O forjamento em matriz multidirecional é um processo especial que usa uma matriz de forjamento combinada com múltiplas superfícies de separação em uma prensa hidráulica de forjamento em matriz multidirecional para obter um forjamento de furo multidirecional com formas complexas, sem rebarbas e inclinação de forjamento (ou muito pequena) sob a ação de um único golpe da prensa.
Além do cilindro de trabalho vertical de uma prensa hidráulica de forjamento de matriz comum, a prensa hidráulica de forjamento de matriz multidirecional também é equipada com 2 ou 4 cilindros de trabalho horizontais, e um cilindro de trabalho perfurado é instalado no centro da viga transversal ou viga transversal móvel. Desta forma, a prensa hidráulica de forjamento de matriz multidirecional tem um total de 4 ou 6 slides independentes, que podem atuar individualmente ou em combinação. Portanto, a peça bruta pode ser pressurizada em direções mutuamente perpendiculares, ou seja, o forjamento de matriz multidirecional na forma de separação vertical, separação horizontal, separação combinada vertical e horizontal, etc. pode ser realizado na prensa.
Estrutura da matriz de forjamento multidirecional A estrutura da matriz de forjamento multidirecional tem as seguintes formas.
1.1 Estrutura do molde de separação horizontal A superfície de separação do molde de separação horizontal é paralela ao plano horizontal. As peças forjadas no molde são formadas principalmente pela extrusão bidirecional do êmbolo de trabalho horizontal. As duas matrizes côncavas são fixadas nos assentos da matriz superior e inferior com parafusos de placa de pressão em forma de cunha, e os dois punções horizontais são respectivamente instalados nos assentos de fixação dos dois êmbolos horizontais da prensa hidráulica. A centralização é garantida pela parte guia do punção e pelos pinos guia fechados e mangas guia das matrizes superior e inferior.
1.2 Estrutura do molde de separação vertical A superfície de separação do molde de separação vertical é perpendicular ao plano horizontal. Os forjados são formados principalmente pelo êmbolo vertical da prensa hidráulica. Uma extremidade das duas hastes de pressão horizontais é instalada no assento de fixação do êmbolo do cilindro de trabalho horizontal, e a outra extremidade é conectada à matriz côncava com um pino, empurrando as duas metades da matriz côncava para mover na placa inferior para abrir e fechar a matriz, e contando com o bloco de posicionamento no centro da placa inferior para posicionar o punção e o centro da cavidade do modelo côncavo. As duas metades da matriz côncava devem ter pinos-guia para evitar desalinhamento.
1.3 Estrutura do molde de separação de junta O molde tem uma superfície de separação vertical e uma superfície de separação horizontal, que é um molde de separação de junta. Consiste em dois moldes côncavos inferiores esquerdo e direito para formar um molde de separação vertical, e o molde côncavo superior forma um molde de separação horizontal, formando uma estrutura de molde de separação de junta vertical e horizontal. Um furo guia para o punção extrudar é aberto no centro do molde côncavo superior.
1.4 Molde de estrutura especial Além disso, de acordo com o formato do forjamento e as condições do equipamento, moldes de estrutura especial também podem ser projetados. Moldes de estrutura especial referem-se a moldes que não podem atender às necessidades de forjamento e conformação usando estruturas de separação horizontal, separação vertical e separação de juntas, ou são projetados para compensar a falta de funções do equipamento.
Entre as quatro estruturas de molde multidirecional acima, a estrutura de separação horizontal é a mais amplamente usada. Quando há furos profundos em ambas as extremidades do forjamento, a estrutura de separação horizontal é frequentemente usada.
Quando há um furo profundo em uma extremidade do forjamento, a separação horizontal pode ser usada, ou a separação vertical pode ser usada. Se o forjamento for grande em tamanho e exigir uma força de fixação maior, a separação horizontal é apropriada. Isso ocorre porque a pressão do cilindro de trabalho vertical da prensa hidráulica de forjamento de matriz multidirecional é geralmente maior do que a pressão do cilindro de trabalho horizontal, o que pode obter uma força de fixação maior. Quando o forjamento requer 3 ou 4 matrizes côncavas para abrir e fechar em um plano, a separação vertical é geralmente usada, e uma estrutura especial em forma de garfo também pode ser usada.
É precisamente porque a matriz de forjamento multidirecional tem múltiplas superfícies de separação que o forjamento multidirecional pode forjar peças forjadas com formas complexas que não podem ou são difíceis de produzir por outros tipos de métodos de forjamento.
2.3.1 Formas básicas de orientação A primeira forma de orientação da matriz é que quando o forjamento é deformado, o excesso de metal produzirá rebarbas transversais ao longo da direção do diâmetro. Essa rebarba é difícil de limpar e deve ser evitada tanto quanto possível. Outra forma de orientação da matriz é que quando há excesso de metal, ele fluirá para a circunferência externa do diâmetro, produzindo rebarbas longitudinais, que são mais fáceis de limpar, por isso é frequentemente usada. 2.3.2 Folga entre o punção e a matriz Deve haver uma certa folga entre o punção e a matriz. Os principais fatores que afetam a folga são: a concentricidade do cilindro de trabalho horizontal, a precisão da altura da matriz e a altura da bancada de trabalho, a deformação da viga transversal móvel e a deformação elástica da matriz, o deslocamento da instalação do punção, etc. Considerações abrangentes devem ser levadas em conta durante o projeto.
2.4 Projeto da matriz para forjados de furo profundo Para forjados de furo profundo, uma certa força de ejeção é necessária quando o punção é puxado para fora do furo profundo. Neste momento, deve-se considerar que o forjado pode ser deformado quando o punção é puxado para fora. Portanto, deve haver superfície de cisalhamento suficiente entre o forjado e a cavidade durante o projeto, para que o forjado não seja quebrado ou deformado quando o punção for puxado para fora.
2.5 Projeto do punção 2 Pontos-chave do projeto da matriz de forjamento de matriz multidirecional O formato do punção deve ser determinado de acordo com o formato do furo interno do forjamento. O projeto da matriz de forjamento de matriz multidirecional de trabalho do punção deve atender aos requisitos do formato da peça para garantir que os forjados sejam de qualidade qualificada. Portanto, ao projetar a matriz, deve-se prestar atenção aos seguintes problemas 2.1 Posição da cavidade (1) Ao organizar a posição da cavidade, deve-se observar que o centro da força de abertura da matriz geralmente não é igual ao centro da geometria da cavidade do molde. Preste atenção para fazer o centro da força de abertura da matriz da cavidade próximo ao centro da força de fechamento do molde para evitar abertura e rebarbas locais da matriz (2) O layout da cavidade deve ser propício à formação do forjamento, especialmente para bossas assimétricas de formato complexo ou forjados multidirecionais em formato de ramificação.
2.2 O posicionamento e a centralização do dispositivo de guia da matriz são particularmente importantes para garantir a precisão dimensional de forjamentos de matriz multidirecional. Para fazer com que o movimento da matriz tenha uma boa orientação e garantir que os centros estejam alinhados entre si após a combinação, por um lado, o design da superfície de correspondência da matriz deve ser capaz de desempenhar um papel de posicionamento e, ao mesmo tempo, uma parte de guia deve ser definida na matriz para evitar que a matriz fique desalinhada. Geralmente, um pino de guia cilíndrico é usado e o pino de guia é pressionado em uma matriz por prensagem a quente. Um furo de guia é usinado na outra matriz (ou uma luva de guia é pressionada no furo de guia). A folga entre eles é de 0,5 mm. Geralmente, dois pinos de guia são necessários para a matriz. Quando a matriz é composta de três matrizes, o pino de guia pode ser cilíndrico e é combinado com uma ranhura de guia.
2.3 Guia de matriz O projeto da guia de matriz deve ter um furo de guia suficientemente longo para garantir que o punção horizontal tenha uma certa concentricidade durante o processo de forjamento da matriz. Os parâmetros de tamanho da peça de trabalho do punção podem ser calculados e selecionados de acordo com as seguintes fórmulas (veja): diâmetro interno do forjamento; - coeficiente de contração linear; Tolerância A no diâmetro interno do forjamento.
- Alça de matriz
- Placa fixa superior
- Soco superior
- Placa de posicionamento correta
- Bloco de posicionamento esquerdo
- Soco inferior
- Primavera
- Placa fixa inferior
- Base da matriz inferior
3.1 Determination of key dimensions between processes Since this part has to be formed through multiple processes, in order to facilitate the subsequent process to insert the forming core into the already formed workpiece, and in order to make the core more easily pulled out of the workpiece after forming, the opening width after forming in the previous process must be larger than the opening width of the semi-finished product in the next process, that is: b, >>Corrida 3, veja
3.2 Tratamento térmico para detalhes. Foi mencionado antes que a peça tem um alto grau de deformação por flexão e a aparência é propensa a rachaduras. Por esse motivo, o tarugo de aço redondo cortado deve ser recozido localmente na peça de conformação por flexão antes da conformação para eliminar o estresse interno durante a trefilação a frio e melhorar a capacidade de deformação plástica, evitando assim rachaduras. No entanto, não use recozimento geral de alta temperatura, porque o recozimento geral de alta temperatura provavelmente produzirá incrustações de óxido, o que afeta a aparência da superfície após a galvanoplastia. A produção real é adaptada às condições locais. Um forno de coque é usado para introduzir ar na entrada de ar com um pequeno soprador para aumentar o suprimento de oxigênio e melhorar o poder de fogo. Em seguida, uma chapa de ferro de malha com vários furos de C25mm~(:B0mm é colocada na boca do forno. A parte do blank a ser formada é colocada na malha e cozida por alguns minutos. Isso economiza o investimento em fornos elétricos de alta frequência e energia elétrica, torna o equipamento de produção simples, o ciclo de preparação é curto, o efeito é rápido, a conversão é rápida e o custo do produto é reduzido.
4 Conclusão Por meio dos métodos de processo e moldes acima, após a verificação da produção em massa, o efeito de formação é muito satisfatório. A aparência do produto cromado é muito bonita, o que atende totalmente aos requisitos de produtos de exportação, cria renda cambial para a empresa e melhora os benefícios econômicos.
(Continuação da página 29) 2.6 Projeto da haste de pressão Na estrutura de separação vertical, se a haste de pressão horizontal que empurra a matriz não for rígida o suficiente, a haste de pressão é fácil de deformar, o que não é propício ao fechamento da matriz e pode produzir rebarbas. Para obter um bom efeito de prensagem da matriz e evitar que rebarbas sejam produzidas no forjamento, a haste de pressão horizontal que empurra a matriz deve ser projetada para ter rigidez suficiente.
2.7 Material da matriz A prensa hidráulica de forjamento de matriz multidirecional tem uma velocidade de trabalho lenta, a matriz e o forjamento a quente têm um longo tempo de contato, a temperatura é alta e a superfície é repetidamente submetida aos efeitos alternados de frio e calor. Rachaduras de fadiga são fáceis de ocorrer, e a deformação é causada principalmente pela extrusão. O desgaste da matriz é sério. Portanto, os materiais do punção e da matriz devem ter alta dureza e resistência ao calor, boa dureza vermelha, resistência à fadiga a frio e a quente e condutividade térmica.