闭式液压机的特点
结构刚性好:闭式液压机采用封闭框架式结构,具有较高的强度和刚性,能够承受较大的压制力,保证在压制热锻铜套过程中,机器结构稳定,减少变形,从而提高加工精度和产品质量。
精度高:配备高精度的液压控制系统和先进的位移传感器等装置,能够精确控制压制过程中的压力和位移,确保热锻铜套的尺寸精度和形位公差符合要求。
压力均匀:通过合理设计的液压系统和模具结构,能够使压制力均匀地作用在铜套坯料上,避免出现局部压力过大或过小的情况,有利于铜套内部组织的均匀性和致密性,提高产品性能。
自动化程度高:可集成自动化控制系统,实现压制过程的自动化操作,包括坯料的送料、定位、压制、脱模等工序,提高生产效率,降低人工劳动强度,同时也有助于保证产品质量的稳定性。
压制热锻铜套的工艺过程
坯料准备:根据铜套的尺寸和形状要求,选取合适的铜材坯料,并进行加热处理。一般采用中频感应加热等方式,将铜坯料加热至合适的锻造温度范围,通常在 800 - 900℃左右,以降低铜材的变形抗力,提高其塑性,便于后续的压制加工。
模具安装与调试:将设计好的热锻模具安装在闭式液压机上,并进行调试。确保模具的安装精度,包括上下模的对中、间隙均匀性等,同时调整液压机的参数,如压制速度、压力上限、保压时间等,以适应热锻铜套的工艺要求。
压制操作:将加热后的铜坯料放置在模具型腔中,启动液压机进行压制。在压制过程中,液压机按照预设的工艺参数逐渐施加压力,使铜坯料在模具内发生塑性变形,填充模具型腔,形成所需的铜套形状。压制过程中,可根据需要进行多次压制或采用不同的压制速度和压力组合,以达到更好的成型效果。
脱模与后续处理:压制完成后,通过液压机的脱模装置将铜套从模具中脱出。然后对热锻铜套进行后续处理,如冷却、清理、检验等。冷却方式可根据铜套的材质和性能要求选择空冷、水冷或油冷等方式。清理过程主要是去除铜套表面的氧化皮和杂物,最后进行尺寸精度、表面质量和内部组织等方面的检验,确保产品符合质量标准。
工艺参数的选择与控制
压制压力:压制压力是影响热锻铜套质量的关键参数之一。压力过小,铜坯料无法充分变形,可能导致铜套尺寸不足、内部组织疏松等问题;压力过大,则可能引起模具磨损加剧、铜套表面质量下降甚至出现裂纹等缺陷。一般根据铜套的尺寸、材质和模具结构等因素,通过试验和经验来确定合适的压制压力范围。对于常见的热锻铜套,压制压力通常在几百吨到数千吨之间。
压制速度:压制速度对铜套的成型质量和生产效率也有重要影响。较快的压制速度可以提高生产效率,但可能会导致铜坯料在模具内流动不均匀,产生较大的冲击应力,影响铜套的表面质量和内部组织;较慢的压制速度则有利于铜坯料的均匀变形,但会降低生产效率。在实际生产中,需要根据具体情况选择合适的压制速度,一般在每秒几毫米到几十毫米之间。
保压时间:保压时间是指在达到设定的压制压力后,保持压力不变的持续时间。适当的保压时间有助于铜坯料在模具内充分压实,消除内部孔隙和缺陷,提高铜套的密度和力学性能。保压时间通常根据铜套的厚度、材质和压制压力等因素来确定,一般在几秒钟到几十秒钟之间。
模具设计与制造要点
模具材料选择:由于热锻过程中模具承受高温、高压和剧烈的摩擦作用,因此需要选用耐高温、高强度、高韧性和耐磨性好的模具材料,如 H13 钢等。同时,为了提高模具的使用寿命,还需要对模具材料进行适当的热处理,如淬火、回火等,以获得良好的综合性能。
模具结构设计:模具结构应根据铜套的形状、尺寸和压制工艺要求进行合理设计。要考虑模具的分型面、脱模方式、冷却系统等因素,确保铜坯料在模具内能够顺利成型,并便于脱模和冷却。此外,模具的结构还应具有足够的强度和刚性,以承受压制过程中的高压作用。
模具加工精度:模具的加工精度直接影响热锻铜套的尺寸精度和表面质量。因此,在模具制造过程中,需要采用高精度的加工设备和先进的加工工艺,保证模具的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度符合设计要求。例如,模具型腔的尺寸公差控制在 ±0.05mm 以内,表面粗糙度达到 Ra0.8 - Ra1.6μm。