《冷挤压模具设计与制造》讲座(连载八)

第3讲冷挤压零件设计3.2.4尺寸精度和表面粗糙度一般来说,冷挤压件的加工精度可达IT7～IT8级左右;表面粗糙度值可在0.8～1.6μm以下。随着冷挤压技术的进步,冷挤压件的尺寸精度和表面粗糙度已提高到可以与切削加工件相比的程度,即可以获得尺     

气门顶杆冷挤压模设计

介绍了气门顶杆冷挤压成形工艺,计算了毛坯尺寸、挤压件的变形程度,论述了冷挤压模结构及模具设计要点。采用冷挤压加工工艺后,提高了零件精度和表面质量,改善了零件的力学性能,显著降低了材料消耗。     

冲压冷锻成形工艺的模具设计及坯料计算方法研究

以车用空调用电磁线圈罩体零件为研究对象,研究了冲压冷锻成形工艺的模具设计以及适合此类工艺的坯料计算方法.工艺试验和批量试制表明:与传统的冷挤压成形、热锻制坯 机械加工等工艺比较,该工艺流程最短,成形力只有冷挤压的1/5,而效率提高了5倍,坯料计算方法的准确率达到100%.冲压冷锻成形的罩体零件,尺寸、形状和位置精度、表面粗糙度等质量指标达到了进口件的要求,合格率达到了99.8%,已成功应用于多家汽车空调生产企业.     

内球面多轴铣削加工工艺的研究

以内球面为研究对象,分析研究了不同的加工方法对零件加工质量和加工效率的影响:车削加工多用于非偏心工件;用立铣刀三轴加工表面质量相对较差,并且无法完成内球面底部区域的加工;选用比被加工球面直径小的球刀,则需多刀次环切加工,环切数够多才能保证表面粗糙度;选用与被加工球面相同直径的球刀加工,加工效率高,但若球面尺寸变化,需准备多种尺寸刀具,增加了成本;而采用五轴数控机床加工内球面可以解决以上传统加工工艺的缺点,可采用立铣刀倾斜主轴法加工。结合CAD/CAM软件UG NX8.5,阐述了内球面的五轴数控编程及仿真加工过程,并进行实际加工,加工质量达到精度要求。     

大长径比不等径筒形件旋压成形试验研究

针对大长径比不等径筒形件采用拼焊或车削预制坯后再旋压成形时存在的工艺复杂、成形精度低、产品质量差及生产效率低等缺陷,提出采用板坯卷焊成管坯后,再经过旋压成形的方法来实现其完整近净成形。对零件进行工艺分析后,确定了零件的旋压成形工艺和流动旋压方式;通过试验获得了双旋轮等距旋压道次减薄率的合理范围;采用流动旋压、旋压缩径及旋压翻边等工序,成功地加工出了高精度、大长径比不等径筒形件,使其材料利用率提高了78%以上。     

冷挤压零件的工艺设计

文中指出了工艺设计在冷挤压生产中的重要性。阐述了冷挤压件的材料选择、形状设计、尺寸设计、许用变形程度及可获得的尺寸精度和表面粗糙度。     

两出口环形件的冷挤压成形工艺研究

针对两出口环形件的形状特点,确定了冷挤压成形的方案,设计了零件挤压成形图,校核了挤压工序的变形程度。采用等应变分配原理,得出了分流层直径的大小,并进行了成形力和坯料尺寸的计算。冷挤压成形试验表明,采用冷挤压工艺确保零件的尺寸精度,实现了空调压缩机罩体零件的工程化批量生产,创造了可观的经济效益。     

万向节轴承套热挤压工艺

我厂生产解放ＣＡ１０Ｂ万向节轴承套零件,材料１５Ｍｎ。根据零件形状、尺寸精度和表面粗糙度要求,确定该零件生产工艺为热挤压成形＋切削加工。１挤压件图的设计已知零件尺寸：Ｄ＝３９ｍｍ、Ｈ／ｄ＝１．７５／３１＜１．６,查表１,可得单边余量为１ｍｍ、径向公差...     

螺纹环的挤压加工

在塑料模中,常用螺纹环成形塑件的外螺纹,因而对螺纹环的粗糙度要求很高,尺寸要求严格。且仪器、仪表中的塑料螺纹件都较小,用一般车削和砂光方法加工螺纹环不但费工费力,且精度也难以保证。砂光后,牙形不可避免地会变尖。为解决这一难题,在加工我厂U556/A套管螺纹注塑模中的螺纹环时,试用了挤压丝锥进行挤压成形的方法加工,並得到了满意的效果。现将此工艺介绍如下。其基本原理是用挤压丝锥作为冷挤压工具,对螺纹环进行冷挤压成形。此工艺的关键是挤压丝锥的设计和制造,及合理使用挤压工艺。     

316L不锈钢激光熔覆成形件铣削表面质量分析

激光熔覆成形技术可以实现零件的再制造,但成形后的零件需要通过铣削加工来提高表面质量和精度。为分析316L不锈钢激光熔覆成形件铣削加工参数对表面粗糙度和表面形貌的影响,使用正交设计和优化设计2种方法进行试验以建立多元线性回归方程。以提高表面质量为目标,通过极差分析和响应面分析进行参数优化并对比优化结果。结果表明：各参数对表面粗糙度影响的显著性由大到小依次为进给速度vf、侧吃刀量ae、背吃刀量ap、主轴转速n;多元二次回归模型显著性更高,准确性最好;响应面优化参数组合得到的表面质量最好,形貌最佳。     

一种细滤网冷冲压加工的工艺改进

某产品燃气过滤器中的一种细滤网零件结构特殊。在冲压成形过程中,丝网的成形流动性差,易断丝、变形,零件尺寸检测不易准确,导致很难加工出合格的细滤网零件。本文从零件结构、丝网材料特点、成形加工方法等方面分析了细滤网加工的工艺难点。在原冲压工艺的基础上,通过采取调整成形纤维方向、预成形尺寸、模具成形表面圆滑过渡尺寸、细化成形步骤、固化检测方法等工艺改进措施,成功加工出符合细滤网过滤功能的合格零件。经批量生产加工及装配使用验证,改进工艺后的细滤网零件质量稳定、外观美观,其产品合格率达98%以上。     

柱塞泵滑靴冷挤压成形工艺分析及数值模拟

采用机加工生产的柱塞泵滑靴零件,材料浪费严重、废品率高、抗拉强度及耐磨性较低,而改用冷挤压成形工艺可显著解决上述问题。但由于滑靴零件具有薄壁内凹球面结构,挤压过程中产生的残余应力、内球面及柱面的回弹,将使其产生裂纹及变形。通过QFORM-3D软件的模拟结果,改进实验工艺方案,有效降低实际成形的平均应力、成形力及回弹量,保证了内凹球面的尺寸精度和模具结构设计的合理性。     

细长多台阶底火体的精密冷挤压成形技术研究

采用多道次冷挤压成形工艺完成了H68黄铜制细长多台阶底火体的精密成形。冷挤压成形的底火体,除上、下两端面留有适量的机械加工余量外,其余部分不再后续切削加工就能达到底火体的尺寸精度和表面粗糙度要求,而且由于形变强化作用使冷挤压成形的底火体有较高的强度和足够的韧性,克服了机械切削加工的底火体在使用过程中存在的胀大和开裂等问题。     

汽车散热片的冷挤压成形数值模拟研究

汽车零件散热片材料为纯铝1100,呈多而窄的槽形。传统成形工艺为铣削加工,因铝极易粘刀,生产效率很低,而且浪费材料。新工艺采用冷挤压成形。通过有限元软件模拟了该散热片的反挤压成形过程,成形效果良好,能满足零件尺寸、精度等方面的要求。研究成果可为真实冷挤压成形工艺提供参考。     

内六方空心件挤压成形金属流动规律研究

挤压成形带有内六方通孔零件的难点是孔的尺寸精度高、金属流动复杂。为了提高内六方空心件形状和尺寸精度,借助商业有限元软件Deform-3D,应用刚塑性有限元法模拟了内六方空心零件的冷挤压成形过程,利用速度矢量研究了该零件冷挤压过程的金属流动规律;根据模拟得到的速度场和变形规律,预测了成形过程中的缺陷;利用数值模拟对原始坯料进行优化,通过把坯料底部改成30°的内锥形,解决了挤压件前端不规则及内孔尺寸超差的缺陷。最后,通过实验的方法得到了内六方通孔挤压件,与模拟结果基本一致,其力学性能、组织和尺寸精度均符合要求。     

低通滤波器腔体的车削加工

在薄壁长轴类铝合金件车削加工中,容易发生变形,达不到设计的尺寸精度和形位公差的要求。结合实际生产的低通滤波器腔体零件,从低通滤波器腔体的材料、结构、刀具、切削量以及冷却方式等方面进行研究,设计出双刃外圆车刀、腔体专用镗刀、螺纹成形车刀以及采用合理的加工工艺参数,采用煤油作为切削液,完成了低通滤波器腔体零件的车削加工,为同类薄壁长轴类铝合金件的加工积累了一定的经验。经过几年的批量生产,所加工零件的质量完全满足设计的要求,而且工作效率显著提高。     

冷挤压模具结构的改进

针对某精密零件加工成形中存在的难点,分析了目前所使用的冷挤压模具结构中存在的飞边大、模具寿命低等问题,提出了模具结构改进措施.改进后的模具将凹模的结构形式由原来的整体式改变为分体式结构,即定位部分与凹模部分分开.改进后的模具解决了凹模内两侧及底部表面粗糙度不易加工以及分体结构带来的飞边问题,提高了模具寿命.通过试模证明,该模具生产出的零件表面质量好,精度满足要求,模具寿命也由原来的12件增至现在的100件.     

分区尺寸对选区激光熔化成形316L表面结构的影响

分区扫描策略对选区激光熔化成形件的表面质量有重要影响，而目前分区尺寸对成形件表面结构的影响规律尚不清晰。为进一步提高选区激光熔化成形带支撑悬垂结构的表面质量及尺寸精度，以带支撑方形悬垂结构为研究对象，结合数值模拟与成形试验从表面原始轮廓的形状误差、波纹度与表面粗糙度三个不同波距的表面结构进行研究。研究结果表明：随着分区尺寸的减小，成形件表面边缘的翘曲高度逐渐降低，但相邻分区之间的轮廓起伏程度逐渐增加，成形件截面轮廓的形状误差与表面粗糙度得到改善，波纹度呈现出增大趋势，使成形表面形貌呈先改善后降低趋势。形状误差、波纹度与表面粗糙度随分区尺寸的减小变化趋势并不一致，分区尺寸过小会导致热累积现象明显，波纹度增加。在减小分区尺寸的同时适当降低激光能量输入，能有效改善表面形貌。为提高SLM成形带支撑悬垂结构的尺寸精度和表面形貌提供了理论基础。     

回旋针冷挤压成形数值模拟分析

小型回旋针零件材料为2A11硬铝,尺寸小而切削困难,可以采用冷挤压的方法生产。通过DEFORM-3D金属体积成形软件,模拟了2A11硬铝小型回旋针的冷挤压成形过程。结果表明,零件充填饱满、质量好,不但节约材料而且提高了生产效率。     

超声振动辅助车削SiCp/Al切屑形成机理及表面粗糙度研究

目的 研究切屑形成机理对加工过程的影响。方法 超声振动辅助车削技术通过刀具振动的拟间歇切削特征控制切屑尺寸和切屑形态,从而提高了加工表面质量。针对SiCp/Al复合材料的切屑形成机理,探究常规车削和超声振动辅助车削的切屑形成过程。研究了颗粒分布对第一变形区变形阶段的影响,以及不同加工方式下切削参数对切屑形态的影响。最后,描述了切屑自由表面和刀-屑接触界面的颗粒损伤形式,以直观地描述常规车削与超声振动辅助车削SiCp/Al复合材料加工中切屑的形成过程。结果 通过测试加工后工件表面形貌发现超声振动辅助车削的切屑更加连续、切屑尺寸较小的加工表面粗糙度更小,常规车削的表面粗糙度为0.805μm,超声振动辅助车削的表面粗糙度为0.404μm,超声振动辅助车削比常规车削的表面粗糙度降低了49.8%。结论 与常规车削相比,超声振动辅助车削有利于减小切屑厚度。超声振动辅助车削得到的切屑更加连续,避免了切屑碎裂,促进了切屑的顺利排出。通过对切屑形态进行研究,选择最优切削参数可以有效提高工件表面质量。