一、导言

空心铝铆钉广泛应用于抽芯铆钉之上，这些年商场对这一商品的需求量日益剧增。国内某厂人员在世界商场上调查后发现，瑞士这些年推出的一种多功能抽芯铆钉在世界商场上很抢手，该商品技术含量高，出产难度大，但赢利极高。加之，国内目前仍无此商品面世，因而该厂托付这篇文章作者开发研发该商品，拟定冷揉捏技术计划，进行模具规划、制造、调试及试出产。考虑到试出产造价问题，上述一切作业均围绕着小冲床进行。

二、空心铝铆钉冷揉捏技术计划的拟定

为对国外的空心铝铆钉实测所得的零件图。该空心铝铆钉比一般的空心铝铆钉头部形状杂乱且尺度大。宽度为7.5mm，高度为2.0mm的两平面是用来夹持铝铆钉使其旋转的，基地φ3mm的孔是用来安装抽芯零件的。该零件选用防锈铝LF5作为资料。

空心铝铆钉零件图

1.冷揉捏毛坯类型的断定

因为铝铆钉为标准件，且为大批量出产，请求制造成本低，因而，所用质料的成本不能太高。而商场上空心小尺度铝管材很少，故选用实心铝棒材作为冷揉捏的质料。

2.试出产冷挤设备的挑选

冷揉捏所用的设备主要是冷镦主动机和机械压力机两种类型。

冷镦主动机广泛用于如螺栓、螺母、铆钉及销钉等标准件的大批量出产，其出产率很高，出产成本低，但设备出资太大，不太习惯小批量出产，而且商品的尺度精度不如机械压力机上冷揉捏的商品尺度精度高。一起，冷镦主动机不太合适带有杂乱顶料安排的反揉捏成形，因而，空心铝铆钉φ3mm的孔不易成形。

机械压力机格外是小吨位的机械压力机设备自身造价低，其上所用模具造价不高，调试便利。加之该商品又为试出产，商场出售情况不明，试制费用有限，因而决议选用小机械压力机作为开发研发的设备。

3.冷揉捏件图的拟定

经很多剖析核算，得到冷揉捏件图。空心铆钉头部基地的SR3的球窝在镦头时完结，SR3球窝有利于镦头时资料沿径向的活动，得到比不镦球窝非常好的充填模具型腔的功能。因而，在进行空心铝铆钉镦头时，应一起将基地的SR3的球窝镦锻出来。

空心铆钉冷揉捏件图

基地所留1.0mm的连皮，意图是为了防止镦头时难变形区也参加变形，导致冷挤力的剧烈添加。在冷揉捏完毕后，这部分连皮可用车削钻孔或在冲床上冲压切掉。

4.冷揉捏技术计划的拟定

经很多剖析核算，得到了冷揉捏技术计划，现对各道工序做一简略剖析核算。

空心铝铆钉冷揉捏技术计划 

(a)下料(b)反挤(c)镦头

为了能顺利将坯料放入模具孔以内，每道工序中毛坯和模具之间的空隙均取0.1mm。因为下料后还需反挤和镦头两道工序才能完结该件的冷揉捏，因而，下料工序中毛坯的直径应取为4.8mm，反挤后坯料的外径应取为4.9mm。而一般铝材厂没有外径为φ4.8mm的标准，因而，应经过在拉拔机上取得外径为φ4.8mm的铝材。

下好料的毛坯接着要进行退火软化，消除其内部的应力，下降其硬度。在该件的冷揉捏中，作者发现LF5防锈铝的软化处理作用的好坏对今后的成形质量影响格外大。假如按文献［1］中引荐的在360°～400℃保温5h，然后炉冷的方法进行退火软化，软化作用欠好，在最终一道镦头时，在φ10外径处有微裂纹存在，经对软化后的毛坯进行金相安排剖析标明，资料内仍存在较多的织构安排。这是因为铝材自身的织构景象较严峻，加之在下料前，又将φ5mm的线材拉拔到φ4.8mm，更使织构景象严峻。经重复实验发现，需要将温度进一步提高到390～410℃，保温时刻延长到6h，然后随炉冷却到室温，此时的金相安排标明，织构景象得到杰出的改进，这么，在最终一道镦头时，再也没有发现φ10mm的外径处呈现微裂纹。

经杰出软化处理后的毛坯，选用文献［1］中引荐的光滑配方(猪油8%、汽缸油22%、石蜡油22%、十四醇3%、四氯化碳35%)进行光滑处理，取得了极好的作用。

b中反揉捏的变形程度为ε反＝40%，而由文献［1］查得LF5的反挤许用变形程度为［ε］反＝90%～99%，因ε反＜［ε］反，故这一反挤技术是可行的。

将反挤后的工件再进行光滑处理。因为反挤时底部高度为8.73mm，故在反挤时简直没有发作塑性变形，因而未发作加工硬化景象。反挤后镦头又是仅对这部分未变形的资料进行的，所以反挤后不用再软化就可进行镦头。

镦头变形时的均匀变形程度为ε镦＝71%，而外径为φ10mm高度为0.5mm处的变形程度最大，达ε镦＝76%。按文献［1］查得［ε］镦＝90%～99%，因而可顺利进行镦头变形，格外是基地SR3的球窝反挤，更提高了金属向附近活动充填型腔的才能。

经核算反挤时的力为7kN，镦头时的力为100kN，尽管此力很小，但作业行程及模具高度太大，故选用400kN的开式压力机作为成形设备。

三、推迟—急回顶出安排的研发

因为400kN小机械压力机作业台下方无顶出动力，因而，进行冷揉捏时，应在模具上规划顶出安排，顶出动力依托滑块向上的运动来供给。

1.顶出安排应满意的请求

冷挤带有内孔的零件时，首先在冷挤完毕后应使反挤凸模从反挤孔中拔出，然后再将冷挤工件从凹模孔内顶出。一般在冷揉捏时，机械压力机均选用单次操作规范，这么可确保在滑块停在上死点时有满足长的时刻将坯料放入凹模孔内，这就请求顶料杆在将毛坯从凹模孔内顶出后，在滑块抵达上死点前就应主动缩回到冷揉捏开始时的下死点。因而，在顶出完毕后而滑块抵达上死点前的时刻内，顶杆应急回到原位，即在顶料期间以后，应存在顶杆急回期间，曲柄转角α急回所包括的规模就是该期间。α推迟对应的是推迟顶出期间，该期间如前所述是指反挤凸模从反挤孔内拔出期间，顶出杆不顶料，或镦头凸模从镦粗孔内拔出期间。

冷揉捏一个周期的构成

假如没有顶杆急回期间，则在滑块处于上死点时，顶料杆和凹模内孔平面齐或高出凹模内孔平面，这么，在滑块停在上死点的较长时刻内，操作工人无法将毛坯精确放到位，而只能在滑块向下空行程期间(曲柄转角α空下规模内)，将坯料放入凹模孔内。因为一般小机械压力机的行程次数较高，因而α空下曲柄角对应的时刻很短，加之冷揉捏时毛坯和凹模孔的空隙只有0.1mm，这些都加大了精确放料入凹模孔内的难度，假如料没放准，则迅速下行的滑块可能使坯料从模具平面内迸出对工人造成损伤，或倒在模具平面内使设备发作毛病。

综上所述，在进行两道冷揉捏工序时，顶出进程应由推迟顶出期间，顶料期间和顶杆急回期间3个期间构成。模具上的顶出安排应具有上述3个显着的期间。

2.新式推迟—急回顶出安排

文献［3，4］中供给的机械拉杆式联动顶出装?不存在顶杆急回期间。而该文献中所述的凹轮式顶出设备因为在实践规划时静凹块请求固定在机身上，使模具自身不变成一个封闭系统，且该静凸块较难在机身上找到合适的固定方位，因而这儿不方便选用。而该文献中所述的带活动板的顶出设备因为存在活动板复位精确性差，可靠性低而不方便选用。

新式推迟—急回顶出安排

当滑块冷挤完毕跳过下死点向上运动一段间隔a时，反挤凸模完结了从反挤孔内拔出的请求，再向上运动(b－a)间隔时完毕了推迟顶出期间。这么就请求b＞a。

当推迟顶出期间完毕后，上模经过摆布拉杆8带动顶料横梁10，再经过滑板15、传力顶杆6、顶料杆5使冷挤件3向上运动一段间隔hｏ完结顶料动作。顶料期间上模板移动的间隔一定要大于hｏ。

当顶料期间完毕，静楔块7和动楔块9相碰，迫使滑板15沿着顶料横梁10向左运动，当滑板10向左移动一段间隔c时，滑板10中的长圆孔18和顶料横梁基地的孔17对齐，传力顶杆6及顶料杆5在自重的作用下落入该孔中，然后完结了顶杆急回的请求，再运动滑块停在上死点不动。

因为运用的设备为J23-40型压力机，该设备作业台下方无顶出动力。模具放在作业垫板之上。顶出安排布置图。下模板依托前、后支承块支承，顶料横梁处于两支承块之间，在两空档之间上、下运动。因为该铝件变形抗力小，所以不会造成下模板较大的变形。

顶料设备布置图

选用了模具，成功地进行了该铝铆钉的冷揉捏成形。

四、定论

(1)在镦头的一起，伴随着基地孔的反挤成形，有利于提高变形资料充填模具的才能。

(2)对该空心铝铆钉，可采纳下料、反挤和镦头的冷揉捏技术计划。

(3)进行铝制品的冷揉捏时，应对坯料进行杰出的软化退火，格外是要尽量削减织构安排对冷揉捏变形的影响。

(4)在小吨位机械压力机上进行冷揉捏时，模具上应设置可发作较大顶出力的安排。而且顶料力的动力来自于滑块的向上运动，模具顶出安排应尽可能布置在作业垫板上方，尽量防止在压力机作业垫板和作业台板上打孔，模具上一切零件应自变成一封闭系统。

(5)一般的轴类零件的顶出进程应由推迟顶出期间、顶料期间、顶杆急回期间构成。