Análise Detalhada: Um Guia Completo para Pontos-Chave e Controle de Precisão no Processo de Conformação a Frio para Fixadores

Resumo: O processo de encabeçamento a frio é uma tecnologia central na fabricação de fixadores, amplamente adotada por sua alta eficiência, economia de materiais e desempenho superior do produto.Este artigo fornece uma análise sistemática de como melhorar a precisão de fabricação e a qualidade dos elementos de fixação a partir de cinco aspectos principais: características do processo, fatores que afectam a precisão, selecção de equipamento, requisitos de materiais e selecção de lubrificantes.

O cabeçamento a frio é um método de forja que forma hastes metálicas em formas à temperatura ambiente usando matrizes.

• Formação de precisão: baseada na teoria da deformação plástica do metal, obtém formas e dimensões predeterminadas através de pressão aplicada à temperatura ambiente.
• Alta eficiência e automação: Utilizando máquinas de cabeçalho a frio de várias estações, pode concluir continuamente vários processos, como corte, formação, amarração e rolagem de fios.
• Melhoria do desempenho: as peças de trabalho apresentam boa qualidade de superfície e alta precisão dimensional.Os efeitos do endurecimento do trabalho podem ser otimizados para alcançar uma excelente resistência mecânica.
• Benefícios económicos: reduz significativamente ou substitui os processos de usinagem, tornando-se o método preferido para a produção em massa de parafusos, porcas, rebites, etc.

A obtenção de uma orientação a frio de alta precisão requer um controlo rigoroso das seguintes variáveis:

• Composição Química: Os metais puros geralmente têm melhor plasticidade do que as ligas; elementos impuros podem facilmente induzir a quebra-cabeça.
• Estrutura metalográfica: o tamanho do grão, a segregação e as inclusões (como poros, cavidades de encolhimento) afetam diretamente a plasticidade do material.
• Temperatura de deformação: Embora a deformação ocorra à temperatura ambiente, a plasticidade do material muda de forma não linear com as flutuações de temperatura.
• Taxa de tensão: as variações na taxa têm um impacto duplo e abrangente na plasticidade do metal.
• Condições mecânicas: um estado de tensão de compressão é propício para explorar a plasticidade; o projeto da matriz deve otimizar a distribuição de tensão.
• Continuidade de deformação: a deformação intermitente pode às vezes melhorar o desempenho de formação de metais de baixa plasticidade.

As máquinas de encaixe a frio de alta qualidade são fundamentais para garantir a precisão e devem possuir as seguintes características:

• Força estrutural: corpo da máquina fundido de ferro nodular de liga com alta resistência à tração; as conexões do virabrequim utilizam mangas de cobre de liga resistentes ao desgaste.
• Sistema de potência: transmissão de duas fases combinada com um travão de embreagem a ar para uma transferência de potência eficiente e de poupança de energia.
• Estabilidade operacional: a barra de corte acionada pela placa de guia garante a transmissão linear da força de corte e um excelente equilíbrio dinâmico.
• Monitorização inteligente: equipado com dispositivos de detecção de falhas e de protecção da segurança, com capacidade de desligamento automático para proteger as matrizes.
• Precisão de alimentação: a caixa de alimentação deve incluir um dispositivo de prevenção do empurrão e suportar a regulação da velocidade de frequência variável.

A qualidade dos materiais determina diretamente o limite superior do desempenho do produto acabado:

• Tratamento de condicionamento: deve ser submetido a recozimento por esferoidização; a microstrutura deve ser esferoidizada por perlita, possuindo uma característica de "superfície dura, núcleo macio" para otimizar a qualidade do corte.
• Dureza e plasticidade: o material puxado a frio deve ter uma dureza mais baixa para reduzir a tendência de rachaduras e proteger as matrizes.
• Requisitos de superfície: A película de lubrificante deve ter uma cor opaca uniforme, sem arranhões, rachaduras, ferrugem ou escamas.
• Controle da descarbonização: a espessura total da camada de descarbonização radial não deve exceder 1% do diâmetro.
• Sensibilidade ao endurecimento: as matérias-primas devem ser avaliadas através de ensaios de encaixe a frio; uma sensibilidade mais baixa é mais favorável à formação.

A lubrificação serve não só para reduzir o atrito, mas também como uma garantia crucial para o processo de formação:

• Lubrificação sob pressão extrema: impede a convulsão da matriz, especialmente para materiais difíceis de mecanizar, como o aço inoxidável.
• Dissipação de calor e protecção do ambiente: Uma boa dissipação de calor impede o sobreaquecimento local; as formulações de baixo fumo e baixo odor melhoram o ambiente de trabalho.
• Propriedades protetoras: reduz a geração de lama, previne a ferrugem entre os processos e prolonga significativamente a vida útil do punch e da matriz.
• Ampla aplicabilidade: satisfaz as necessidades de processamento de produtos com grandes quantidades de deformação, como rebites ocos e parafusos de alta resistência.

A melhoria da precisão do fixador é um projeto sistemático que envolve vários aspectos inter-relacionados, como depuração de equipamentos, triagem de materiais e otimização do ambiente de lubrificação.A adesão estrita às especificações do processo não só garante a qualidade do produto, mas também reduz os custos e melhora a eficiência.