Materiaalien muodostus

Vetämällä voidaan valmistaa eri metallien ja metalliseosten poikkileikkaukseltaan erimuotoisia ja -kokoisia lankoja. Piirustuskoko on tarkka, pinta on sileä, piirustuslaitteet ja muotti ovat yksinkertaisia ​​ja se on helppo valmistaa. Vetoprosessin aikana vallinneen metallin lämpötilan mukaan uudelleenkiteytyslämpötilan alapuolelle vetäminen katsotaan kylmävedoksi, uudelleenkiteytyslämpötilan yläpuolelle vetäminen kuumavedoksi ja huoneenlämpötilan yläpuolelle, mutta uudelleenkiteytyslämpötilan alapuolelle vetäminen lämpimäksi. Kylmäveto on yleisimmin käytetty vetomenetelmä langan ja langan tuotannossa. Kuumavedon aikana metallilanka tulee lämmittää ennen muottireikään menemistä, jota käytetään pääasiassa korkean sulamispisteen metallilankojen, kuten volframin ja molybdeenin, vetämiseen. Lämpimän vetoprosessin aikana metallilanka on lämmitettävä määritettyyn lämpötilaan lämmittimen läpi ennen kuin se menee muottireikään vetämistä varten. Käytetään pääasiassa vaikeasti muotoutuvien seoslankojen, kuten sinkkilangan, nopean teräslangan ja laakeriteräslangan, vetämiseen.

Sen muottien lukumäärän mukaan, joiden läpi johdot kulkevat samanaikaisesti vetoprosessin aikana, vain yhden muotin läpi vetäminen katsotaan kertavetoksi, ja usean (2-25) peräkkäisen muotin läpi vetäminen katsotaan jatkuvaksi monikierrokseksi. Yksivaiheisella langanvedolla on hidas nopeus, alhainen tuottavuus ja alhainen työn tuottavuus, ja sitä käytetään yleisesti suuren halkaisijan, alhaisen plastisuuden ja epäsäännöllisen langan vetämiseen. Monivaihevedolla on nopea lankanopeus, korkea mekanisaatio ja automaatio, korkea tuottavuus ja työn tuottavuus, ja se on pääasiallinen langan tuotantomenetelmä. Se on jaettu liukumattomaan jatkuvaan piirustukseen ja liukuvaan jatkuvaan piirustukseen. Vetoon käytetyn voiteluaineen tilan mukaan märkävedossa käytetään nestemäistä voiteluainetta ja kuivavetoon kiinteää voiteluainetta. Vedetyn metallilangan poikkileikkauksen muodon mukaan on pyöreä langanveto ja epäsäännöllinen langanveto. Vaijerivetoon vaikuttavan vetovoiman mukaan on olemassa positiivinen vetovoima ja käänteinen vetovoima. On myös erikoispiirustus, kuten rullamuottipiirustus. Vedetyn metallilangan poikkileikkausmuoto voidaan jakaa pyöreään langanvetoon ja epäsäännölliseen langanvetoon.

Suulakepuristuksessa, erityisesti kylmäsuulakepuristuksessa, on korkea materiaalin käyttöaste, parempi materiaalirakenne ja mekaaniset ominaisuudet, yksinkertainen käyttö ja korkea tuottavuus. Se voi tuottaa tärkeitä pitkiä tankoja, syviä reikiä, ohuita seiniä ja erikoismuotoisia poikkileikkauksia pienellä leikkaustilavuudella. Käsittelytekniikka. Ekstruusiota käytetään pääasiassa metallien muovaamiseen, mutta sitä voidaan käyttää myös epämetallien, kuten muovien, kumin, grafiitti- ja saviaihioiden muodostamiseen. Aihion lämpötilan mukaan suulakepuristus voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: kuumaekstruusio, kylmäekstruusio ja lämminekstruusio. Ekstruusio, kun metalliaihio on korkeampi kuin uudelleenkiteinen lämpötila (katso plastinen muodonmuutos), on kuumaekstruusio; suulakepuristus huoneenlämpötilassa on kylmäekstruusio; Ekstruusio huoneenlämpötilan yläpuolella, mutta ei uudelleenkiteisen lämpötilan yläpuolella, on lämminekstruusio. Aihion plastisen virtaussuunnan mukaan suulakepuristus voidaan jakaa: positiiviseen ekstruusioon, jolla on sama virtaussuunta kuin paineen suunta, käänteiseen ekstruusioon päinvastaisella virtaussuunnalla ja painesuunnalla sekä komposiittiekstruusio, jossa on positiivinen ja negatiivinen virtaus. tyhjä. Painekuumaekstruusiota käytetään laajalti ei-rautametallien, kuten alumiinin ja kuparin, putkien ja profiilien valmistuksessa, ja se kuuluu metallurgiseen teollisuuteen.

Teräksen kuumasuulakepuristusta ei käytetä vain erikoisputkien ja -profiilien valmistukseen, vaan myös kiinteiden ja porattujen (läpireikäisten tai ei-reikäisten) hiiliteräs- ja seosteräsosien valmistukseen, joita on vaikea muotoilla. kylmä- tai lämminekstruusio, kuten tangot, tynnyrit, säiliöt jne., joissa on paksummat päät. Kuumapuristettujen osien mittatarkkuus ja pinnan viimeistely ovat parempia kuin kuumapuristettujen osien, mutta liitososat on yleensä vielä viimeisteltävä tai leikattava. Kylmäekstruusiota käytettiin alun perin vain lyijy-, sinkki-, tina-, alumiini-, kupari- ja muiden putkien ja profiilien sekä hammastahnaletkujen (ulkopuolelta tinapäällystetty lyijyllä), kuivaparistokoteloiden (sinkki), luodinkuorten (kupari) valmistukseen. ja muut osat. 20-luvun puolivälissä kylmäpuristustekniikkaa alettiin käyttää hiilirakenneteräksissä ja seosrakenteisissa rakenneteräsosissa, kuten poikkileikkaukseltaan erimuotoiset tangot ja sauvamaiset osat, männän tapit, jakoavaimen holkit, hammaspyörät jne. , ja sitä käytettiin myöhemmin joidenkin korkeahiilisen teräksen, vierintälaakeriteräksen ja ruostumattoman teräksen osien puristamiseen.

Kylmäekstruusio on erittäin tarkka ja sileä pinta, ja sitä voidaan käyttää suoraan osana ilman leikkausta tai muuta viimeistelyä. Kylmäsuulakepuristus on helppokäyttöinen ja sopii pienille osille, joita valmistetaan suuria määriä (teräspuristettujen osien halkaisija ei yleensä ylitä 100 mm). Lämminekstruusio on väliprosessi kylmä- ja kuumaekstruusion välillä. Sopivissa olosuhteissa lämpötilaekstruusio voi toteuttaa molempien edut. Lämmin ekstruusio vaatii kuitenkin aihion kuumentamisen ja muotin esikuumentamisen. Korkean lämpötilan voitelu ei ole ihanteellinen ja muotin käyttöikä on lyhyt, joten sitä ei ole käytetty laajalti.

Valssauksen etuna on, että se voi tuhota harkon valukudoksen, jalostaa levyn rakeita ja eliminoida kudosvaurioita, jolloin levykudos on tiivis ja mekaaniset ominaisuudet paranevat. Tämä parannus näkyy pääasiassa valssaussuunnassa, joten levy ei ole enää tietyssä määrin isotrooppinen; valuprosessin aikana muodostuneet ilmakuplat, halkeamat ja huokoset voidaan myös tukahduttaa korkean lämpötilan ja korkean paineen vaikutuksesta. Haittapuolena on, että kuumavalssauksen jälkeen levyn sisällä olevat ei-metalliset sulkeumat puristuvat ohuiksi levyiksi ja tapahtuu kerrostumisilmiö (välikerros). Kerrostaminen heikentää huomattavasti levyn veto-ominaisuuksia koko paksuusalueella, ja hitsin kutistuessa on mahdollista kerrosten välistä repeytymistä. Hitsauksen kutistumisen aiheuttama paikallinen jännitys saavuttaa usein useita kertoja myötörajan jännitykseen verrattuna, joka on paljon suurempi kuin kuorman aiheuttama venymä; epätasaisen jäähdytyksen aiheuttama jäännösjännitys.

Jäännösjännitys on sisäisen itsetasapainon jännitystä ilman ulkoista voimaa. Kuumavalssatuilla levyillä, joilla on erilaisia ​​poikkileikkauksia, on tämä jäännösjännitys. Yleensä mitä suurempi levyn poikkileikkauskoko on, sitä suurempi on jäännösjännitys. Vaikka jäännösjännitys on itsetasapainottuva, sillä on silti tietty vaikutus ajoneuvon suorituskykyyn ulkoisten voimien vaikutuksesta. Se voi esimerkiksi vaikuttaa haitallisesti muodonmuutokseen, vakauteen ja väsymiskestävyyteen. Samaan aikaan kuumavalssatun levyn paksuutta ja sivuleveyttä ei valvota hyvin. Tunnemme lämpölaajenemisen ja kylmäsupistumisen. Vaikka pituus ja paksuus olisivat alussa standardien mukaisia, jäähtymisen jälkeen jää silti tietty negatiivinen ero. Mitä leveämpi tämä negatiivinen ero on, sitä paksumpi on paksuus ja sitä selvempi suorituskyky. Siksi suurilla levyillä reunan leveys, paksuus, pituus, kulma ja reuna eivät voi olla liian tarkkoja.

Taontamenetelmälle on tunnusomaista, että taontamenetelmä sisältää vaiheet, joissa takotaan ja vedetään reikiä, asetetaan vahatanko, muovataan ja lämpökäsittely, taonta- ja vetoprosessissa vedetään kiinteä sauva saumattomaan onttoon putkeen; vahatangon asettamisprosessi on työntämällä onton putken sisähalkaisijaa vastaava vahatanko onton putken sisäpuolelle; ja muovausprosessi on sijoittaa ontto putki vahatankoineen ylemmän muotin ja alemman muotin väliin ja asettaa ylemmän ja alemman muotin muottipesät, vastaavasti. On olemassa vastaavia koveria ja kuperia muotoja. Kun ylä- ja alamuotit on puristettu yhteen, putken kehälle voidaan muodostaa vahvistus; termokemiallinen prosessi muodostetaan muovauksella. Taotut putkiliittimet ovat erittäin iskuja vaimentavia ja kestävät suurta painetta. Se koostuu reikien takomisesta ja vetämisestä, vahaliuskojen asettamisesta, muovauksesta ja lämmittämisestä. Poikkileikkaukseen muodostetaan raudoitustangot ja lopuksi vahanauha sulatetaan ja lämpökäsitellään muovattujen liitososien muodostamiseksi. Edellä kuvatulla taontamenetelmällä putken pintaan muodostetaan koveria raudoitustankoja, jotka voivat parantaa putken tärinää vaimentavaa ominaisuuksia ja samalla vahvistaa letkua. Puristussuorituskyky voi myös parantaa sen estetiikkaa ja vaihtelevuutta, mikä ratkaisee olemassa olevien kiinteiden liitosten huonon tärinänvaimennuksen ja puristuskyvyn ongelman. Yleisesti käytettyjä taontamenetelmiä ovat vapaa taonta, taonta ja rengaskalvon taonta.

1. Vapaa taonta: Vapaa taonta on iskun tai paineen käyttöä metallin muodon muuttamiseen ylemmän ja alemman raudan välillä. Halutun muodon ja koon saamiseksi takeista. Raskaissa koneissa vapaataonta on tapa valmistaa suuria takeita ja muodostaa ylimitoitettuja takeita.

2. Taonta: Paineen tai iskun vaikutuksesta metalliaihio vääntyy taontamuotin muottipesässä, jotta saadaan taontaprosessimenetelmä. Takomoiden valmistusmenetelmä tarkka koko, pieni työstövara, monimutkainen rakenne, korkea tuottavuus.

3. Renkaiden taonta: Renkaiden taonta on rengasmuottien käyttö ilmaisissa taontalaitteissa prosessimenetelmän pudotustaottujen osien valmistamiseksi. Yleensä aihioiden valmistukseen käytetään vapaata taontamenetelmää, joka muodostetaan sitten rengasmuottiin.

Valu- ja taottuihin osiin verrattuna meistetut osat ovat ohuita, yhtenäisiä, kevyitä ja vahvoja. Leimaamalla voidaan tuottaa työkappaleita, joissa on ripoja, ripoja, fluktuaatioita tai laippoja, joita on vaikea valmistaa muilla menetelmillä niiden jäykkyyden lisäämiseksi. Tarkkuusmuottien käytön ansiosta työkappaleiden tarkkuus voi saavuttaa mikronitason korkealla toistettavuudella ja yhdenmukaisilla eritelmillä, ja reikiä ja kohoumia voidaan lyödä ulos. Kylmäleimattuja osia ei yleensä enää työstetä tai ne vaativat vain vähän työstöä. Kuumaleistettyjen osien tarkkuus ja pinnan kunto ovat alhaisemmat kuin kylmämeistettyjen osien, mutta silti parempia kuin valetut ja taotut osat, ja niitä on vähemmän prosessoitu. Muihin koneistus- ja muovinkäsittelymenetelmiin verrattuna leimaamalla on monia ainutlaatuisia etuja tekniikan ja talouden kannalta.

Pääesitys on seuraava:

(1) leimaamalla korkea tuottavuus, helppokäyttöinen, helppo toteuttaa koneellistaminen ja automaatio. Tämä johtuu siitä, että leimaaminen riippuu meististä ja leimauslaitteista käsittelyn loppuun saattamiseksi. Tavallisen puristimen isku voi olla kymmeniä kertoja minuutissa, ja nopea paine voi saavuttaa satoja tai jopa tuhansia kertoja minuutissa. Se voi kestää iskun.

(2) leimausprosessissa, koska muotti, joka varmistaa leimattujen osien koon ja muodon tarkkuuden, ei yleensä vahingoita leimattujen osien pinnan laatua, muotin käyttöikä on yleensä pidempi, vakaa leimauslaatu, vaihdettavuus, "täsmälleen" samat" ominaisuudet. Ominaisuudet.

(3) Leimaamalla voidaan käsitellä osia, joilla on suuri kokoalue ja monimutkainen muoto, kuten kellon sekuntiosoitin, auton pitkittäispalkki, kansi jne. Yhdessä materiaalien kylmämuodonmuutos- ja kovettumisvaikutuksen kanssa leimausprosessissa, lujuus ja leimauksen jäykkyys ovat erittäin korkeat.

(4) Leimaaminen ei yleensä tuota siruja ja roskia, kuluttaa vähemmän materiaalia, ei vaadi muita lämmityslaitteita, on materiaalia säästävä, energiaa säästävä käsittelymenetelmä, leimaamalla osia alhaisin kustannuksin.

Pyörivä taonta on ominaista pulssikuormitukselle ja monisuuntaiselle taontamiselle, mikä edistää metallin tasaista muodonmuutosta ja plastisuutta. Siksi prosessi ei sovellu vain yleisille metallitankoille, vaan myös suurille metalliseoksille, joilla on suuri lujuus ja alhainen plastisuus, erityisesti aihioihin ja tulenkestävän metallin, kuten volframin, molybdeenin, niobiumin ja niiden seosten takomiseen. Spin taontalle on ominaista korkea taontalaatu, korkea mittatarkkuus, korkea tuotantotehokkuus ja korkea automaatioaste. Spin takomalla on laaja valikoima taontakokoja, mutta laiterakenne on monimutkainen ja erikoistunut.

Spin taontaa käytetään laajalti erilaisten koneiden, kuten autojen, työstökoneiden, veturien jne. porrasakselien valmistuksessa, mukaan lukien suorakulmaiset askelmat ja kartiomaiset akselit;

Sille on ominaista pulssikuormitus ja monisuuntainen taonta korkealla iskutaajuudella 180-1700 kertaa minuutissa. Monivasaran takomisen seurauksena metalli vääntyy kolmisuuntaisen puristusjännityksen vaikutuksesta, mikä on edullista metallin plastisuuden paranemiselle. Spin taonta ei sovellu vain yleisille metallimateriaaleille, joilla on hyvä plastisuus, vaan myös korkean lujuuden ja matalan plastisuuden materiaaleihin, joita käytetään erityisesti laajalti taottaessa korkean lämpötilan tulenkestäviä jauhesintrattuja materiaaleja, joilla on vähemmän plastisuus ja veto volframi, molybdeeni, tantaali, harvinaiset materiaalit. Metallit, kuten niobium, zirkonium ja hafnium, sekä erittäin lujat päällystetyt materiaalit, kuten alumiini-nikkelijauheella päällystetyt alumiiniputket.