1, 차가운 제목의 개념
콜드 헤딩 (압출) 기술은 패스너의 주요 성형 공정 중 하나입니다. 콜드 헤딩 (압출)은 금속 압력 가공의 범주에 속합니다. 생산 과정에서 상온에서 금속에 외력이 가해져 미리 결정된 다이에서 형성됩니다. 이 방법을 일반적으로 콜드 헤딩이라고합니다.
야금에서 재결정 온도 (강은 약 700 ℃)까지 가열 된 재료의 단조를 열간 단조라고합니다.
강철 단조품의 경우 재결정 온도 이하 및 상온 이상의 단조를 온간 단조라고합니다.
그림 1 단조 온도 및 통칭
2, 냉간 압출 (압출)의 장점
강철의 높은 이용률 : 냉간 헤딩 (압출)은 가공 막대 유형 육각 머리 볼트 및 원통형 머리 육각 머리 나사와 같은 일종의 덜 절단 가공 방법입니다. 절단 가공 방식의 경우 강철의 가동률은 25 % ~ 35 %에 불과하고 냉간 압출 (압출) 방식의 경우 가동률은 85 % ~ 95 %까지 높아 헤드의 일부 공정 소모에 불과하며, 꼬리 및 절단 육각 머리 가장자리.
높은 생산성 : 일반 절단에 비해 냉간 가공 (압출)의 효율성이 수십 배 더 높습니다.
좋은 기계적 특성 : 금속 섬유가 절단되지 않았기 때문에 부품을 가공하는 냉간 헤딩 (압출) 방식이므로 절단보다 강도가 훨씬 좋습니다.
자동 생산에 적합 : 냉간 가공 (압출) 생산에 적합한 패스너 (일부 특수 형상 부품 포함)는 기본적으로 대칭 부품으로 고속 자동 냉간 가공 기계 생산에 적합하며 주요 대량 생산 방법이기도합니다.
한마디로 콜드 헤딩 (압출) 공법은 파스너 산업에서 널리 사용되는 종합적인 경제 효익이 높은 가공 공법이며 국내외에서 널리 사용되고 개발되고있는 선진 가공 공법이기도하다.
3, 냉간 단조 공정
일반적으로 냉간 단조는 다양한 공정의 조합을 통해 부품의 최종 형상을 얻는 것입니다. 그림 2는 냉간 단조의 예입니다. 빌렛이 절단 된 후 샤프트로드 전방 압출, 컵 배럴 후방 압출, 컵 배럴 전방 압출, 업셋, 펀칭 및 튜브 전방 압출로 구성됩니다.
한 번의 성형 중에 과도한 압력을 피하기 위해 다중 공정 공정으로 나뉩니다. 프로세스가 적을수록 비용이 낮아집니다. 성형 압력을 줄이고 공정 수를 줄이는 것이 공정 설계의 핵심입니다.
그림 2 냉간 단조 공정의 예
4, 냉간 단조의 주요 가공 방법
당황
도 3a는 외부 표면이 다이에 의해 구속되지 않는 자유 업 세팅 프로세스이다. 가공 압력은 마찰 제약에 따라 증가합니다. 블랭크의 높이 h가 직경 d0 (H / d0> 1.0)보다 크면 C=1.2이지만 블랭크가 더 얇아지면 C는 약 2.5까지 올라갑니다.
감소율이 증가하면 그림 4와 같이 주변 표면의 비스듬한 세로 방향으로 균열이 나타납니다. 균열 발생은 재료의 연성에 따라 달라 지므로 냉간 단 조용으로 특수 제작 된 재료를 사용해야합니다. 감소율이 증가하면 그림 3은 다양한 업 세팅 성형에서 구속 계수의 크기를 보여줍니다.
그림 3 업셋 중 구속 요인
그림 4 혼란스러운 균열
자유 업 세팅에서 블랭크의 초기 높이가 직경의 2 배 이상인 경우, 그림 5와 같이 블랭크의 굽힘은 재료의 불안정성으로 인해 발생하여 접힘 결함이 형성됩니다. 재료의 불안정성을 방지하기 위해 보통 그림 6과 같은 형태의 다이를 예비 성형에 사용합니다.
그림 5 불안정
그림 6 불안정성을 방지하기위한 사전 설정
반 폐쇄 단조
그림 7에서 볼 수 있듯이 반 폐쇄 단조는 재료 충전을 촉진하기 위해 플래시를 생성하여 다이 캐비티의 압력을 높이는 방법입니다. 플래시가 압축되면 구속 계수 C가 6.0 ~ 9.0으로 증가하고 플래시의 두께는 필요한 두께 이상으로 조절되어야합니다. 그림 8은 반 폐쇄 단조를 사용한 냉간 단조의 예입니다.
그림 7 플래시 단조의 최종 단계
그림 8 반 폐쇄 단조 제품
샤프트로드의 돌출
샤프트 압출은 재료의 직경을 줄이는 가공 방법으로 일반적으로 전방 압출이라고합니다. 샤프트로드의 압출은 그림 9와 같이 블랭크를 압출 용 다이에 넣는 다이의 구속 압출과 그림 13b와 같은 자유 압출로 나눌 수 있습니다. 자유 압출은 소량의 가공 성형에 사용됩니다.
그림 10과 같이 내부 균열이 발생하기 쉽습니다. 샤프트로드 압출의 마지막 단계에서 재료 흐름은 그림 11과 같이 불안정한 상태로 중앙 공동 또는 균열을 생성하기 쉽습니다.
컵 배럴 압출
컵과 배럴의 압출은 냉간 단조에서 가장 일반적인 방법으로, 블랭크의 외경은 다이에 의해 구속되는 동안 바닥이있는 원통형 부품을 형성하기 위해 재료에 펀치를 압착하는 것입니다.
일반적으로 압출 펀치는 재료를 압출하고 재료 흐름 방향은 펀치의 이동 방향과 반대이므로 역방향 압출이라고합니다. 그러나 펀치를 움직이지 않고 재료를 압출하여 실린더 부품을 성형하는 전방 압출 방법도 있습니다. 그림 12와 같이
그림 12 컵 쉘 뒤로 밀어 내기
5, 컴파운드 드라이브의 냉간 단조 방법
그림 2에서 볼 수 있듯이 일반적으로 냉간 단조에는 여러 공정이 필요하며 이는 주로 하나의 공정을 사용할 때 다이의 과도한 압력 때문입니다. 높은 다이 표면 압력은 다이의 강도를 파괴 할뿐만 아니라 다이의 탄성 변형을 유발하여 단조 제품의 정밀도를 저하시킵니다.
최근 개발 된 기어 냉간 단조 공정은 일반적인 단조 방법을 사용하는 경우 치아 부분의 충진을 완료하기 위해 높은 성형 압력이 필요합니다. 가능한 한 적은 공정으로 기어를 단조하려면 복합 운동 기능이있는 폐쇄 단조 또는 분할 단조를 사용해야합니다.
폐쇄 단조
그림 15는 블록 단조 및 베벨 기어 단조의 원리를 보여줍니다. 블랭크는 상부 및 하부 다이에 의해 형성된 캐비티에 삽입되고 재료는 상부 및 하부 펀치에 의해 압축됩니다.
재료와 펀치 사이의 접촉 면적은 거의 변하지 않으며 재료는 반경 방향으로 압착됩니다. 반 폐쇄 단조의 압축 플래시에 비해 성형 력을 크게 높일 수 있습니다.
이 방법은 상하 펀치의 움직임과 클램핑 력뿐만 아니라 특별히 설계된 몰드베이스 장치가 필요합니다. 폐쇄 단조 공법을 통해 베벨 기어와 등속 유니버셜 조인트가 성공적으로 생산되었습니다.
분할 단조
분할 흐름 단조의 원리는 재료 흐름의 주 방향과 반대 방향으로 재료 흐름을위한 공간을 설계하여 단조 압력을 줄이는 것입니다.
그림 16a와 같이 후방 압출의 경우 전방에 압출 출구를 설계하는 방법을 축 포기 법이라고한다. 도 16b에서 재료는 외측 톱니 부분으로 흐르고 재료 내부에 캐비티가 설계되어 재료가 동시에 내측으로 흐르도록하는 것이 이른바 홀 세팅 방법이다.
이 방법은 복합 작용 다이를 사용하여 기어 단조에 적용됩니다. 재료 흐름의 특성에 따라이 방법을 분할 단조 방법이라고합니다. 최근에는이 방법과 금형의 복합 이동을 이용하여 헬리컬 기어의 정밀 단조가 성공적으로 개발되었습니다.
