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(chǎng)對(duì)這一商品的需求量日益劇增。國(guó)內(nèi)某廠人員在世界商場(chǎng)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(chǎng)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(guó)內(nèi)目前仍無(wú)此商品面世，因而該廠托付這篇文章作者開(kāi)發(fā)研發(fā)該商品，擬定冷揉捏技術(shù)計(jì)劃，進(jìn)行模具規(guī)劃、制造、調(diào)試及試出產(chǎn)?？紤]到試出產(chǎn)造價(jià)問(wèn)題，上述一切作業(yè)均圍繞著小沖床進(jìn)行。

二、空心鋁鉚釘冷揉捏技術(shù)計(jì)劃的擬定

為對(duì)國(guó)外的空心鋁鉚釘實(shí)測(cè)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(lái)夾持鋁鉚釘使其旋轉(zhuǎn)的，基地φ3mm的孔是用來(lái)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?yàn)殇X鉚釘為標(biāo)準(zhǔn)件，且為大批量出產(chǎn)，請(qǐng)求制造成本低，因而，所用質(zhì)料的成本不能太高。而商場(chǎng)上空心小尺度鋁管材很少，故選用實(shí)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(dòng)機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)兩種類型。

冷鐓主動(dòng)機(jī)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(jī)械壓力機(jī)上冷揉捏的商品尺度精度高。一起，冷鐓主動(dòng)機(jī)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(jī)械壓力機(jī)格外是小噸位的機(jī)械壓力機(jī)設(shè)備自身造價(jià)低，其上所用模具造價(jià)不高，調(diào)試便利。加之該商品又為試出產(chǎn)，商場(chǎng)出售情況不明，試制費(fèi)用有限，因而決議選用小機(jī)械壓力機(jī)作為開(kāi)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(shí)完結(jié)，SR3球窩有利于鐓頭時(shí)資料沿徑向的活動(dòng)，得到比不鐓球窩非常好的充填模具型腔的功能。因而，在進(jìn)行空心鋁鉚釘鐓頭時(shí)，應(yīng)一起將基地的SR3的球窩鐓鍛出來(lái)。

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(shí)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(jì)劃的擬定

經(jīng)很多剖析核算，得到了冷揉捏技術(shù)計(jì)劃，現(xiàn)對(duì)各道工序做一簡(jiǎn)略剖析核算。

空心鋁鉚釘冷揉捏技術(shù)計(jì)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?yàn)橄铝虾筮€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(méi)有外徑為φ4.8mm的標(biāo)準(zhǔn)，因而，應(yīng)經(jīng)過(guò)在拉拔機(jī)上取得外徑為φ4.8mm的鋁材。

下好料的毛坯接著要進(jìn)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(duì)今后的成形質(zhì)量影響格外大。假如按文獻(xiàn)［1］中引薦的在360°～400℃保溫5h，然后爐冷的方法進(jìn)行退火軟化，軟化作用欠好，在最終一道鐓頭時(shí)，在φ10外徑處有微裂紋存在，經(jīng)對(duì)軟化后的毛坯進(jìn)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?yàn)殇X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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，需要將溫度進(jìn)一步提高到390～410℃，保溫時(shí)刻延長(zhǎng)到6h，然后隨爐冷卻到室溫，此時(shí)的金相安排標(biāo)明，織構(gòu)景象得到杰出的改進(jìn)，這么，在最終一道鐓頭時(shí)，再也沒(méi)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(xiàn)［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(jìn)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(xiàn)［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(jìn)行光滑處理。因?yàn)榉磾D時(shí)底部高度為8.73mm，故在反擠時(shí)簡(jiǎn)直沒(méi)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(duì)這部分未變形的資料進(jìn)行的，所以反擠后不用再軟化就可進(jìn)行鐓頭。

鐓頭變形時(shí)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(xiàn)［1］查得［ε］鐓＝90%～99%，因而可順利進(jìn)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(dòng)充填型腔的才能。

經(jīng)核算反擠時(shí)的力為7kN，鐓頭時(shí)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(kāi)式壓力機(jī)作為成形設(shè)備。

三、推遲—急回頂出安排的研發(fā)

因?yàn)?00kN小機(jī)械壓力機(jī)作業(yè)臺(tái)下方無(wú)頂出動(dòng)力，因而，進(jìn)行冷揉捏時(shí)，應(yīng)在模具上規(guī)劃頂出安排，頂出動(dòng)力依托滑塊向上的運(yùn)動(dòng)來(lái)供給。

1.頂出安排應(yīng)滿意的請(qǐng)求

冷擠帶有內(nèi)孔的零件時(shí)，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(shí)，機(jī)械壓力機(jī)均選用單次操作規(guī)范，這么可確保在滑塊停在上死點(diǎn)時(shí)有滿足長(zhǎng)的時(shí)刻將坯料放入凹?？變?nèi)，這就請(qǐng)求頂料桿在將毛坯從凹?？變?nèi)頂出后，在滑塊抵達(dá)上死點(diǎn)前就應(yīng)主動(dòng)縮回到冷揉捏開(kāi)始時(shí)的下死點(diǎn)。因而，在頂出完畢后而滑塊抵達(dá)上死點(diǎn)前的時(shí)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(duì)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(gè)周期的構(gòu)成

假如沒(méi)有頂桿急回期間，則在滑塊處于上死點(diǎn)時(shí)，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(diǎn)的較長(zhǎng)時(shí)刻內(nèi)，操作工人無(wú)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))，將坯料放入凹模孔內(nèi)。因?yàn)橐话阈C(jī)械壓力機(jī)的行程次數(shù)較高，因而α空下曲柄角對(duì)應(yīng)的時(shí)刻很短，加之冷揉捏時(shí)毛坯和凹?？椎目障吨挥?.1mm，這些都加大了精確放料入凹?？變?nèi)的難度，假如料沒(méi)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(duì)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(jìn)行兩道冷揉捏工序時(shí)，頂出進(jìn)程應(yīng)由推遲頂出期間，頂料期間和頂桿急回期間3個(gè)期間構(gòu)成。模具上的頂出安排應(yīng)具有上述3個(gè)顯著的期間。

2.新式推遲—急回頂出安排

文獻(xiàn)［3，4］中供給的機(jī)械拉桿式聯(lián)動(dòng)頂出裝?不存在頂桿急回期間。而該文獻(xiàn)中所述的凹輪式頂出設(shè)備因?yàn)樵趯?shí)踐規(guī)劃時(shí)靜凹?jí)K請(qǐng)求固定在機(jī)身上，使模具自身不變成一個(gè)封閉系統(tǒng)，且該靜凸塊較難在機(jī)身上找到合適的固定方位，因而這兒不方便選用。而該文獻(xiàn)中所述的帶活動(dòng)板的頂出設(shè)備因?yàn)榇嬖诨顒?dòng)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(guò)下死點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)一段間隔a時(shí)，反擠凸模完結(jié)了從反擠孔內(nèi)拔出的請(qǐng)求，再向上運(yùn)動(dòng)(b－a)間隔時(shí)完畢了推遲頂出期間。這么就請(qǐng)求b＞a。

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

當(dāng)頂料期間完畢，靜楔塊7和動(dòng)楔塊9相碰，迫使滑板15沿著頂料橫梁10向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑板10向左移動(dòng)一段間隔c時(shí)，滑板10中的長(zhǎng)圓孔18和頂料橫梁基地的孔17對(duì)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(qǐng)求，再運(yùn)動(dòng)滑塊停在上死點(diǎn)不動(dòng)。

因?yàn)檫\(yùn)用的設(shè)備為J23-40型壓力機(jī)，該設(shè)備作業(yè)臺(tái)下方無(wú)頂出動(dòng)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(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵撲X件變形抗力小，所以不會(huì)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(jìn)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(duì)該空心鋁鉚釘，可采納下料、反擠和鐓頭的冷揉捏技術(shù)計(jì)劃。

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

(4)在小噸位機(jī)械壓力機(jī)上進(jìn)行冷揉捏時(shí)，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(dòng)力來(lái)自于滑塊的向上運(yùn)動(dòng)，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(jī)作業(yè)墊板和作業(yè)臺(tái)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(jìn)程應(yīng)由推遲頂出期間、頂料期間、頂桿急回期間構(gòu)成。