7075鋁板，6061鋁板、鋁合金拉桿的熱擠壓工藝及模具設(shè)計(jì)
高壓開關(guān)產(chǎn)品零件品種多、改型頻繁，拉桿是 LW8-35SF6型戶外斷路器中的關(guān)鍵零件，要求具有較高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和良好的力學(xué)性能，以降低能耗和提高產(chǎn)品的可靠性鋁合金材料不僅導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、力學(xué)性能優(yōu)良，而且比強(qiáng)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(duì)于綜合性能要求較高的一類功能件，如拉桿、接頭、導(dǎo)體、觸頭座等，一般采用鋁合金擠壓棒 (管)經(jīng)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(tài)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(qiáng)化，工藝性較好，因而成為高壓開關(guān)類零部件的首選材料。
拉桿的擠壓件如圖1所示，傳統(tǒng)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(fèi)嚴(yán)重、效率低。新工藝采用桿部反擠頭部正擠的復(fù)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(chǎn)品的導(dǎo)電率、硬度及強(qiáng)度等完全達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2 拉桿熱擠壓工藝分析
拉桿零件材料為 2A50(LD5) 合金，屬于 A1-Mg-Si-Cu系，具有良好的鍛造性能，在熱態(tài)下易變形，且抗蝕性能、焊接性能和切削性能良好，中等強(qiáng)度，塑性很好閉。在生產(chǎn)過程中，將圓柱形毛坯表面涂上水劑石墨，然后感應(yīng)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(yù)熱至250℃左右，每次擠壓前，需向模腔噴灑潤(rùn)滑劑。擠壓變形后可進(jìn)行固溶時(shí)效熱處理，以提高其硬度，固溶溫度為 (515±5)℃，時(shí)間為3h，時(shí)效溫度為(160±5) ℃，時(shí)間為5h。
拉桿擠壓可以采用正擠壓或反擠壓的方法成形桿部。由于拉桿變形程度大，且桿部長(zhǎng)徑比大于7，正擠壓時(shí)，金屬的流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)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(rùn)滑不良時(shí)，因坯料與凹模之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，會(huì)進(jìn)一步增大擠壓力。由于該零件的桿部較長(zhǎng)，直接頂出時(shí)容易失穩(wěn)彎曲.若間接頂出模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作困難加。
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