空心铝铆钉冷挤压工艺及其模具的研究.pdf

锻压技术 1999 年第 4 期 锻造空心铝铆钉冷挤压工艺及其模具的研究西安交通大学机械工程学院 (710049) 赵升吨 3 冯国明郑州机械研究所 刘华摘要 在深入分析了空心铝铆钉所用冷挤压工艺的基础上 , 提出了适合于在小冲床上进行该空心铝铆钉冷挤压的工艺方案。明确提出轴类件冷挤压时的顶出过程应由 3 个阶段组成。研制了一种适合于小冲床上使用的带有 3 个阶段的弹簧、滑板、楔块式顶出机构。关键词 铝铆钉冷挤压工艺冲床顶出机构on d ie of a in r i L O n of ly co ld of ho a k ld e is to in sm p is fo rw It is fo rw of m of th w in co ld of sp p w so on is to in sm is p A Co ld p m 男 , 36 岁 , 副教授收稿日期 : 1998206229一、引言空心铝铆钉广泛应用于抽芯铆钉之上 , 近年来市场对这一产品的需求量日益剧增。国内某厂人员在国际市场上考察后发现 , 瑞士近年来推出的一种多功能抽芯铆钉在国际市场上很抢手 , 该产品技术含量高 ,生产难度大 , 但利润极高。加之 , 国内目前仍无此产品问世 , 因此该厂委托本文作者开发研制该产品 , 制订冷挤压工艺方案 , 进行模具设计、制造、调试及试生产。考虑到试生产造价问题 , 上述所有工作均围绕着小冲床进行。二、空心铝铆钉冷挤压工艺方案的制订图 1 为对国外的空心铝铆钉实测所得的零件图。由图可看出 , 该空心铝铆钉比一般的空心铝铆钉头部形状复杂且尺寸大。图 1 中宽度为 715 高度为210两平面是用来夹持铝铆钉使其旋转的 , 中间 a。当延迟顶出阶段结束后 , 上模通过左右拉杆 8 带动顶料横梁 10, 再通过滑板 15、传力顶杆 6、顶料杆5 使冷挤件 3 向上运动一段距离 成顶料动作。顶料阶段上模板移动的距离一定要大于 顶料阶段结束 , 图 5 中的静楔块 7 和动楔块 9相碰 , 迫使滑板 15 沿着顶料横梁 10 向左运动 , 当滑板 10 向左移动一段距离 c 时 , 滑板 10 中的长圆孔 18和顶料横梁中心的孔 17 对齐 , 传力顶杆 6 及顶料杆5 在自重的作用下落入该孔中 , 从而完成了顶杆急回的要求 , 再运动滑块停在上死点不动。由于使用的设备为 J 23- 40 型压力机 , 该设备工作台下方无顶出动力。所以图 5 所示的模具放在工作垫板之上。图 6 为顶出机构布置图。下模板依靠前、后支承块支承 , 顶料横梁处于两支承块之间 , 在两空档之间上、下运动。由于该铝件变形抗力小 , 所以不会造成下模板较大的变形。图 6顶料装置布置图采用了图 5 所示的模具 , 成功地进行了该铝铆钉的冷挤压成形。四、结论(1) 在镦头的同时 , 伴随着中心孔的反挤成形 ,有利于提高变形材料充填模具的能力。(2) 对该空心铝铆钉 , 可采取下料、反挤和镦头的冷挤压工艺方案。(3) 进行铝制品的冷挤压时 , 应对坯料进行良好的软化退火 , 特别是要尽量减少织构组织对冷挤压变形的影响。(4) 在小吨位机械压力机上进行冷挤压时 , 模具上应设置可产生较大顶出力的机构。并且顶料力的动力来自于滑块的向上运动 , 模具顶出机构应尽可能布置在工作垫板上方 , 尽量避免在压力机工作垫板和工作台板上打孔 , 模具上所有零件应自成为一封闭系统。(5)通常的轴类零件的顶出过程应由延迟顶出阶段、顶料阶段、顶杆急回阶段组成。(6)本文所提出的弹簧滑板楔块式顶出机构顶出过程由延迟顶出、顶料及顶杆急回 3 个阶段组成 , 工作可靠 , 结构简单 , 很适合工作台下方无顶出动力的压力机上进行冷挤压件顶出之用。参考文献1 王孝培 1 冲压手册 1 北京 : 机械工业出版社 , 199012 郑可 , 张弘 1 实用冲压模具设计手册 1 北京 : 宇航出版社 , 199013 杨长顺 1 冷挤压工艺实践 1 北京 : 国防工业出版社 , 198414 洪深泽 1 冷挤压工艺及模具设计 1 合肥 : 安徽科技出版社 , 19851齿轮轴的成形新工艺中长齿轮轴是齿部粗、轴部细的轴对称长轴类零件。根据该零件的结构特点、强度要求以及现有加工设备的生产能力 , 采用了摩擦焊接技术和齿轮精锻相结合的新工艺方案。具体的工艺方案是 : 将零件分为齿部和轴部两部分。轴部粗加工齿部精锻锻后热处理齿部与轴部摩擦焊接焊后半精加工局部高频淬火精加工。在这个方案中所采用的齿轮精锻和摩擦焊接都是比较成熟的加工技术 , 为了保证这两种工艺相结合能够生产出合格的产品零件 , 我们重点控制了以下几个主要工序 :(1) 锻后焊前热处理。摩擦焊的单位压力和扭矩很大 , 为防止齿形变形和咬伤 , 我们首先对齿部进行渗碳淬火处理 , 使之达到图纸要求的硬度和强度要求。(2) 摩擦焊接。该工序是整个工艺方案的关键 , 我们要确保焊后的齿部和轴部的同轴度在一个合理的范围内 , 为后续加工提供保障。因而 , 我们采取了两个措施 : 第一 , 焊接时 , 齿部采用齿形定位 , 轴部采用自定心弹簧夹头。第二 , 设计齿形定位夹具时 , 适当增加定位齿数和延长定位齿的接触长度 , 降低齿面的单位压力 , 减少齿形变形。实践证明 , 以上措施得当 , 效果明显 , 该工艺方案是比较成功的。另外 , 我们根据产品总成的技术要求和强度核算 , 将轴