Kompletna zbirka metoda oblikovanja metala, što još postoji osim strojne obrade?
Metoda oblikovanja materijala važan je dio dizajna dijelova i ključni čimbenik u procesu obrade. Uz strojnu obradu, brizganje metala, oblikovanje plastike i 3D ispis koji su se pojavili posljednjih godina glavne su tehnologije. Pogledajmo pobliže ove metode oblikovanja metala Karakteristike zanata.
lijevanje
Tekući metal se ulijeva u kalupnu šupljinu koja odgovara obliku i veličini dijela, te se hladi i skrućuje da bi se dobili prirobci ili dijelovi. Obično se naziva oblikovanje ili lijevanje tekućeg metala.
Tijek procesa: tekući metal → punjenje → skrućivanje skupljanja → lijevanje
Značajke procesa:
1. Može proizvoditi dijelove proizvoljnih složenih oblika, posebno one sa složenim oblicima unutarnje šupljine.
2. Jaka prilagodljivost, neograničeni broj vrsta legura, gotovo neograničena veličina odljevaka.
3. Izvor materijala je širok, otpadni proizvodi se mogu pretopiti, a ulaganje u opremu je nisko.
4. Visoka stopa otpada, niska kvaliteta površine i loši radni uvjeti.
Klasifikacija lijevanja:
(1) Lijevanje u pijesku (lijevanje u pijesak)
Metoda lijevanja za izradu odljevaka u pješčanim kalupima. Odljevci od čelika, željeza i većine legura obojenih metala mogu se dobiti lijevanjem u pijesak.
Tijek procesa:
Tehničke značajke:
1. Pogodan je za izradu obradaka složenih oblika, posebno sa složenim unutarnjim šupljinama;
2. Široka prilagodljivost i niska cijena;
3. Za neke materijale sa slabom plastičnošću, kao što je lijevano željezo, lijevanje u pijesak je jedini proces oblikovanja za proizvodnju njegovih dijelova ili prirobaka.
Primjena: blok cilindra motora, glava cilindra, koljenasto vratilo i drugi odljevci automobila
(2) Investicijski lijev
Obično se to odnosi na izradu uzorka od topljivog materijala, pokrivanje površine uzorka s nekoliko slojeva vatrostalnog materijala kako bi se napravila ljuska, a zatim topljenje uzorka i pražnjenje ljuske, kako bi se dobio kalup bez rastavne površine , koja se može puniti nakon pečenja na visokoj temperaturi. Otopine za lijevanje pijeska. Često se naziva "lijevanje po izgubljenom vosku".
Tijek procesa:
prednost:
1. Visoka točnost dimenzija i geometrijska točnost;
2. Visoka hrapavost površine;
3. Može lijevati odljevke složenih oblika, a legure za lijevanje nisu ograničene.
Nedostaci: kompliciran proces i visoka cijena
Primjena: Pogodan je za proizvodnju malih dijelova složenih oblika, visokih zahtjeva preciznosti ili teške druge obrade, kao što su lopatice turbinskih motora itd.
(3) Tlačni lijev
Upotrebom visokog tlaka za utiskivanje rastaljenog metala u preciznu metalnu šupljinu kalupa pri velikoj brzini, rastaljeni metal se hladi i skrućuje pod pritiskom kako bi se formirao odljevak.
Tijek procesa:
prednost:
1. Tijekom tlačnog lijevanja, metalna tekućina podnosi visok pritisak i protok je brz
2. Dobra kvaliteta proizvoda, stabilna veličina i dobra zamjenjivost;
3. Učinkovitost proizvodnje je visoka, a kalup za tlačno lijevanje može se često koristiti;
4. Pogodan je za masovnu proizvodnju i ima dobre ekonomske koristi.
nedostatak:
1. Odljevci su skloni sitnim porama i skupljanju.
2. Tlačni odljevci imaju nisku plastičnost, stoga nisu prikladni za rad pod udarnim opterećenjem i vibracijama;
3. Kod tlačnog lijevanja legura s visokim talištem, životni vijek kalupa je nizak, što utječe na širenje proizvodnje tlačnog lijevanja.
Primjena: tlačni odljevci su se prvo koristili u automobilskoj industriji i industriji instrumenata, a zatim su se postupno proširili na razne industrije, kao što su poljoprivredni strojevi, industrija alatnih strojeva, elektronika, obrambena industrija, računala, medicinska oprema, satovi, kamere i svakodnevni hardver i druge industrije.
(4) Niskotlačno lijevanje (niskotlačno lijevanje)
Odnosi se na metodu punjenja kalupa tekućim metalom pod nižim tlakom (0.02-0.06MPa) i kristaliziranje pod tlakom kako bi se formirao odljevak.
Tijek procesa:
Tehničke značajke:
1. Tlak i brzina tijekom lijevanja mogu se podesiti, tako da se mogu primijeniti na različite kalupe za lijevanje (kao što su metalni kalupi, pješčani kalupi itd.), lijevanje raznih legura i odljevaka različitih veličina;
2. Usvojen je tip punjenja s donjim ubrizgavanjem, punjenje od rastaljenog metala je stabilno bez prskanja, što može izbjeći uključeni plin i eroziju stijenke kalupa i jezgre, te poboljšati kvalificiranu stopu odljevaka;
3. Odljevak kristalizira pod pritiskom, struktura odljevka je gusta, obris je jasan, površina je glatka, a mehanička svojstva su visoka, što je posebno korisno za lijevanje velikih i tankostjednih dijelova;
4. Dovodni uspon je izostavljen, a stopa iskorištenja metala je povećana na 90-98 posto;
5. Nizak intenzitet rada, dobri radni uvjeti, jednostavna oprema, laka za realizaciju mehanizacije i automatizacije.
Primjena: uglavnom tradicionalni proizvodi (glava cilindra, glavčina kotača, okvir cilindra itd.).
(5) centrifugalno lijevanje (centrifugalno lijevanje)
Metoda lijevanja u kojoj se rastaljeni metal ulijeva u rotirajući kalup, a kalup se puni i skrućuje pod djelovanjem centrifugalne sile.
Tijek procesa:
prednost:
1. Gotovo da nema potrošnje metala u sustavu za izlijevanje i sustavu uspona, što poboljšava prinos procesa;
2. Nema potrebe za jezgrom pri proizvodnji šupljih odljevaka, tako da se sposobnost metalnog punjenja može znatno poboljšati pri proizvodnji dugih cjevastih odljevaka;
3. Odljevak ima visoku gustoću, manje nedostataka kao što su pore i uključci troske i visoka mehanička svojstva;
4. Prikladno je proizvoditi kompozitne metalne odljevke kao što su bačve i rukavci.
nedostatak:
1. Postoje određena ograničenja kada se koristi za proizvodnju odljevaka posebnog oblika;
2. Promjer unutarnje rupe odljevka nije točan, površina unutarnje rupe je relativno hrapava, kvaliteta je loša, a dopuštenje za strojnu obradu je veliko;
3. Odljevci su skloni segregaciji specifične težine
primjena:
Centrifugalno lijevanje prvo se koristilo za proizvodnju lijevanih cijevi. U zemlji i inozemstvu, tehnologija centrifugalnog lijevanja koristi se u metalurgiji, rudarstvu, transportu, strojevima za odvodnju i navodnjavanje, zrakoplovstvu, nacionalnoj obrani, automobilskoj i drugim industrijama za proizvodnju čelika, željeza i odljevaka od legura neželjeznog ugljika. Među njima je najzastupljenija proizvodnja odljevaka kao što su cijevi od centrifugalnog lijeva, košuljice cilindara motora s unutarnjim izgaranjem i rukavci vratila.
(6) Lijevanje metalnih kalupa (lijevanje pod pritiskom gravitacije)
Metoda kalupljenja u kojoj tekući metal ispunjava metalni kalup pod djelovanjem gravitacije te se hladi i skrućuje u kalupu da bi se dobio odljevak.
Tijek procesa:
prednost:
1. Toplinska vodljivost i toplinski kapacitet metalnog kalupa su veliki, brzina hlađenja je brza, struktura odljevka je gusta, a mehanička svojstva su oko 15 posto veća od onih odljevka od pijeska.
2. Mogu se dobiti odljevci visoke točnosti dimenzija i male hrapavosti površine, a stabilnost kvalitete je dobra.
3. Budući da se pješčane jezgre ne koriste ili se rijetko koriste, poboljšava se okoliš, smanjuju se prašina i štetni plinovi, a smanjuje se i intenzitet rada.
nedostatak:
1. Sam metalni kalup nema propusnost zraka i moraju se poduzeti određene mjere za izbacivanje zraka u šupljinu i plina koji stvara pješčana jezgra;
2. Vrsta metala nema ustupak, a odljevak je sklon pucanju kada se skrutne;
3. Ciklus proizvodnje metalnih kalupa je dulji i cijena je veća. Stoga se dobri ekonomski učinci mogu pokazati samo pri masovnoj proizvodnji u velikim količinama.
primjena:
Lijevanje metalnih kalupa nije prikladno samo za masovnu proizvodnju odljevaka od legura obojenih metala kao što su aluminijske legure i legure magnezija složenih oblika, već i za proizvodnju metalnih odljevaka i ingota od željeza i čelika.
(7) Lijevanje pod vakuumom (lijevanje pod vakuumom)
To je napredni postupak lijevanja pod tlakom koji poboljšava mehanička svojstva i kvalitetu površine dijelova lijevanja pod tlakom uklanjanjem ili značajnim smanjenjem pora i otopljenih plinova u dijelovima lijevanja pod tlakom izdvajanjem plina u šupljinu kalupa tijekom kalupa. postupak tlačnog lijevanja.
Tijek procesa:
prednost:
1. Uklonite ili smanjite pore unutar tlačnog lijeva, poboljšajte mehanička svojstva i kvalitetu površine tlačnog lijeva i poboljšajte učinak premaza;
2. Kako bi se smanjio protutlak šupljine, mogu se koristiti legure s nižim specifičnim tlakom i lošim performansama lijevanja, a moguće je tlačno lijevati veće odljevke s malim strojevima;
3. Uvjeti punjenja su poboljšani, a tanji odljevci mogu se lijevati pod pritiskom;
nedostatak:
1. Struktura brtvljenja kalupa je komplicirana i teško ju je proizvesti i instalirati, pa je cijena visoka;
2. Ako metoda vakuumskog tlačnog lijevanja nije pravilno kontrolirana, učinak neće biti značajan.
(8) Lijevanje pod pritiskom (lijevanje pod pritiskom)
Metoda skrućivanja tekućeg ili polučvrstog metala pod visokim tlakom, oblikovanje tečenjem i izravno dobivanje obradaka ili sirovina. Ima prednosti visoke stope iskorištenja tekućeg metala, pojednostavljenog procesa i stabilne kvalitete. To je tehnologija oblikovanja metala koja štedi energiju s mogućnošću primjene.
Tijek procesa:
Izravno ekstruzijsko lijevanje: boja u spreju, lijevana legura, stezanje kalupa, pritisak, održavanje tlaka, rasterećenje tlaka, cijepanje kalupa, vađenje kalupa, ponovno postavljanje;
Indirektno ekstruzijsko lijevanje: premazivanje, stezanje kalupa, hranjenje, punjenje, pod tlakom, držanje tlaka, rasterećenje tlaka, odvajanje kalupa, vađenje slijepog kalupa, ponovno postavljanje.
Tehničke značajke:
1. Može eliminirati unutarnje nedostatke kao što su pore, šupljine skupljanja i poroznost skupljanja;
2. Niska hrapavost površine i visoka točnost dimenzija;
3. Može spriječiti stvaranje pukotina od lijevanja;
4. Lako je realizirati mehanizaciju i automatizaciju.
Primjena: Može se koristiti za proizvodnju raznih vrsta legura, kao što su aluminijske legure, legure cinka, legure bakra, nodularnog željeza itd.
(9) Izgubljeni odljev pjene
Parafinski ili pjenasti modeli slični veličinom i oblikom odljevcima spajaju se i spajaju u grupe modela. Nakon četkanja vatrostalne boje i sušenja, zakopavaju se u suhi kvarcni pijesak za vibracijsko oblikovanje i izlijevaju pod negativnim tlakom kako bi se model ispario, a tekući metal zauzima položaj modela, novu metodu lijevanja koja oblikuje odljevak nakon skrućivanja i hlađenja.
Tijek procesa: prethodno pjenjenje→pjenjenje kalupljenje→uranjanje boje→sušenje→modeliranje→izlijevanje→tresenje→čišćenje
Tehničke značajke:
1. Odljevak ima visoku preciznost i nema pješčane jezgre, što smanjuje vrijeme obrade;
2. Bez rastavne površine, fleksibilan dizajn i visok stupanj slobode;
3. Čista proizvodnja, bez zagađenja;
4. Smanjite troškove ulaganja i proizvodnje.
primjena:
Pogodan je za proizvodnju preciznih odljevaka različitih veličina složene strukture. Vrste legura nisu ograničene, a proizvodne serije nisu ograničene. Kao što je kućište motora od sivog lijeva, čelično koljeno s visokim sadržajem mangana, itd.
(10) Kontinuirano lijevanje (kontinuirano lijevanje)
Napredna metoda lijevanja, načelo je kontinuirano izlijevanje rastaljenog metala u poseban metalni kalup koji se naziva kristalizator, a skrutnuti (okrutili) odljevak kontinuirano se izvlači s drugog kraja kristalizatora. Mogu se dobiti odljevci bilo koje duljine ili specifične duljine.
Tehničke značajke:
1. Zbog brzog hlađenja metala, kristalizacija je gusta, struktura je jednolika, a mehanička svojstva su dobra;
2. Uštedite metal i povećajte prinos;
3. Proces je pojednostavljen, a modeliranje i drugi procesi su izuzeti, čime se smanjuje intenzitet rada; potrebno proizvodno područje također je znatno smanjeno;
4. Proizvodnja kontinuiranog lijevanja je jednostavna za realizaciju mehanizacije i automatizacije, te poboljšava učinkovitost proizvodnje.
primjena:
Metodom kontinuiranog lijevanja mogu se lijevati čelik, željezo, legure bakra, legure aluminija, legure magnezija i drugi dugi odljevci s konstantnim oblicima poprečnog presjeka, kao što su ingoti, ploče, gredice, cijevi itd.
plastično oblikovanje
Koristeći plastičnost materijala, procesna metoda obrade izratka s manje rezanja ili bez rezanja pod vanjskom silom alata i kalupa. Postoje mnoge vrste, uglavnom uključujući kovanje, valjanje, ekstruziju, izvlačenje, utiskivanje i tako dalje.
(1) kovanje
To je metoda obrade koja koristi strojeve za kovanje kako bi se izvršio pritisak na metalne sirovine kako bi se izazvala plastična deformacija kako bi se dobili otkivci s određenim mehaničkim svojstvima, određenim oblicima i veličinama.
Prema mehanizmu oblikovanja, kovanje se može podijeliti na slobodno kovanje, kalupno kovanje, prstenasto valjanje i specijalno kovanje.
Slobodno kovanje: općenito na čekiću ili hidrauličnoj preši, korištenjem jednostavnih alata za ubijanje metalnih ingota ili blokova u tražene oblike i veličine.
Kovanje u kalupu: Oblikuje se pomoću matrice na čekiću za kovanje u kalupu ili preši za vruće kovanje u kalupu.
Valjanje prstena: odnosi se na proizvodnju prstenastih dijelova različitih promjera pomoću posebnih strojeva za valjanje prstena, a također se koristi za proizvodnju dijelova u obliku kotača kao što su automobilske glavčine i kotači vlakova.
Specijalno kovanje: uključujući valjkasto kovanje, poprečno klinasto valjanje, radijalno kovanje, kovanje u tekućem kalupu i druge metode kovanja koje su prikladnije za proizvodnju dijelova posebnih oblika.
Tehnološki proces: zagrijavanje gredice kovanje→priprema gredice za kovanje u valjku→oblikovanje tlačnim kovanjem→obrezivanje rubova→štancanje→ravnanje→međukontrola→toplinska obrada otkivaka→čišćenje→ravnanje→kontrola
Tehničke značajke:
1. Kvaliteta otkovaka je viša od kvalitete odljevaka i može izdržati veliku udarnu silu. Plastičnost, žilavost i druga mehanička svojstva također su veća od odljevaka ili čak veća od valjanih dijelova.
2. Štedite sirovine i skratite sate obrade.
3. Visoka učinkovitost proizvodnje.
4. Slobodno kovanje prikladno je za proizvodnju pojedinačnih komada i proizvodnju malih serija i ima veliku fleksibilnost.
primjena:
Valjci i zupčanici u obliku riblje kosti velikih valjaonica, rotori, impeleri i potporni prstenovi turbogeneratora, radni cilindri i stupovi ogromnih hidrauličnih preša, osovine lokomotiva, koljenasta vratila i klipnjače automobila i traktora itd.
(2) kotrljanje
Metoda obrade pod tlakom u kojoj metalni proizvod prolazi kroz raspor između para rotirajućih valjaka (različitih oblika), a poprečni presjek materijala se smanjuje, a duljina povećava zbog kompresijskog oblikovanja i kotrljanja valjaka.
Tekuća klasifikacija:
Prema kretanju valjanog komada razlikujemo: uzdužno valjanje, horizontalno valjanje i koso valjanje. Uzdužno valjanje je proces u kojem metal prolazi između dva valjka suprotnog smjera rotacije i proizvodi plastičnu deformaciju između njih; smjer kretanja valjanog komada nakon deformacije je u skladu sa smjerom osi valjka; Neposeban kut osi kotrljanja.
primjena:
Uglavnom se koristi u metalnim profilima, pločama, cijevima itd., kao i nekim nemetalnim materijalima kao što su plastični proizvodi i proizvodi od stakla.
(3) istiskivanje
Pod djelovanjem trosmjernog neravnomjernog tlačnog naprezanja, gredica se istiskuje iz otvora ili razmaka kalupa kako bi se smanjila površina poprečnog presjeka i povećala duljina, a metoda obrade koja postaje željeni proizvod naziva se ekstruzija. Ova obrada gredice naziva se ekstruzijsko prešanje. .
Tijek procesa:
Priprema prije ekstruzije → zagrijavanje šipke za lijevanje → ekstruzija → rastezanje, uvijanje i ravnanje → piljenje (rezanje na duljinu) → pregled uzorkovanja → umjetno starenje → pakiranje i skladištenje
prednost:
1. Širok raspon proizvodnje, specifikacija proizvoda i sorti;
2. Velika fleksibilnost proizvodnje, pogodna za proizvodnju malih serija;
3. Proizvod ima visoku točnost dimenzija i dobru kvalitetu površine;
4. Manje ulaganja u opremu, mala radionica, laka za realizaciju automatske proizvodnje.
nedostatak:
1. Veliki gubitak geometrijskog otpada;
2. Neravnomjerno strujanje metala;
3. Niska brzina ekstruzije i dugo pomoćno vrijeme;
4. Trošenje alata je veliko i trošak je visok.
Opseg proizvodne primjene: uglavnom se koristi za proizvodnju dugih šipki, dubokih rupa, dijelova s tankim stijenkama i dijelova posebnog presjeka.
(4) Povlačenje
Metoda plastične obrade u kojoj vanjska sila djeluje na prednji kraj izvučenog metala kako bi izvukla metalni proizvod iz otvora matrice manjeg od presjeka proizvoda kako bi se dobio proizvod odgovarajućeg oblika i veličine.
prednost:
1. Precizna veličina i glatka površina;
2. Alati i oprema su jednostavni;
3. Kontinuirana velika brzina proizvodnje dugih proizvoda s malim presjecima.
nedostatak:
1. Količina deformacije po prolazu i ukupna deformacija između dva žarenja su ograničene;
2. Duljina je ograničena.
