Népszerű tudomány kovácsolása

Kovácsolás A kovácsolás a fémdarabok plasztikus deformációjának elősegítésére szolgáló kovácsgépek használatára utal, hogy bizonyos mechanikai tulajdonságokat, meghatározott alakot és méretet érjenek el. Ez a kovácsolás két fő alkotóelemének egyike (beleértve a kovácsolást és a sajtolást). A kovácsolás kiküszöböli a fém olvasztásából eredő hibákat, és optimalizálja a mikroszerkezetet. Ugyanakkor, mivel a fém teljes áramvonala megmarad, a kovácsolt darab mechanikai tulajdonságai általában jobbak, mint az azonos anyagból öntvényeké. A releváns gépekben a nagy terhelésű és szigorú munkakörülményeknek kitett fontos alkatrészekhez, kivéve a viszonylag egyszerű formákat, amelyekhez hengerelt lemez, profil vagy hegesztett alkatrészek használhatók, a legtöbb kovácsolt darabot használják.

1. Deformációs hőmérséklet

Az acél átkristályosodási hőmérséklete kezdetben körülbelül 727 ℃, de általában 800 ℃-ot használnak határértékként, 800 ℃ felett melegkovácsolásról van szó; 300 és 800 ℃ között melegkovácsolásról vagy félmelegkovácsolásról, szobahőmérsékleten történő kovácsolásról hidegkovácsolásról. A legtöbb iparágban használt kovácsolt tárgyak a melegkovácsolás, a melegkovácsolást és a hidegkovácsolást pedig főként autóipari, általános gépipari és egyéb alkatrészek kovácsolására használják. A melegkovácsolás és a hidegkovácsolás hatékonyan takaríthat meg anyagot.

2. Kovács kategória

Amint azt fentebb említettük, a kovácsolási hőmérséklet szerint melegkovácsolásra, melegkovácsolásra és hidegkovácsolásra osztható. Az alakítási mechanizmus szerint a kovácsolás szabadkovácsolásra, süllyesztékes kovácsolásra, csiszológyűrűs kovácsolásra és speciális kovácsolásra osztható.

1) Szabad kovácsolás

Olyan feldolgozási módszerre utal, amely során egyszerű univerzális szerszámokat használnak, vagy közvetlenül külső erőt fejtenek ki a kovácsgép felső és alsó üllője között a nyersdarabra, hogy deformálják a nyersdarabot, és elérjék a kívánt geometriát és belső minőséget. A szabadkovácsolási módszerrel előállított kovácsdarabokat szabadkovácsolásnak nevezik. A szabadkovácsolás főként kis tételben gyártott kovácsdarabokon alapul, kovácskalapács, hidraulikus prések és egyéb kovácsolóberendezések segítségével alakítják és dolgozzák fel a kovácsdarabot, és így minőségi kovácsdarabokat kapnak. A szabadkovácsolás alapvető folyamatai közé tartozik a zúzás, nyújtás, lyukasztás, vágás, hajlítás, csavarás, kicsavarás és kovácsolás. A szabadkovácsolást mind melegkovácsolási módban alkalmazzák.

2) Formázás

A kokillázást nyílt és zárt kokillázásra osztják. A fémdarabokat a kokillákban összenyomják és egy bizonyos alakra alakítják, hogy kovácsolt alkatrészeket kapjanak. A kokillázást általában kis súlyú és nagy tételű alkatrészek gyártására használják. A kokillázást melegkovácsolásra, melegkovácsolásra és hidegkovácsolásra osztják. A melegkovácsolás és a hidegkovácsolás a kokillázás jövőbeli fejlesztési iránya, és egyben a kovácsolási technológia szintjét is képviseli.

Az anyagmegjelölések szerint a préskovácsolás fekete fém préskovácsolásra, színesfém préskovácsolásra és por alakú termékek alakítására is felosztható. Ahogy a neve is sugallja, az anyagok vasfémek, mint például Szénacéll, színesfémek, például réz és alumínium, valamint porkohászati ​​anyagok.

Az extrudálást a kovácsolásnak kell tulajdonítani, és nehézfém extrudálásra és könnyűfém extrudálásra osztható.

A zárt süllyesztékes kovácsolás és a zárt fejű kovácsolás a süllyesztékes kovácsolás két fejlett eljárásához tartozik. Mivel nincs mozgó él, az anyagkihasználási arány magas. Az összetett kovácsdarabok kikészítése egy vagy több folyamatban is elvégezhető. Mivel nincs mozgó él, a kovácsdarab feszültségi területe csökken, és a szükséges terhelés is csökken. Meg kell azonban jegyezni, hogy a bugát nem szabad teljesen korlátozni, ezért a buga térfogatát szigorúan ellenőrizni kell, a kovácsszerszám relatív helyzetét és a kovácsdarab méretét, valamint törekedni kell a kovácsszerszám kopásának csökkentésére.

3) Érd el a ringet

A gyűrűmarás különböző átmérőjű gyűrűalkatrészek gyártását jelenti speciális berendezésű gyűrűmaró géppel, amelyet kerékalkatrészek, például autókerekek és vonatkerekek gyártására is használnak.

4) Speciális kovácsolás

A speciális kovácsolás magában foglalja a hengerléses kovácsolást, az ék alakú kereszthengerlést, a radiális kovácsolást, a folyékony kokilla kovácsolást és más kovácsolási módszereket, ezek a módszerek alkalmasabbak bizonyos speciális alakú alkatrészek gyártására. Például a hengerléses kovácsolás hatékony előformázási eljárásként használható, amely jelentősen csökkenti a későbbi alakítási nyomást; az ék alakú kereszthengerléssel acélgolyókat, hajtótengelyeket, a radiális kovácsolással pedig nagyméretű kovácsolt darabokat, például fegyvercsöveket és lépcsőtengelyeket lehet előállítani.

5) Kovácsolás

A kovácsszerszám mozgásmódja szerint a kovácsolás felosztható lengőhengerlésre, lengő forgókovácsolásra, hengerlőkovácsolásra, ék alakú kereszthengerlésre, hengerlőgyűrűs kovácsolásra és ferdehengerlésre. A hengerlőhengerlés, a lengő forgókovácsolás és a hengerlőgyűrűs kovácsolás finomkovácsolással is megmunkálható. Az anyagkihasználtság javítása érdekében a hengerlőkovácsolás és a kereszthengerlés alkalmazható karcsú anyagok elsődleges feldolgozási folyamataként. A forgókovácsolásnak, akárcsak a szabadkovácsolásnak, az is előnye, hogy a kovácsolt darab méretéhez képest kis kovácsolóerővel alakítható. A kovácsolás módja, beleértve a szabadkovácsolást, az anyagok feldolgozása a forma felületétől a szabad felületig történik, ezért nehéz biztosítani a pontosságot, ezért a kovácsforma mozgásirányát és a forgókovácsolási folyamatot számítógépes vezérléssel lehet alkalmazni, alacsony kovácsolóerővel összetett alakú, nagy pontosságú termékek, például gyártási változatok, nagy méretű gőzturbina lapát kovácsolások előállításához.

A kovácsolóberendezés formamozgása nincs összhangban a szabadságfokkal. A holtpont deformációs korlátozási jellemzői szerint a kovácsolóberendezés a következő négy formára osztható:

A kovácsolási erő korlátozása: az olajnyomás közvetlenül a csúszó olajprést hajtja.

Kvázilöket-korlátozó üzemmód: az olajprés hajtja a forgattyús összekötő mechanizmus olajprését.

Lökethatár: mechanikus prés, amely a szánt hajtókar, összekötő rúd és ékmechanizmus hajtja.

Energiakorlátozó mód: a spirál- és súrlódóprés csavarmechanizmusának használatával.

A nagy pontosság elérése érdekében ügyelni kell a túlterhelés elkerülésére az alsó holtponton, valamint szabályozni kell a sebességet és a szerszám helyzetét. Ezek hatással lesznek a kovácsolási tűréshatárra, az alakpontosságra és a kovácsszerszám élettartamára. Ezenkívül a pontosság fenntartása érdekében figyelmet kell fordítani a csúszkavezető sínhézag beállítására, a merevség biztosítására, a holtpont beállítására, valamint a szubsztrátum-átviteli eszköz és egyéb intézkedések használatára is.

A szánok függőleges és vízszintes mozgása is létezik (karcsú alkatrészek kovácsolásához, kenési hűtéshez és kovácsolt alkatrészek nagysebességű gyártásához), a kompenzáló eszköz használata pedig más irányokban is növelheti a mozgást. A fenti módszerek eltérőek, a szükséges kovácsolóerő, a folyamat, az anyagkihasználás, a hozam, a mérettűrés és a kenési hűtési módszerek eltérőek, ezek a tényezők egyben az automatizálás szintjét befolyásoló tényezők is.

3. Kovácsolt anyagok

A kovácsolt anyagok főként szénacél és különféle összetevőkből készült ötvözött acél, ezt követi az alumínium, magnézium, réz, titán és ötvözeteik. Az anyag eredeti állapota rúdanyag, öntvény, fémpor és folyékony fém. A fém deformáció előtti és deformáció utáni keresztmetszeti területének arányát kovácsolási aránynak nevezzük. A kovácsolási arány helyes megválasztása, az ésszerű melegítési hőmérséklet és szigetelési idő, az ésszerű kovácsolási kezdő hőmérséklet és a végső kovácsolási hőmérséklet, az ésszerű deformáció és a deformációs sebesség nagyban hozzájárulnak a termékminőség javításához és a költségek csökkentéséhez.

A kis és közepes méretű kovácsolt darabok általában kerek vagy négyzet alakú rudakból készülnek. A rúdanyag szemcseszerkezete és mechanikai tulajdonságai egyenletesek, jó, pontos alakú és méretű, jó felületi minőségű, könnyen megszervezhető tömeggyártással. Amíg a hevítési hőmérséklet és az alakváltozási feltételek ésszerűen szabályozottak, a kiváló teljesítményű kovácsolt darabok nagy kovácsolási deformáció nélkül kovácsolhatók.

Öntöttvas csak nagy kovácsdarabokhoz. A öntvény egy kiöntött szövet, nagyobb oszlopos kristályokkal és laza középponttal. Ezért a hengeres kristályokat finom szemcsékre kell törni és laza tömörítést kell végezni a finom fémszerkezet és mechanikai tulajdonságok elérése érdekében.

A préselt és égetett porkohászati ​​előregyártott buga forró állapotban, külső szerszám nélkül kovácsolható. A kovácspor sűrűsége közel áll az általános kovácsolt porhoz, jó mechanikai tulajdonságokkal és nagy pontossággal rendelkezik, ami csökkentheti a későbbi megmunkálást. A porkovácsolt porok jól szervezettek, nem szegregálódnak, és olyan munkadarabok gyártására használhatók, mint a kis fogaskerekek. A por ára azonban jóval magasabb, mint az általános rudak ára, és a gyártásban való alkalmazása bizonyos mértékig korlátozott.

A statikus nyomást a formázókamrába öntött folyékony fémre alkalmazzák, hogy megszilárduljon, kristályosodjon, folyjon, képlékeny alakváltozáson menjen keresztül, és a nyomás alatt formálódjon, így elérve a kívánt alakot és teljesítményt. A folyékony fém kokillás kovácsolása a kokillás öntés és a kokillás kovácsolás közötti alakítási módszer. Különösen alkalmas összetett, vékony falú alkatrészekhez, amelyeket nehéz általános kokillás kovácsolással alakítani.

A szokásos anyagokon kívül kovácsolják a különféle szénacél és ötvözött acél alkatrészeket, majd az alumíniumot, magnéziumot, rézt, titánt és ötvözeteit, vasalapú magas hőmérsékletű ötvözeteket, nikkelalapú magas hőmérsékletű ötvözeteket és kobaltalapú magas hőmérsékletű ötvözeteket kovácsolással vagy hengerléssel. Ezek az ötvözetek képlékeny felületük miatt viszonylag szűkek, így a kovácsolási nehézség viszonylag nagy, és a különböző anyagok melegítési hőmérsékletére, kovácsolási hőmérsékletére és végső kovácsolási hőmérsékletére szigorú követelmények vonatkoznak.

4. Folyamatáramlás

A különböző kovácsolási módszerek eltérő folyamatokkal rendelkeznek, amelyek közül a melegkovácsolás technológiai folyamata a leghosszabb, az általános sorrend a következő: kovácsdarabok adagolása; kovácsmelegítés; hengerlő kovácsolás előkészítése; szerszámkovácsolás; vágóél-megmunkálás; lyukasztás; korrekció; közbenső ellenőrzés, a kovácsdarabok méretének és felületi hibáinak ellenőrzése; a kovácsdarabok hőkezelése a kovácsolási feszültség kiküszöbölése és a fémforgácsolási teljesítmény javítása érdekében; tisztítás, elsősorban a felületi oxidációs réteg eltávolítása érdekében; korrekció; ellenőrzés, az általános kovácsdarabokon megjelenési és keménységi ellenőrzést kell végezni, a fontos kovácsdarabokat pedig kémiai összetétel-elemzéssel, mechanikai tulajdonságokkal, maradékfeszültséggel és roncsolásmentes vizsgálattal kell vizsgálni.

5. A kovácsolt tárgyak jellemzői

Az öntvényekkel összehasonlítva a fémek szerkezete és mechanikai tulajdonságai javulhatnak. A kovácsolás utáni hőkezeléses öntőszövet deformációja a fém deformációjának és átkristályosodásának köszönhetően az eredeti vastag dendrit és oszlopos szemcsék finom, egyenletes méretű, axiális átkristályosodási szerveződést eredményez, ami az eredeti szegregációt, lazítást, pórusok, salakképződést és tömörítést, valamint hegesztést követően a szerveződés szorosabbá válik, javítva a fém képlékenységét és mechanikai tulajdonságait.
Az öntvények mechanikai tulajdonságai gyengébbek, mint az azonos anyagból készült kovácsolt daraboké. Ezenkívül a kovácsolási eljárás biztosíthatja a fémszálak szerveződésének folytonosságát, így a kovácsolt darab szálszerkezete és alakja, a fém áramvonala teljes, biztosítva az alkatrészek jó mechanikai tulajdonságait és hosszú élettartamát. A precíziós öntőformás kovácsolással, hideg sajtolással, hőextrudálással és más eljárásokkal előállított kovácsolt darabok összehasonlíthatatlanok az öntvényekkel.
A kovácsolás olyan tárgy, amelynek során egy fémet nyomás alá helyeznek, hogy a kívánt alakot hozza létre, vagy megfelelő nyomóerőt fejtsen ki. Ezt az erőt általában kalapáccsal vagy nyomással érik el. A kovácsolási folyamat finomszemcsés szerkezetet épít fel, és javítja a fém fizikai tulajdonságait. Az alkatrészek tényleges felhasználása során a megfelelő kialakítás a részecskéket a fő nyomás irányába áramlattá teszi. Az öntés egy fémalakító tárgy, amelyet különféle öntési módszerekkel nyernek, nevezetesen a folyékony fém olvasztásával, öntéssel, préseléssel, szívással vagy más öntési módszerekkel az előkészített öntvénybe, homok utáni lehűtéssel, tisztítással és utókezeléssel, a tárgy bizonyos alakú, méretű és teljesítményűvé válik.