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鋁合金拉杆的熱擠壓工藝

 

  鋁合金拉杆零件材料為2A50(LD5陽極處理)合金,屬於A1-Mg-Si-Cu系,具有良好的鍛造性能,在熱態下易變形,且抗蝕性能、焊接性能和切削性能良好,中等強度,塑性很好閉。在生產過程中,將圓柱形毛坯表面塗上水劑電鍍石墨,然後感應加熱至490℃,放入組合凹模的模具中擠壓成形。工作前把模具預熱至250℃左右,每次擠壓前,需向模腔噴灑潤滑劑。擠壓變形後可進行固溶時效熱處理,以提高其硬度,鋁表面處理固溶溫度為(515±5)℃,時間為3h,時效溫度為(160±5)℃,時間為5h。

  拉杆擠壓可以采用正擠壓或反擠壓的方法成形杆部。由於拉杆變形程度大,且杆部長徑比大於7,正擠壓時,金屬的流動方向與凸模運動方向相同,坯料與凹模 之間存在摩擦力,則擠壓力中不僅有變形力,還包括該摩擦力。在坯料與凹模溫度過高及潤滑不良時,因坯料與凹模之間有相對運動,會進一步增大擠壓力。由於該 零件的杆部較長,直接頂出時容易失穩彎曲。若間接頂出模具結構復雜,操作困難加。

  采用一次復合擠壓成形工藝,即杆部反擠頭部正擠的復合擠壓成形工藝可以解決上述問題,其工藝流程如圖2所示。由於采用了杆部反擠,坯料與凹模之間無相對運動產生的摩擦力,從而降低了擠壓力。該方案模具結構簡單硬陽處理,生產效率高YA23-315四柱式萬能液壓機活動橫梁到工作台面距離為 125發色處理0mm,行程長,凸模設計為中空結構,成形杆部的模腔在凸模上,可以完成脫模。拉杆熱擠壓工藝的生產過程是:下料-加熱-擠壓-熱處理-精加工。

  高壓開關產品零件品種多、改型頻繁,拉杆是LW8-35SF6型戶外斷路器中的關鍵零件,要求具有較高的導電、導熱性能和良好的力學性能,以降低能耗 和提高產品的可靠性鋁合金材料不僅導電導熱性好、力學性能優良,而且比強度高、密度小,因而在高壓電器零部件的制造中,除采用銅及其合金外,大量采用鋁合 金。研究表明,對於綜合性能要求較高的一類功能件,如拉杆、接頭、導體、觸頭座等,一般采用鋁合金擠壓棒(管)經切削加工制成,2A50合金就是其中常用 材料之一。2A50合金在熱態下具有良好的可塑性,可通過鑄造、擠壓等變形工藝改善組織,提高性能,且可以熱處理強化,工藝性較好,因而成為高壓開關類零 部件的首選材料。

  拉杆的擠壓件傳統上采用棒料直接切削加工而成,材料的利用率一般在16%-40%,浪費嚴重、效率低。新工藝采用杆部反擠頭部正擠的復合熱擠壓方法,能使坯料尺寸精度大幅度提高,毛坯重量減輕72%以上,產品的導電率、硬度及強度等完全達到設計標准。


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