一、導(dǎo)言

空心鋁鉚釘廣泛應(yīng)用于抽芯鉚釘之上，這些年商場對這一商品的需求量日益劇增。國內(nèi)某廠人員在世界商場上調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，瑞士這些年推出的一種多功能抽芯鉚釘在世界商場上很搶手，該商品技術(shù)含量高，出產(chǎn)難度大，但贏利極高。加之，國內(nèi)目前仍無此商品面世，因而該廠托付這篇文章作者開發(fā)研發(fā)該商品，擬定冷揉捏技術(shù)計劃，進行模具規(guī)劃、制造、調(diào)試及試出產(chǎn)。考慮到試出產(chǎn)造價問題，上述一切作業(yè)均圍繞著小沖床進行。

二、空心鋁鉚釘冷揉捏技術(shù)計劃的擬定

為對國外的空心鋁鉚釘實測所得的零件圖。該空心鋁鉚釘比一般的空心鋁鉚釘頭部形狀雜亂且尺度大。寬度為7.5mm，高度為2.0mm的兩平面是用來夾持鋁鉚釘使其旋轉(zhuǎn)的，基地φ3mm的孔是用來安裝抽芯零件的。該零件選用防銹鋁LF5作為資料。

空心鋁鉚釘零件圖

1.冷揉捏毛坯類型的斷定

因為鋁鉚釘為標(biāo)準(zhǔn)件，且為大批量出產(chǎn)，請求制造成本低，因而，所用質(zhì)料的成本不能太高。而商場上空心小尺度鋁管材很少，故選用實心鋁棒材作為冷揉捏的質(zhì)料。

2.試出產(chǎn)冷擠設(shè)備的挑選

冷揉捏所用的設(shè)備主要是冷鐓主動機和機械壓力機兩種類型。

冷鐓主動機廣泛用于如螺栓、螺母、鉚釘及銷釘?shù)葮?biāo)準(zhǔn)件的大批量出產(chǎn)，其出產(chǎn)率很高，出產(chǎn)成本低，但設(shè)備出資太大，不太習(xí)慣小批量出產(chǎn)，而且商品的尺度精度不如機械壓力機上冷揉捏的商品尺度精度高。一起，冷鐓主動機不太合適帶有雜亂頂料安排的反揉捏成形，因而，空心鋁鉚釘φ3mm的孔不易成形。

機械壓力機格外是小噸位的機械壓力機設(shè)備自身造價低，其上所用模具造價不高，調(diào)試便利。加之該商品又為試出產(chǎn)，商場出售情況不明，試制費用有限，因而決議選用小機械壓力機作為開發(fā)研發(fā)的設(shè)備。

3.冷揉捏件圖的擬定

經(jīng)很多剖析核算，得到冷揉捏件圖?？招你T釘頭部基地的SR3的球窩在鐓頭時完結(jié)，SR3球窩有利于鐓頭時資料沿徑向的活動，得到比不鐓球窩非常好的充填模具型腔的功能。因而，在進行空心鋁鉚釘鐓頭時，應(yīng)一起將基地的SR3的球窩鐓鍛出來。

空心鉚釘冷揉捏件圖

基地所留1.0mm的連皮，意圖是為了防止鐓頭時難變形區(qū)也參加變形，導(dǎo)致冷擠力的劇烈添加。在冷揉捏完畢后，這部分連皮可用車削鉆孔或在沖床上沖壓切掉。

4.冷揉捏技術(shù)計劃的擬定

經(jīng)很多剖析核算，得到了冷揉捏技術(shù)計劃，現(xiàn)對各道工序做一簡略剖析核算。

空心鋁鉚釘冷揉捏技術(shù)計劃 

(a)下料(b)反擠(c)鐓頭

為了能順利將坯料放入模具孔以內(nèi)，每道工序中毛坯和模具之間的空隙均取0.1mm。因為下料后還需反擠和鐓頭兩道工序才能完結(jié)該件的冷揉捏，因而，下料工序中毛坯的直徑應(yīng)取為4.8mm，反擠后坯料的外徑應(yīng)取為4.9mm。而一般鋁材廠沒有外徑為φ4.8mm的標(biāo)準(zhǔn)，因而，應(yīng)經(jīng)過在拉拔機上取得外徑為φ4.8mm的鋁材。

下好料的毛坯接著要進行退火軟化，消除其內(nèi)部的應(yīng)力，下降其硬度。在該件的冷揉捏中，作者發(fā)現(xiàn)LF5防銹鋁的軟化處理作用的好壞對今后的成形質(zhì)量影響格外大。假如按文獻［1］中引薦的在360°～400℃保溫5h，然后爐冷的方法進行退火軟化，軟化作用欠好，在最終一道鐓頭時，在φ10外徑處有微裂紋存在，經(jīng)對軟化后的毛坯進行金相安排剖析標(biāo)明，資料內(nèi)仍存在較多的織構(gòu)安排。這是因為鋁材自身的織構(gòu)景象較嚴(yán)峻，加之在下料前，又將φ5mm的線材拉拔到φ4.8mm，更使織構(gòu)景象嚴(yán)峻。經(jīng)重復(fù)實驗發(fā)現(xiàn)，需要將溫度進一步提高到390～410℃，保溫時刻延長到6h，然后隨爐冷卻到室溫，此時的金相安排標(biāo)明，織構(gòu)景象得到杰出的改進，這么，在最終一道鐓頭時，再也沒有發(fā)現(xiàn)φ10mm的外徑處呈現(xiàn)微裂紋。

經(jīng)杰出軟化處理后的毛坯，選用文獻［1］中引薦的光滑配方(豬油8%、汽缸油22%、石蠟油22%、十四醇3%、四氯化碳35%)進行光滑處理，取得了極好的作用。

b中反揉捏的變形程度為ε反＝40%，而由文獻［1］查得LF5的反擠許用變形程度為［ε］反＝90%～99%，因ε反＜［ε］反，故這一反擠技術(shù)是可行的。

將反擠后的工件再進行光滑處理。因為反擠時底部高度為8.73mm，故在反擠時簡直沒有發(fā)作塑性變形，因而未發(fā)作加工硬化景象。反擠后鐓頭又是僅對這部分未變形的資料進行的，所以反擠后不用再軟化就可進行鐓頭。

鐓頭變形時的均勻變形程度為ε鐓＝71%，而外徑為φ10mm高度為0.5mm處的變形程度最大，達(dá)ε鐓＝76%。按文獻［1］查得［ε］鐓＝90%～99%，因而可順利進行鐓頭變形，格外是基地SR3的球窩反擠，更提高了金屬向附近活動充填型腔的才能。

經(jīng)核算反擠時的力為7kN，鐓頭時的力為100kN，盡管此力很小，但作業(yè)行程及模具高度太大，故選用400kN的開式壓力機作為成形設(shè)備。

三、推遲—急回頂出安排的研發(fā)

因為400kN小機械壓力機作業(yè)臺下方無頂出動力，因而，進行冷揉捏時，應(yīng)在模具上規(guī)劃頂出安排，頂出動力依托滑塊向上的運動來供給。

1.頂出安排應(yīng)滿意的請求

冷擠帶有內(nèi)孔的零件時，首先在冷擠完畢后應(yīng)使反擠凸模從反擠孔中拔出，然后再將冷擠工件從凹?？變?nèi)頂出。一般在冷揉捏時，機械壓力機均選用單次操作規(guī)范，這么可確保在滑塊停在上死點時有滿足長的時刻將坯料放入凹模孔內(nèi)，這就請求頂料桿在將毛坯從凹模孔內(nèi)頂出后，在滑塊抵達(dá)上死點前就應(yīng)主動縮回到冷揉捏開始時的下死點。因而，在頂出完畢后而滑塊抵達(dá)上死點前的時刻內(nèi)，頂桿應(yīng)急回到原位，即在頂料期間以后，應(yīng)存在頂桿急回期間，曲柄轉(zhuǎn)角α急回所包括的規(guī)模就是該期間。α推遲對應(yīng)的是推遲頂出期間，該期間如前所述是指反擠凸模從反擠孔內(nèi)拔出期間，頂出桿不頂料，或鐓頭凸模從鐓粗孔內(nèi)拔出期間。

冷揉捏一個周期的構(gòu)成

假如沒有頂桿急回期間，則在滑塊處于上死點時，頂料桿和凹模內(nèi)孔平面齊或高出凹模內(nèi)孔平面，這么，在滑塊停在上死點的較長時刻內(nèi)，操作工人無法將毛坯精確放到位，而只能在滑塊向下空行程期間(曲柄轉(zhuǎn)角α空下規(guī)模內(nèi))，將坯料放入凹?？變?nèi)。因為一般小機械壓力機的行程次數(shù)較高，因而α空下曲柄角對應(yīng)的時刻很短，加之冷揉捏時毛坯和凹?？椎目障吨挥?.1mm，這些都加大了精確放料入凹模孔內(nèi)的難度，假如料沒放準(zhǔn)，則迅速下行的滑塊可能使坯料從模具平面內(nèi)迸出對工人造成損傷，或倒在模具平面內(nèi)使設(shè)備發(fā)作毛病。

綜上所述，在進行兩道冷揉捏工序時，頂出進程應(yīng)由推遲頂出期間，頂料期間和頂桿急回期間3個期間構(gòu)成。模具上的頂出安排應(yīng)具有上述3個顯著的期間。

2.新式推遲—急回頂出安排

文獻［3，4］中供給的機械拉桿式聯(lián)動頂出裝?不存在頂桿急回期間。而該文獻中所述的凹輪式頂出設(shè)備因為在實踐規(guī)劃時靜凹塊請求固定在機身上，使模具自身不變成一個封閉系統(tǒng)，且該靜凸塊較難在機身上找到合適的固定方位，因而這兒不方便選用。而該文獻中所述的帶活動板的頂出設(shè)備因為存在活動板復(fù)位精確性差，可靠性低而不方便選用。

新式推遲—急回頂出安排

當(dāng)滑塊冷擠完畢跳過下死點向上運動一段間隔a時，反擠凸模完結(jié)了從反擠孔內(nèi)拔出的請求，再向上運動(b－a)間隔時完畢了推遲頂出期間。這么就請求b＞a。

當(dāng)推遲頂出期間完畢后，上模經(jīng)過擺布拉桿8帶動頂料橫梁10，再經(jīng)過滑板15、傳力頂桿6、頂料桿5使冷擠件3向上運動一段間隔hｏ完結(jié)頂料動作。頂料期間上模板移動的間隔一定要大于hｏ。

當(dāng)頂料期間完畢，靜楔塊7和動楔塊9相碰，迫使滑板15沿著頂料橫梁10向左運動，當(dāng)滑板10向左移動一段間隔c時，滑板10中的長圓孔18和頂料橫梁基地的孔17對齊，傳力頂桿6及頂料桿5在自重的作用下落入該孔中，然后完結(jié)了頂桿急回的請求，再運動滑塊停在上死點不動。

因為運用的設(shè)備為J23-40型壓力機，該設(shè)備作業(yè)臺下方無頂出動力。模具放在作業(yè)墊板之上。頂出安排布置圖。下模板依托前、后支承塊支承，頂料橫梁處于兩支承塊之間，在兩空檔之間上、下運動。因為該鋁件變形抗力小，所以不會造成下模板較大的變形。

頂料設(shè)備布置圖

選用了模具，成功地進行了該鋁鉚釘?shù)睦淙嗄蟪尚巍?

四、定論

(1)在鐓頭的一起，伴隨著基地孔的反擠成形，有利于提高變形資料充填模具的才能。

(2)對該空心鋁鉚釘，可采納下料、反擠和鐓頭的冷揉捏技術(shù)計劃。

(3)進行鋁制品的冷揉捏時，應(yīng)對坯料進行杰出的軟化退火，格外是要盡量削減織構(gòu)安排對冷揉捏變形的影響。

(4)在小噸位機械壓力機上進行冷揉捏時，模具上應(yīng)設(shè)置可發(fā)作較大頂出力的安排。而且頂料力的動力來自于滑塊的向上運動，模具頂出安排應(yīng)盡可能布置在作業(yè)墊板上方，盡量防止在壓力機作業(yè)墊板和作業(yè)臺板上打孔，模具上一切零件應(yīng)自變成一封閉系統(tǒng)。

(5)一般的軸類零件的頂出進程應(yīng)由推遲頂出期間、頂料期間、頂桿急回期間構(gòu)成。