Una col·lecció completa de mètodes de conformació de metalls, què més hi ha a part del mecanitzat?
El mètode de conformació del material és una part important del disseny de les peces i un factor clau en el procés de processament. A més del mecanitzat, l'emmotllament per injecció de metalls, la conformació de plàstic i la impressió 3D que han sorgit en els darrers anys són les principals tecnologies. Fem una ullada més de prop a aquests mètodes de conformació de metalls Les característiques de l'artesania.
fosa
S'aboca metall líquid a la cavitat del motlle que s'adapta a la forma i mida de la peça, i es refreda i solidifica per obtenir peces en blanc o peces. Se sol anomenar formació o fosa de metall líquid.
Flux del procés: metall líquid → farciment → contracció de solidificació → fosa
Característiques del procés:
1. Pot produir peces amb formes complexes arbitràries, especialment aquelles amb formes complexes de cavitat interna.
2. Forta adaptabilitat, tipus il·limitats d'aliatges, mida gairebé il·limitada de peces de fosa.
3. La font de materials és àmplia, els productes de rebuig es poden tornar a fondre i la inversió en equip és baixa.
4. Alta taxa de ferralla, baixa qualitat superficial i males condicions de treball.
Classificació del càsting:
(1) fosa de sorra (fosa de sorra)
Mètode de fosa per a la producció de peces de fosa en motlles de sorra. L'acer, el ferro i la majoria de peces d'aliatge no fèrrics es poden obtenir per fosa de sorra.
Flux del procés:
Característiques tècniques:
1. És adequat per fer espais en blanc amb formes complexes, especialment amb cavitats interiors complexes;
2. Àmplia adaptabilitat i baix cost;
3. Per a alguns materials amb poca plasticitat, com el ferro colat, la fosa en sorra és l'únic procés de conformació per a la fabricació de les seves peces o en brut.
Aplicació: bloc de cilindres del motor, culata, cigonyal i altres peces de fosa d'automòbils
(2) Casting d'inversió (casting d'inversió)
En general, es refereix a fer un patró a partir d'un material fusible, cobrint la superfície del patró amb diverses capes de material refractari per fer una closca, i després fondre el patró i descarregar la closca, per obtenir un motlle sense superfície de separació. , que es pot omplir després de rostir a alta temperatura. Solucions de fosa per abocament de sorra. Sovint es coneix com a "fosa a la cera perduda".
Flux del procés:
avantatge:
1. Alta precisió dimensional i precisió geomètrica;
2. Alta rugositat superficial;
3. Pot llançar peces de fosa amb formes complexes, i els aliatges de fosa no estan limitats.
Inconvenients: procés complicat i cost elevat
Aplicació: és adequat per a la producció de peces petites amb formes complexes, requisits d'alta precisió o altres processaments difícils, com ara pales de motors de turbina, etc.
(3) fosa a pressió
Utilitzant alta pressió per pressionar metall fos en una cavitat de motlle metàl·lic de precisió a gran velocitat, el metall fos es refreda i solidifica a pressió per formar una fosa.
Flux del procés:
avantatge:
1. Durant la fosa a pressió, el líquid metàl·lic suporta alta pressió i el cabal és ràpid
2. Bona qualitat del producte, mida estable i bona intercanviabilitat;
3. L'eficiència de producció és alta i el motlle de fosa a pressió es pot utilitzar amb freqüència;
4. És adequat per a la producció en massa i té bons beneficis econòmics.
mancança:
1. Les peces de fosa són propenses als porus petits i a la contracció.
2. Les peces de fosa a pressió tenen una plasticitat baixa, per la qual cosa no és adequat per treballar sota càrrega d'impacte i vibració;
3. Quan es fan aliatges d'alt punt de fusió a pressió, la vida útil del motlle és baixa, cosa que afecta l'expansió de la producció de fosa a pressió.
Aplicació: la fosa a pressió es va utilitzar per primera vegada a la indústria de l'automòbil i la indústria dels instruments, i després es va expandir gradualment a diverses indústries, com ara maquinària agrícola, indústria de màquines-eina, indústria electrònica, indústria de defensa, ordinador, equips mèdics, rellotges, càmeres i maquinari diari. i altres indústries.
(4) Colada a baixa pressió (fosa a baixa pressió)
Es refereix al mètode d'omplir el motlle amb metall líquid a una pressió inferior ({0}}.02-0,06MPa) i cristal·litzar a pressió per formar una fosa.
Flux del procés:
Característiques tècniques:
1. La pressió i la velocitat durant l'abocament es poden ajustar, de manera que es pot aplicar a diversos motlles de fosa (com motlles metàl·lics, motlles de sorra, etc.), fosa diversos aliatges i peces de fosa de diverses mides;
2. S'adopta l'ompliment del tipus d'injecció inferior, el farciment de metall fos és estable sense esquitxades, cosa que pot evitar el gas implicat i l'erosió de la paret i el nucli del motlle i millorar la taxa qualificada de peces de fosa;
3. La fosa cristal·litza sota pressió, l'estructura de fosa és densa, el contorn és clar, la superfície és llisa i les propietats mecàniques són elevades, la qual cosa és especialment beneficiosa per a la fosa de peces grans i de parets primes;
4. S'omet l'elevador d'alimentació i la taxa d'utilització del metall augmenta al 90-98 per cent;
5. Baixa intensitat laboral, bones condicions de treball, equips senzills, mecanització i automatització fàcils de realitzar.
Aplicació: productes principalment tradicionals (culata, cub de roda, bastidor del cilindre, etc.).
(5) fosa centrífuga (fosa centrífuga)
Mètode de fosa en què el metall fos s'aboca en un motlle giratori i el motlle s'omple i solidifica sota l'acció de la força centrífuga.
Flux del procés:
avantatge:
1. Gairebé no hi ha consum de metall al sistema d'abocament i al sistema d'elevació, cosa que millora el rendiment del procés;
2. No hi ha necessitat d'un nucli quan es produeixen peces de fosa buides, de manera que la capacitat d'ompliment de metall es pot millorar molt quan es produeixen peces de fosa tubular llargues;
3. La fosa té una alta densitat, menys defectes com ara porus i inclusions d'escòries i altes propietats mecàniques;
4. És convenient fabricar peces de fosa metàl·lica composta, com ara barrils i mànigues.
mancança:
1. Hi ha certes limitacions quan s'utilitza per produir peces de fosa amb forma especial;
2. El diàmetre del forat interior de la fosa no és precís, la superfície del forat interior és relativament rugosa, la qualitat és deficient i el marge de mecanitzat és gran;
3. Les peces de fosa són propenses a la segregació per gravetat específica
aplicació:
La fosa centrífuga es va utilitzar per primera vegada per produir tubs de fosa. A casa i a l'estranger, la tecnologia de fosa centrífuga s'utilitza en maquinària de metal·lúrgia, mineria, transport, drenatge i reg, aviació, defensa nacional, automòbil i altres indústries per produir peces de fosa d'aliatge d'acer, ferro i carboni no ferrosos. Entre ells, la producció de peces de fosa com ara canonades de ferro colat centrífugs, revestiments de cilindres de motor de combustió interna i mànigues d'eix és la més habitual.
(6) fosa de motlle metàl·lic (fosa a pressió per gravetat)
Mètode d'emmotllament en què el metall líquid omple un motlle metàl·lic sota l'acció de la gravetat i es refreda i solidifica al motlle per obtenir una fosa.
Flux del procés:
avantatge:
1. La conductivitat tèrmica i la capacitat de calor del motlle metàl·lic són grans, la velocitat de refredament és ràpida, l'estructura de la fosa és densa i les propietats mecàniques són aproximadament un 15 per cent superiors a les de la fosa de sorra.
2. Es poden obtenir peces de fosa amb alta precisió dimensional i baixa rugositat superficial, i l'estabilitat de la qualitat és bona.
3. Com que els nuclis de sorra no s'utilitzen o s'utilitzen poc, es millora el medi ambient, es redueix la pols i els gasos nocius i es redueix la intensitat del treball.
mancança:
1. El motlle metàl·lic en si no té permeabilitat a l'aire, i s'han de prendre certes mesures per exportar l'aire de la cavitat i el gas generat pel nucli de sorra;
2. El tipus de metall no té cap concessió, i la fosa és propensa a esquerdes quan es solidifica;
3. El cicle de fabricació de motlles metàl·lics és més llarg i el cost és més elevat. Per tant, només es poden mostrar bons efectes econòmics quan es produeixen en massa en grans quantitats.
aplicació:
La fosa de motlle metàl·lic no només és adequada per a la producció en massa de peces de fosa d'aliatges no fèrrics, com ara aliatges d'alumini i aliatges de magnesi amb formes complexes, sinó també per a la producció de peces de fosa i lingots de metall de ferro i acer.
(7) fosa al buit (fosa al buit)
És un procés avançat de fosa a pressió que millora les propietats mecàniques i la qualitat superficial de les peces de fosa a pressió eliminant o reduint significativament els porus i els gasos dissolts a les peces de fosa a pressió mitjançant l'extracció del gas a la cavitat del motlle de fosa a pressió durant el procés de fosa a pressió.
Flux del procés:
avantatge:
1. Eliminar o reduir els porus dins de la fosa a pressió, millorar les propietats mecàniques i la qualitat superficial de la fosa a pressió i millorar el rendiment del recobriment;
2. Per reduir la contrapressió de la cavitat, es poden utilitzar aliatges amb una pressió específica més baixa i un rendiment de fosa deficient, i és possible fundir peces de fosa més grans amb màquines petites;
3. Es milloren les condicions d'ompliment i les peces de fosa més primes es poden fundir a pressió;
mancança:
1. L'estructura de segellat del motlle és complicada i és difícil de fabricar i instal·lar, de manera que el cost és elevat;
2. Si el mètode de fosa al buit no es controla adequadament, l'efecte no serà molt significatiu.
(8) fosa a pressió (fosa a pressió)
El mètode de solidificació de metalls líquids o semisòlids a alta pressió, formació de flux i obtenció directa de peces o espais en blanc. Té els avantatges d'una alta taxa d'utilització del metall líquid, un procés simplificat i una qualitat estable. És una tecnologia de conformació de metalls que estalvia energia amb possibilitats d'aplicació potencials.
Flux del procés:
Colada per extrusió directa: pintura en aerosol, aliatge de fosa, subjecció del motlle, pressurització, manteniment de la pressió, alleujament de pressió, divisió del motlle, desemmotllament en blanc, restabliment;
Colada per extrusió indirecta: recobriment, subjecció del motlle, alimentació, ompliment, pressurització, retenció de pressió, alleujament de pressió, separació del motlle, desemmotllament en blanc, restabliment.
Característiques tècniques:
1. Pot eliminar defectes interns com ara porus, cavitats de contracció i porositat de contracció;
2. Baixa rugositat superficial i alta precisió dimensional;
3. Pot evitar la generació d'esquerdes de fosa;
4. És fàcil realitzar la mecanització i l'automatització.
Aplicació: es pot utilitzar per produir diversos tipus d'aliatges, com ara aliatge d'alumini, aliatge de zinc, aliatge de coure, ferro dúctil, etc.
(9) Colada d'escuma perduda
Els models de parafina o d'escuma similars en mida i forma a les peces de fosa s'uneixen i es combinen en grups de models. Després de raspallar la pintura refractària i assecar-les, s'enterren en sorra de quars seca per a l'emmotllament per vibració i s'aboquen sota pressió negativa per vaporitzar el model, i el metall líquid ocupa la posició del model, un nou mètode de fosa que forma una fosa després de la solidificació i el refredament.
Flux del procés: pre-escuma → modelat d'escuma → pintura d'immersió → assecat → modelatge → abocament → sacsejada → neteja
Característiques tècniques:
1. La fosa té una alta precisió i sense nucli de sorra, la qual cosa redueix el temps de processament;
2. Sense superfície de separació, disseny flexible i alt grau de llibertat;
3. Producció neta, sense contaminació;
4. Reduir els costos d'inversió i producció.
aplicació:
És adequat per a la producció de peces de fosa de precisió de diverses mides amb estructures complexes. Els tipus d'aliatges no estan limitats i els lots de producció no estan limitats. Com la caixa del motor de ferro colat gris, el colze d'acer d'alt manganès, etc.
(10) Colada contínua (fosa contínua)
Un mètode de fosa avançat, el principi és abocar contínuament metall fos en un motlle metàl·lic especial anomenat cristal·litzador, i la fosa solidificada (crosta) s'extreu contínuament de l'altre extrem del cristal·litzador, pot obtenir peces de fosa de qualsevol longitud o específiques. longituds.
Característiques tècniques:
1. A causa del ràpid refredament del metall, la cristal·lització és densa, l'estructura és uniforme i les propietats mecàniques són bones;
2. Estalviar metall i augmentar el rendiment;
3. El procés es simplifica, i el modelatge i altres processos estan exempts, reduint així la intensitat laboral; l'àrea de producció necessària també es redueix molt;
4. La producció de fosa contínua és fàcil de realitzar la mecanització i l'automatització, i millora l'eficiència de la producció.
aplicació:
El mètode de fosa contínua pot colar acer, ferro, aliatge de coure, aliatge d'alumini, aliatge de magnesi i altres peces de fosa llargues amb formes de secció transversal constant, com ara lingots, lloses, palanxes, canonades, etc.
conformació plàstica
Utilitzant la plasticitat del material, el mètode de procés de processament de la peça amb menys tall o sense tall sota la força externa de l'eina i el motlle. N'hi ha de molts tipus, incloent principalment forja, laminació, extrusió, dibuix, estampació, etc.
(1) forja
Es tracta d'un mètode de processament que utilitza maquinària de forja per aplicar pressió a peces en brut metàl·liques per provocar una deformació plàstica per obtenir peces forjades amb determinades propietats mecàniques, determinades formes i mides.
Segons el mecanisme de formació, la forja es pot dividir en forja lliure, forja de matriu, laminació d'anell i forja especial.
Forja lliure: generalment en una forja amb martell o una premsa hidràulica, utilitzant eines senzilles per martellar lingots o blocs de metall en les formes i mides necessàries.
Forja de matriu: Es forma utilitzant una matriu en un martell de forja de matriu o una premsa de forja de matriu en calent.
Enrotllament d'anell: es refereix a la producció de peces d'anell amb diferents diàmetres mitjançant màquines especials de laminació d'anell, i també s'utilitza per produir peces en forma de rodes, com ara nuclis d'automòbils i rodes de tren.
Forja especial: inclosa la forja de rodets, laminació de falques creuades, forja radial, forja líquida i altres mètodes de forja, que són més adequats per a la producció de peces amb formes especials.
Procés tecnològic: escalfament de billets de forja → preparació de billets de forja de rotlles → formació de forja de matrius → retallades de vora → punxonament → redreçament → inspecció intermèdia → tractament tèrmic de forjades → neteja → redreçament → inspecció
Característiques tècniques:
1. La qualitat de les peces forjades és superior a la de les peces de fosa i poden suportar una gran força d'impacte. La plasticitat, la tenacitat i altres propietats mecàniques també són superiors a les peces de fosa o fins i tot superiors a les peces rodant.
2. Estalviar matèries primeres i escurçar les hores de processament.
3. Alta eficiència de producció.
4. La forja gratuïta és adequada per a la producció d'una sola peça i per lots petits, i té una gran flexibilitat.
aplicació:
Rotlles i engranatges en espiga de grans laminadors, rotors, impulsors i anells de retenció de turbogeneradors, cilindres de treball i columnes d'enormes premses hidràuliques, eixos de locomotores, cigonyals i bielles d'automòbils i tractors, etc.
(2) rodant
Mètode de processament de pressió en què la part en blanc de metall passa per l'espai entre un parell de rotlles giratoris (diverses formes), i la secció transversal del material es redueix i la longitud augmenta a causa de la compressió i el rodatge dels rotlles.
Classificació rodant:
Segons el moviment de la peça enrotllada, hi ha: laminació longitudinal, laminació horitzontal i laminació esbiaixada. El laminat longitudinal és un procés en què el metall passa entre dos rotlles amb sentits de gir oposats i produeix una deformació plàstica entre ells; la direcció de moviment de la peça enrotllada després de la deformació és coherent amb la direcció de l'eix del rotlle; Angle no especial de l'eix de rodatge.
aplicació:
S'utilitza principalment en perfils metàl·lics, plaques, canonades, etc., així com alguns materials no metàl·lics com ara productes plàstics i productes de vidre.
(3) extrusió
Sota l'acció de l'estrès de compressió desigual de tres vies, la palangana s'extrudeix des de l'orifici o buit del motlle per reduir l'àrea de la secció transversal i augmentar la longitud, i el mètode de processament per convertir-se en el producte desitjat s'anomena extrusió. Aquest processament de la palangana s'anomena modelat per extrusió. .
Flux del procés:
Preparació abans de l'extrusió → escalfament de la vareta de fosa → extrusió → estirament, torsió i redreçament → serrat (tall a la longitud) → inspecció de mostreig → envelliment artificial → embalatge i emmagatzematge
avantatge:
1. Àmplia gamma de producció, especificacions de producte i varietats;
2. Gran flexibilitat de producció, adequada per a la producció de lots petits;
3. El producte té una alta precisió dimensional i una bona qualitat superficial;
4. Menys inversió en equips, àrea de taller petita, producció automàtica fàcil de realitzar.
mancança:
1. Gran pèrdua de residus geomètrics;
2. Flux metàl·lic desigual;
3. Baixa velocitat d'extrusió i llarg temps auxiliar;
4. El desgast de l'eina és gran i el cost és elevat.
Àmbit d'aplicació de producció: s'utilitza principalment per fabricar varetes llargues, forats profunds, peces de parets primes i peces de secció transversal amb forma especial.
(4) Estirant
Mètode de processament de plàstic en el qual una força externa actua sobre l'extrem frontal del metall estirat per treure el metall en blanc d'un forat de matriu més petit que la secció del blanc per obtenir un producte de la forma i la mida corresponents.
avantatge:
1. Mida precisa i superfície llisa;
2. Les eines i els equips són senzills;
3. Producció contínua a alta velocitat de productes llargs amb seccions transversals petites.
mancança:
1. La quantitat de deformació per passada i la deformació total entre dos recuits són limitades;
2. La longitud és limitada.
