1 引言 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,需向模腔噴灑潤滑劑。擠壓變形后可進(jìn)行固溶時效熱處理,以提高其硬度,固溶溫度為 (515±5)℃,時間為3h,時效溫度為(160±5) ℃,時間為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,且桿部長徑比大于7,正擠壓時,金屬的流動方向與凸模運(yùn)動方向相同,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滑不良時,因坯料與凹模之間有相對運(yùn)動,會進(jìn)一步增大擠壓力。由于該零件的桿部較長,直接頂出時容易失穩(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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