為滿足電子產(chǎn)品小型化、輕量化、高可靠等要求, 產(chǎn)品螺紋孔規(guī)格逐步變小,加工螺紋孔逐漸由切削加工向擠壓加工轉(zhuǎn)變。擠壓絲錐通過(guò)擠壓形成螺紋孔, 由于在擠壓成形過(guò)程中金屬纖維并未被切斷,屬于無(wú)屑加工,故而成形的螺紋孔有合理的流線分布,更好的 機(jī)械性能,更大的承載能力[1]。而使用切削絲錐加工 出的螺紋孔,由于在切削過(guò)程中,金屬的纖維流向被切 斷,如圖 1 所示,故而,加工出的螺紋孔強(qiáng)度小、精度低、粗糙度差; 此外,螺紋孔內(nèi)常常會(huì)殘留切屑,且經(jīng)過(guò)反復(fù)的安裝調(diào)試,容易引發(fā)出現(xiàn)電子器件“短路”、螺 紋孔“滑絲”等問(wèn)題 ,從而導(dǎo)致零件使用壽命短[2]。切削絲錐和擠壓絲錐加工出的螺紋牙形如圖 2 所示, 尤其是對(duì)于銅合金零件小螺紋孔來(lái)說(shuō),這些缺陷尤其 突出,故而,擠壓絲錐能夠有效解決切削絲錐所帶來(lái)的 缺陷[3]。
但在擠壓絲錐使用過(guò)程中,常常會(huì)因?yàn)閷?duì)加工工藝、底孔直徑、轉(zhuǎn)速、冷卻液等參數(shù)的選擇不當(dāng),從而導(dǎo) 致加工出底孔偏大、爛牙、絲錐折斷,導(dǎo)致工件報(bào)廢等問(wèn)題。因此,本文著重對(duì)冷擠壓銅合金工件小螺紋孔的工藝路線及切削參數(shù)進(jìn)行研究。
1 擠壓絲錐數(shù)控加工特點(diǎn)
擠壓絲錐加工螺紋孔工藝: 即把擠壓絲錐擠入預(yù)鉆的底孔內(nèi),擠壓絲錐在機(jī)床主軸的帶動(dòng)下,從背棱開 始,逐步擠入工件已鉆好的底孔內(nèi)表面,形成螺紋,而被擠出的金屬則被迫轉(zhuǎn)移流入絲錐扣之間的間隙,與此同時(shí),工件螺紋牙形也移入絲錐扣之間的間隙,逐步 增高工件螺紋牙形高度。當(dāng)絲錐擠壓錐部的第一個(gè)棱 齒擠入已鉆好的底孔內(nèi)時(shí),擠壓出的金屬將會(huì)發(fā)生塑性變形,由卸載定律可知,棱齒移開后被擠壓部分的彈 性變形部分會(huì)恢復(fù),而塑性變形部分會(huì)保留; 接著,絲錐第二個(gè)棱齒繼續(xù)擠壓該部分,材料將再次發(fā)生彈塑性變形,當(dāng)?shù)诙€(gè)棱齒離開后,該處又發(fā)生彈性變形恢 復(fù),而塑性變形保留; 依此類推,直到擠壓錐部棱齒全部加工完后,就形成了一個(gè)完整的牙形[4]。經(jīng)歷咬入、擠壓、翻轉(zhuǎn)、塑形等加工過(guò)程,最終建立起完整的牙 形。在螺孔加工過(guò)程中,由于金屬材料受到擠壓絲錐的反復(fù)擠壓,故而減小了集中應(yīng)力,且螺紋孔表面在形 成過(guò)程中,產(chǎn)生了冷作硬化,表層強(qiáng)度明顯提高,表面質(zhì)量顯著提升[5]。
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本文通過(guò)改進(jìn)工藝路線、分析冷卻液濃度、推算底孔直徑公式、統(tǒng)計(jì)攻絲用時(shí)及選擇刀具型號(hào),最終得到 了合理的工藝路線和優(yōu)化切削參數(shù)。
( 1) 按牙型高度的 85% ~ 95%來(lái)加工預(yù)鉆孔直徑, 則需選用濃度為 7% ~ 8%的冷卻液用以冷卻潤(rùn)滑;
( 2) 在能保證螺紋精度和主軸負(fù)載的情況下,應(yīng)盡可能的提高轉(zhuǎn)速以保證擠壓效率。從本文實(shí)驗(yàn)可知,轉(zhuǎn)速應(yīng)在 2000 r / min 以內(nèi)為宜。即 M1. 2、M1. 4、M1. 6、M2 加工轉(zhuǎn)速可分別取 2400 r / min、2100 r /min、1800 r / min、1500 r / min。
2024-11
本文以組合式六角亭模型為實(shí)例,分析工藝難點(diǎn)與加工可行性,指出該模型的加工難點(diǎn)是模型形狀不規(guī)則和整體剛性差,并通過(guò)設(shè)計(jì)新的工藝方案解決加工難點(diǎn),完成了模型整體的加工。新的加工工藝有助于提高加工效率和精度,為五軸數(shù)控加工提供了一個(gè)典型案例,對(duì)于五軸加工中心數(shù)控加工也具有指導(dǎo)作用和重要… [了解更多]
2024-11
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2024-11
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2024-11
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