异型铜管挤压工艺要点和工具问题
异型铜管挤压工艺的要点是:在遵循一般工艺原则的基础上,针对不同类型的异型管,围绕降低挤压力和改善工具工作条件来选取铸锭尺寸和调整工艺参数,以期提高工具使用寿命、改善产品质量和获得最佳经济效益。
(1)为了保证金属对型材模各部分充填良好,消除非接触变形,挤压异型管的挤压比一般和园管并无差别。采用直径较大而长度较短的铸锭时,穿孔过程中穿孔针的偏移较小,这可减少异型管前端切头损失。
铸锭愈长,型材模受温度和压力持续作用的时间就愈长,模孔的变形就愈快,这对存在局部剧烈受热的型材模是特别危险的。因此,异型管用的铸锭长度要比园管用的短,但其长径比(L/D)应>1。
(2)使用随动穿孔针挤压内齿管时,由于增大了穿孔针的锥度,必需采用短锭和加大挤压比,以保证减小截面尺寸变化;
(3)采用带附加孔的型材模挤压不对称异型管时,必须使用空心锭。试验证明,在使用实心锭时,穿孔过程中针前端的金属将主要流人偏心模孔(即形成“穿孔芯头”),穿孔针向偏心管大面积方向偏移了。这是由于附加孔的位置偏离挤压中心线,它不能对穿孔针所受的径向力起平衡作用。这个径向力是由模孔几何形状对于穿孔针的不对称性引起的;
(4)异型管的挤压温度应按常规在金属塑性温度范围内选取;
(5)在挤压大断面或复杂断面焊接铜管时,应适当降低挤压速度,避免冲击负荷,以利于消除非接触变形,获得尺寸合格的制品。
管棒车间工具消耗费约占车间成本的20一30%;而挤压异型管的工具消耗比之园管要大的多,因此,提高工具使用寿命、降低工具消耗是异型管挤压生产中的一个重大题目,涉及工艺、工具设计、制造、使用和管理等诸环节,其中工具设计具有特别重要的作用。
设计异型铜管挤压模具时,除了考虑合理的模孔裕量以得到尺寸合格的制品之外,还要求模具具有足够的强度、尽可能减小应力集中,使模具具有较高的使用寿命。
模具报废的主要形式有:
(1)模孔不均匀压颓
由于异型模孔各部分承受的静水压力和受热程度不同,模孔人口处的压颓变形以及由此引起的模孔尺寸缩小都是不均的。
模孔急剧压颓一般发生在离模孔中心较近的部位,如长边的中部,伸向模孔中心的齿顶。模孔压颓是不可避免的,但是急剧压颓往-往使异型管局部尺寸过早超过尺寸允许偏差。因此,模孔各尺寸应按照制品允许尺寸公差给以不同的裕量(齿形管的齿部裕量应为负值,、其余均为正值),并对模孔人口作成园弧,这有利于提高单个模具的生产量;
(2)开裂
开裂多发生在接角半径指向远离模孔中心的交角处,接角半径越小,开裂的可能性越大.该交角处最不易产生压颓,因此异型铜棒在技术条件允许的范围内,接角半径r应向大的方向取值;
(3)塌齿和倒齿
塌齿和倒齿多发生在齿较长的情况下,特别是挤压生产中模具持续升温,可出现积累性塌齿,这是强度不足的表现.倒齿一旦发生模具即告报废,这是由于齿形不对称或不平衡的外力所造成的。合理的模具设计应当充分考虑上述报废形式,以延长模具的使用寿命。
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