Analisis pemrosesan benang aluminium bar
1. Core tantangan pemrosesan utas aluminium bar
Karena karakteristik bahan aluminium yang ringan, ulet tetapi rendah kekuatan, pemrosesan benang perlu mengatasi kesulitan -kesulitan berikut:
Tool Stick dan Edge Built-Up: Chip aluminium dengan mudah menempel pada permukaan pahat, menghancurkan akurasi utas (RA ＞ 3.2μm), yang membutuhkan optimalisasi parameter pemotongan dan pelapisan pahat;
Risk deformasi termal: konduktivitas termal tinggi menyebabkan transfer cepat panas pemotongan, dan kenaikan suhu lokal dapat menyebabkan deviasi dimensi (＞ 0. 05mm\/m);
Kekuatan utas yang mencukupi: Bahan aluminium memiliki kekuatan hasil rendah (misalnya 6061- T6 adalah sekitar 276 MPa), yang membutuhkan desain proses untuk mengimbangi kapasitas penahan beban.
2. Persiapan kunci sebelum diproses
Seleksi material dan pretreatment
Nilai Paduan Pilihan:
6061- T6: kemampuan mesin tinggi, cocok untuk utas presisi tinggi (seperti M12 × 1.25, toleransi H7);
5052- H32: Anti-sticking yang baik, cocok untuk pemrosesan utas sederhana skala besar;
Perawatan Pengerasan Permukaan: Untuk benang yang membutuhkan ketahanan aus yang tinggi (seperti baut suspensi mobil), anodisasi keras (ketebalan film 20-25 μm) dapat dilakukan terlebih dahulu.
Pilihan alat dan peralatan
Bahan pahat: pelapis karbida (pelapisan tialn atau dlc) atau polikristalin berlian (PCD) lebih disukai, dan masa pakai ditingkatkan dengan 3-5 kali;
Parameter geometris pemotong utas:
Sudut Rake: 12 derajat -15 derajat (mengurangi resistensi pemotongan);
Sudut Kembali: 6 derajat -8 derajat (hindari gesekan dengan benda kerja);
Equipment requirements: CNC lathe (speed>2 0 00 rpm) atau mesin penggilingan utas khusus (pengulangan akurasi ± 0,005mm).
3. Penjelasan terperinci tentang teknologi pemrosesan utas arus utama
1. Berbalik
Skenario yang berlaku: utas eksternal presisi dengan diameter> 6 mm (seperti pengencang dirgantara);
Aliran proses:
Berputar kasar lingkaran luar (meninggalkan tunjangan 0. 2-0. 3 mm);
Beralih ke ukuran nominal (Toleransi IT7);
Belokan utas (pemotongan berlapis, kedalaman pemotongan sisi kurang dari atau sama dengan 0. 1 mm);
Rekomendasi Parameter:
Cutting Speed (VC): 150-250 m\/min (pemotongan kering) atau 80-150 m\/mnt (pemotongan basah);
Laju umpan (f): pitch × speed (seperti m10 × 1.5 utas, feed=1. 5 mm\/r).
2. Pembentukan Ekstrusi (Thread Rolling)
Keuntungan inti: Tingkatkan kekuatan kelelahan benang sebesar 30% -50% melalui pengerasan kerja dingin (mis. 6061 Kekuatan tarik benang ekstrusi hingga 380 MPa);
Poin -poin penting dari proses:
Diameter batang aluminium harus secara akurat cocok dengan benang mid-diameter (misalnya M8 preform rod diameter ≈ 7.9mm);
Kontrol tekanan jamur: 200-400 MPa (terlalu rendah akan menghasilkan pembentukan yang tidak lengkap, terlalu tinggi akan menyebabkan retak permukaan);
Bahan yang berlaku: 6082- t6, 7075- O dan paduan aluminium plastisitas tinggi lainnya.
3. Tapping
Spesifikasi Pemrosesan Benang Internal:
Diameter pra-lubang (D)=diameter utas (D)-pitch (p) × 1.0826 (seperti m6 × 1 pre-hole ≈ 4.92mm);
Spiral groove tap (helix sudut 35 derajat -45 derajat), penghapusan chip paksa untuk menghindari penyumbatan lubang;
seleksi coolant: cairan pemotongan yang larut dalam air (konsentrasi 8%-10%), dengan fungsi pelumasan dan pendinginan.
4. Metode Kontrol dan Pengujian Kualitas Deteksi Akurasi Dimensi
Go\/no-go gauge: Cepat periksa utas pas;
Mesin pengukur tiga koordinat (CMM): Pemindaian parameter penuh (mid-diameter, sudut gigi, kesalahan pitch kurang dari atau sama dengan ± 0. 01mm).
Surface Integrity Assessment
Interferometer Lampu Putih: Mendeteksi kekasaran akar benang (RA kurang dari atau sama dengan 1,6μm memenuhi syarat);
Deteksi cacat penetrasi: Periksa microcrack (terutama area konsentrasi tegangan dari benang yang diekstrusi).
5. Masalah dan solusi umum di industri ini
Solusi akar fenomena akar masalah
Kecepatan pemotongan chipping utas terlalu tinggi atau keausan pahat mengurangi kecepatan ke nilai yang disarankan dan gunakan alat PCD sebagai gantinya
Burr permukaan utas tidak cukup sudut belakang atau penghapusan chip yang buruk meningkatkan sudut punggung hingga 8 derajat dan menggunakan pistol udara bertekanan tinggi untuk meniup keripik
Pitch cumulative error machine machine alat sekrup lead reverse clearance terlalu besar kompensasi clearance (kurang dari atau sama dengan 0. 005mm) atau gunakan servo loop tertutup
Ekstrusi benang retak tekanan cetakan yang tidak rata atau pengotor material mengoptimalkan konsentrisitas cetakan dan menambahkan deteksi cacat ultrasonik batang aluminium
6. Kasus aplikasi yang khas
Baut Knuckle Kemudi Mobil (Benang Eksternal M14 × 1.5)
Proses: 6061- t6 bar → anodisasi keras (ketebalan film 20μm) → cetakan ekstrusi → uji torsi (lebih dari atau sama dengan 120 N · m);
Yield: 99,2% (fluktuasi parameter pemotongan dikendalikan oleh SPC<5%).
Connector Konektor Hidraulik (Benang Internal G1\/4)
Proses: 7075- t7351 bar → pra-pengeboran → spiral alur penyadapan → inspeksi penuh tiga koordinat;
Indikator kunci: Panjang keterlibatan utas lebih besar dari atau sama dengan 1,5 kali diameter, uji tekanan> 35 MPa.
kesimpulan
Pemrosesan utas aluminium bar membutuhkan sifat material yang komprehensif, parameter proses dan persyaratan aplikasi terminal. Putar presisi dan ekstrusi dingin adalah arah teknis arus utama saat ini. Untuk bagian-bagian bernilai tambah tinggi (seperti pengencang dirgantara), disarankan untuk menggunakan PCD Tool + Micro-Lubrication (MQL) proses, dengan mempertimbangkan efisiensi dan kualitas permukaan. Perusahaan harus membuat basis data proses (seperti model gaya pemotongan, kurva kehidupan alat) dan mewujudkan kontrol siklus hidup penuh dari proses pemrosesan melalui cara digital.
