Una raccolta completa di metodi di formatura dei metalli, cos'altro c'è oltre alla lavorazione?
Il metodo di formatura del materiale è una parte importante della progettazione del pezzo e un fattore chiave nel processo di lavorazione. Oltre alla lavorazione meccanica, lo stampaggio a iniezione di metalli, la formatura di materie plastiche e la stampa 3D emerse negli ultimi anni sono tutte tecnologie principali. Diamo un'occhiata più da vicino a questi metodi di formatura dei metalli Le caratteristiche del mestiere.
fusione
Il metallo liquido viene versato nella cavità dello stampo adatta alla forma e alle dimensioni del pezzo, viene raffreddato e solidificato per ottenere pezzi grezzi o pezzi. Di solito è chiamato formatura o fusione di metallo liquido.
Flusso di processo: metallo liquido → riempimento → ritiro da solidificazione → colata
Caratteristiche del processo:
1. Può produrre parti con forme complesse arbitrarie, in particolare quelle con forme complesse della cavità interna.
2. Forte adattabilità, tipi illimitati di leghe, dimensioni quasi illimitate dei pezzi fusi.
3. La fonte dei materiali è ampia, i prodotti di scarto possono essere rifusi e l'investimento in attrezzature è basso.
4. Alto tasso di scarto, bassa qualità della superficie e cattive condizioni di lavoro.
Classificazione del casting:
(1) colata in sabbia (colata in sabbia)
Metodo di fusione per la produzione di fusioni in stampi di sabbia. Le fusioni in acciaio, ferro e la maggior parte delle leghe non ferrose possono essere ottenute mediante colata in sabbia.
Flusso di processo:
Caratteristiche tecniche:
1. È adatto per realizzare grezzi con forme complesse, in particolare con cavità interne complesse;
2. Ampia adattabilità e basso costo;
3. Per alcuni materiali con scarsa plasticità, come la ghisa, la colata in sabbia è l'unico processo di formatura per la produzione delle sue parti o pezzi grezzi.
Applicazione: blocco cilindri del motore, testata, albero motore e altri pezzi fusi di automobili
(2) Fusione a cera persa (fusione a cera persa)
Solitamente, si riferisce alla creazione di un motivo da un materiale fusibile, coprendo la superficie del motivo con diversi strati di materiale refrattario per realizzare un guscio, quindi fondendo il motivo e scaricando il guscio, in modo da ottenere uno stampo senza una superficie di separazione , che può essere riempito dopo la tostatura ad alta temperatura. Soluzioni di colata per colata in sabbia. Spesso indicato come "fusione a cera persa".
Flusso di processo:
vantaggio:
1. Elevata precisione dimensionale e precisione geometrica;
2. Elevata rugosità superficiale;
3. Può fondere pezzi fusi con forme complesse e le leghe di fusione non sono limitate.
Svantaggi: processo complicato e costo elevato
Applicazione: è adatto per la produzione di piccoli pezzi con forme complesse, requisiti di alta precisione o altre lavorazioni difficili, come pale di motori a turbina, ecc.
(3) Pressofusione
Utilizzando l'alta pressione per pressare il metallo fuso in una cavità di stampo metallico di precisione ad alta velocità, il metallo fuso viene raffreddato e solidificato sotto pressione per formare una colata.
Flusso di processo:
vantaggio:
1. Durante la pressofusione, il liquido metallico sopporta un'alta pressione e la portata è elevata
2. Buona qualità del prodotto, dimensioni stabili e buona intercambiabilità;
3. L'efficienza produttiva è elevata e lo stampo per pressofusione può essere utilizzato frequentemente;
4. È adatto alla produzione di massa e presenta buoni vantaggi economici.
discordanza:
1. Le fusioni sono soggette a minuscoli pori e restringimento.
2. I pressofusi hanno una bassa plasticità, quindi non sono adatti a lavorare sotto carico d'urto e vibrazioni;
3. Durante la pressofusione di leghe ad alto punto di fusione, la durata dello stampo è bassa, il che influisce sull'espansione della produzione di pressofusione.
Applicazione: i pressofusi sono stati utilizzati per la prima volta nell'industria automobilistica e nell'industria degli strumenti, e poi gradualmente estesi a vari settori, come macchine agricole, industria delle macchine utensili, industria elettronica, industria della difesa, computer, apparecchiature mediche, orologi, macchine fotografiche e hardware quotidiano e altre industrie.
(4) Colata a bassa pressione (colata a bassa pressione)
Si riferisce al metodo di riempimento dello stampo con metallo liquido a bassa pressione (0.02-0.06MPa) e cristallizzazione sotto pressione per formare una colata.
Flusso di processo:
Caratteristiche tecniche:
1. La pressione e la velocità durante la colata possono essere regolate, quindi possono essere applicate a vari stampi di colata (come stampi in metallo, stampi in sabbia, ecc.), fondendo varie leghe e fusioni di varie dimensioni;
2. Viene adottato il riempimento del tipo di iniezione inferiore, il riempimento del metallo fuso è stabile senza schizzi, il che può evitare il gas coinvolto e l'erosione della parete e del nucleo dello stampo e migliorare la velocità qualificata dei getti;
3. La colata cristallizza sotto pressione, la struttura della colata è densa, il contorno è chiaro, la superficie è liscia e le proprietà meccaniche sono elevate, il che è particolarmente vantaggioso per la colata di parti grandi e con pareti sottili;
4. Il montante di alimentazione viene omesso e il tasso di utilizzo del metallo viene aumentato al 90-98 percento;
5. Bassa intensità di lavoro, buone condizioni di lavoro, attrezzature semplici, meccanizzazione e automazione facili da realizzare.
Applicazione: principalmente prodotti tradizionali (testata, mozzo ruota, telaio cilindro, ecc.).
(5) colata centrifuga (colata centrifuga)
Un metodo di colata in cui il metallo fuso viene versato in uno stampo rotante e lo stampo viene riempito e solidificato sotto l'azione della forza centrifuga.
Flusso di processo:
vantaggio:
1. Non c'è quasi nessun consumo di metallo nel sistema di colata e nel sistema montante, il che migliora la resa del processo;
2. Non è necessario un nucleo quando si producono getti cavi, quindi la capacità di riempimento del metallo può essere notevolmente migliorata quando si producono getti tubolari lunghi;
3. Il getto ha un'elevata densità, meno difetti come pori e inclusioni di scorie ed elevate proprietà meccaniche;
4. È conveniente produrre pezzi fusi in metallo composito come barili e manicotti.
discordanza:
1. Ci sono alcune limitazioni quando viene utilizzato per produrre pezzi fusi di forma speciale;
2. Il diametro del foro interno della fusione non è preciso, la superficie del foro interno è relativamente ruvida, la qualità è scarsa e il margine di lavorazione è elevato;
3. I getti sono soggetti a segregazione per gravità specifica
applicazione:
La colata centrifuga è stata utilizzata per la prima volta per produrre tubi fusi. In patria e all'estero, la tecnologia della colata centrifuga viene utilizzata nella metallurgia, nelle miniere, nei trasporti, nei macchinari per il drenaggio e l'irrigazione, nell'aviazione, nella difesa nazionale, nell'automobile e in altre industrie per produrre getti in acciaio, ferro e leghe di carbonio non ferrose. Tra questi, la produzione di fusioni come tubi in ghisa centrifuga, canne cilindri per motori a combustione interna e manicotti per alberi è la più comune.
(6) Colata in stampo metallico (pressofusione a gravità)
Un metodo di stampaggio in cui il metallo liquido riempie uno stampo metallico sotto l'azione della gravità e si raffredda e si solidifica nello stampo per ottenere una colata.
Flusso di processo:
vantaggio:
1. La conduttività termica e la capacità termica dello stampo metallico sono elevate, la velocità di raffreddamento è elevata, la struttura della colata è densa e le proprietà meccaniche sono circa il 15% superiori a quelle della colata in sabbia.
2. È possibile ottenere fusioni con elevata precisione dimensionale e bassa rugosità superficiale e la stabilità della qualità è buona.
3. Poiché le anime di sabbia non vengono utilizzate o utilizzate raramente, l'ambiente è migliorato, la polvere e i gas nocivi sono ridotti e l'intensità del lavoro è ridotta.
discordanza:
1. Lo stesso stampo metallico non ha permeabilità all'aria e devono essere prese alcune misure per esportare l'aria nella cavità e il gas generato dall'anima di sabbia;
2. Il tipo di metallo non ha concessioni e la fusione è soggetta a crepe quando si solidifica;
3. Il ciclo di produzione di stampi in metallo è più lungo e il costo è più elevato. Pertanto, buoni effetti economici possono essere mostrati solo se prodotti in serie in grandi quantità.
applicazione:
La colata in stampi metallici non è adatta solo per la produzione in serie di getti in leghe non ferrose come leghe di alluminio e leghe di magnesio con forme complesse, ma anche per la produzione di getti e lingotti in ferro e acciaio.
(7) Pressofusione sottovuoto (vacuumdie casting)
È un processo di pressofusione avanzato che migliora le proprietà meccaniche e la qualità superficiale delle parti pressofuse eliminando o riducendo significativamente i pori e i gas disciolti nelle parti pressofuse estraendo il gas nella cavità dello stampo di pressofusione durante la processo di pressofusione.
Flusso di processo:
vantaggio:
1. Eliminare o ridurre i pori all'interno della pressofusione, migliorare le proprietà meccaniche e la qualità della superficie della pressofusione e migliorare le prestazioni del rivestimento;
2. Per ridurre la contropressione della cavità si possono utilizzare leghe con pressione specifica inferiore e scarse prestazioni di colata, ed è possibile pressofondere getti di maggiori dimensioni con macchine di piccole dimensioni;
3. Le condizioni di riempimento sono migliorate e le fusioni più sottili possono essere pressofuse;
discordanza:
1. La struttura di tenuta dello stampo è complicata ed è difficile da produrre e installare, quindi il costo è elevato;
2. Se il metodo di pressofusione sottovuoto non è adeguatamente controllato, l'effetto non sarà molto significativo.
(8) Squeeze casting (spremitura pressofusione)
Il metodo di solidificazione di metallo liquido o semisolido ad alta pressione, formatura a flusso e ottenimento diretto di pezzi o pezzi grezzi. Presenta i vantaggi dell'elevato tasso di utilizzo del metallo liquido, del processo semplificato e della qualità stabile. Si tratta di una tecnologia di formatura dei metalli a risparmio energetico con potenziali prospettive applicative.
Flusso di processo:
Colata per estrusione diretta: vernice spray, lega fusa, bloccaggio dello stampo, pressurizzazione, mantenimento della pressione, scarico della pressione, divisione dello stampo, sformatura del pezzo grezzo, ripristino;
Colata per estrusione indiretta: rivestimento, bloccaggio dello stampo, alimentazione, riempimento, pressurizzazione, mantenimento della pressione, scarico della pressione, separazione dello stampo, sformatura del pezzo grezzo, ripristino.
Caratteristiche tecniche:
1. Può eliminare difetti interni come pori, cavità da ritiro e porosità da ritiro;
2. Bassa rugosità superficiale ed elevata precisione dimensionale;
3. Può prevenire la generazione di crepe nel getto;
4. È facile realizzare meccanizzazione e automazione.
Applicazione: può essere utilizzato per produrre vari tipi di leghe, come lega di alluminio, lega di zinco, lega di rame, ferro duttile, ecc.
(9) Colata di schiuma persa
I modelli in paraffina o schiuma simili per dimensioni e forma ai getti vengono incollati e combinati in gruppi di modelli. Dopo aver spazzolato la vernice refrattaria e l'asciugatura, vengono sepolti nella sabbia di quarzo asciutta per lo stampaggio a vibrazione e versati sotto pressione negativa per vaporizzare il modello, e il metallo liquido occupa la posizione del modello, un nuovo metodo di fusione che forma una fusione dopo la solidificazione e il raffreddamento.
Flusso di processo: pre-schiumatura → stampaggio schiumatura → immersione vernice → asciugatura → modellazione → colata → scuotimento → pulizia
Caratteristiche tecniche:
1. La fusione ha un'elevata precisione e nessun nucleo di sabbia, il che riduce i tempi di lavorazione;
2. Nessuna superficie di separazione, design flessibile e alto grado di libertà;
3. Produzione pulita, nessun inquinamento;
4. Ridurre i costi di investimento e di produzione.
applicazione:
È adatto alla produzione di fusioni di precisione di varie dimensioni con strutture complesse. I tipi di leghe non sono limitati e i lotti di produzione non sono limitati. Come la cassa del motore in ghisa grigia, il gomito in acciaio al manganese alto, ecc.
(10) Colata continua (colata continua)
Un metodo di fusione avanzato, il principio è quello di versare continuamente il metallo fuso in uno speciale stampo metallico chiamato cristallizzatore e la colata solidificata (crostata) viene continuamente estratta dall'altra estremità del cristallizzatore, può ottenere getti di qualsiasi lunghezza o specifica lunghezze.
Caratteristiche tecniche:
1. A causa del rapido raffreddamento del metallo, la cristallizzazione è densa, la struttura è uniforme e le proprietà meccaniche sono buone;
2. Risparmia metallo e aumenta la resa;
3. Il processo è semplificato e la modellazione e altri processi sono esentati, riducendo così l'intensità del lavoro; anche l'area di produzione richiesta è notevolmente ridotta;
4. La produzione di colata continua è facile da realizzare meccanizzazione e automazione e migliora l'efficienza produttiva.
applicazione:
Il metodo di colata continua può colare acciaio, ferro, lega di rame, lega di alluminio, lega di magnesio e altri getti lunghi con forme di sezione trasversale costanti, come lingotti, bramme, billette, tubi, ecc.
formatura plastica
Utilizzando la plasticità del materiale, il metodo di lavorazione del pezzo con meno taglio o nessun taglio sotto la forza esterna dell'utensile e dello stampo. Ce ne sono molti tipi, tra cui principalmente forgiatura, laminazione, estrusione, imbutitura, stampaggio e così via.
(1) forgiatura
È un metodo di lavorazione che utilizza macchinari per la forgiatura per esercitare pressione su sbozzati di metallo per provocarne la deformazione plastica per ottenere fucinati con determinate proprietà meccaniche, determinate forme e dimensioni.
Secondo il meccanismo di formatura, la forgiatura può essere suddivisa in forgiatura libera, forgiatura a stampo, laminazione ad anello e forgiatura speciale.
Forgiatura: è formata utilizzando uno stampo su un martello per forgiatura o una pressa per forgiatura a caldo.
Rotolamento ad anello: si riferisce alla produzione di parti di anello con diametri diversi attraverso speciali macchine per la rullatura ad anello e viene utilizzato anche per produrre parti a forma di ruota come mozzi di automobili e ruote di treni.
Forgiatura speciale: tra cui forgiatura a rulli, laminazione a cuneo incrociato, forgiatura radiale, forgiatura a stampo liquido e altri metodi di forgiatura, che sono più adatti alla produzione di parti con forme speciali.
Processo tecnologico: forgiatura del riscaldamento della billetta → preparazione della billetta della forgiatura a rulli → formatura della forgiatura → rifilatura dei bordi → punzonatura → raddrizzatura → ispezione intermedia → trattamento termico dei pezzi fucinati → pulizia → raddrizzatura → ispezione
Caratteristiche tecniche:
1. La qualità dei pezzi fucinati è superiore a quella dei pezzi fusi e può sopportare una grande forza d'urto. Anche la plasticità, la tenacità e altre proprietà meccaniche sono superiori a quelle delle fusioni o addirittura superiori a quelle delle parti rotanti.
2. Risparmiare materie prime e ridurre le ore di lavorazione.
3. Elevata efficienza produttiva.
4. La forgiatura libera è adatta per la produzione di pezzi singoli e piccoli lotti e ha una grande flessibilità.
applicazione:
Rulli e ingranaggi a spina di pesce di grandi laminatoi, rotori, giranti e anelli di tenuta di turbogeneratori, cilindri e colonne di lavoro di enormi presse idrauliche, assali di locomotive, alberi a gomiti e bielle di automobili e trattori, ecc.
(2) rotolamento
Un metodo di lavorazione a pressione in cui il semilavorato metallico passa attraverso lo spazio tra una coppia di rulli rotanti (varie forme), e la sezione trasversale del materiale viene ridotta e la lunghezza viene aumentata grazie alla formatura a compressione e al rotolamento dei rulli.
Classificazione di rotolamento:
A seconda del movimento del pezzo laminato, ci sono: laminazione longitudinale, laminazione orizzontale e laminazione obliqua. La laminazione longitudinale è un processo in cui il metallo passa tra due rulli con sensi di rotazione opposti e produce una deformazione plastica tra di loro; la direzione di movimento del pezzo laminato dopo la deformazione è coerente con la direzione dell'asse del rullo; Angolo non speciale dell'asse di rollio.
applicazione:
Viene utilizzato principalmente in profili metallici, lastre, tubi, ecc., nonché in alcuni materiali non metallici come prodotti in plastica e prodotti in vetro.
(3) estrusione
Sotto l'azione di una sollecitazione di compressione irregolare a tre vie, la billetta viene estrusa dall'orifizio o dalla fessura dello stampo per ridurre l'area della sezione trasversale e aumentare la lunghezza, e il metodo di lavorazione per diventare il prodotto desiderato è chiamato estrusione. Questa lavorazione della billetta si chiama stampaggio per estrusione. .
Flusso di processo:
Preparazione prima dell'estrusione → riscaldamento dell'asta di colata → estrusione → stiramento, torcitura e raddrizzatura → segatura (taglio a misura) → ispezione a campione → invecchiamento artificiale → imballaggio e stoccaggio
vantaggio:
1. Ampia gamma produttiva, disciplinari e varietà;
2. Grande flessibilità di produzione, adatta per la produzione di piccoli lotti;
3. Il prodotto ha un'elevata precisione dimensionale e una buona qualità della superficie;
4. Meno investimenti in attrezzature, piccola area officina, produzione automatica facile da realizzare.
discordanza:
1. Grande perdita di scarti geometrici;
2. Flusso irregolare del metallo;
3. Bassa velocità di estrusione e lungo tempo ausiliario;
4. L'usura degli utensili è elevata e il costo è elevato.
Ambito di applicazione della produzione: utilizzato principalmente per la produzione di aste lunghe, fori profondi, parti a parete sottile e parti a sezione trasversale di forma speciale.
(4) Tirare
Un metodo di lavorazione della plastica in cui una forza esterna agisce sull'estremità anteriore del metallo trafilato per estrarre lo sbozzato di metallo da un foro dello stampo più piccolo della sezione dello sbozzato per ottenere un prodotto di forma e dimensioni corrispondenti.
vantaggio:
1. Dimensioni precise e superficie liscia;
2. Gli strumenti e le attrezzature sono semplici;
3. Produzione continua ad alta velocità di prodotti lunghi con sezioni trasversali ridotte.
discordanza:
1. La quantità di deformazione per passata e la deformazione totale tra due ricotture sono limitate;
2. La lunghezza è limitata.
