Smíða vinsæl vísindi

Smíða Vísar til notkunar á smíðavélum til að beita þrýstingi á málmkubba til að stuðla að plastaflögun, til að fá ákveðna vélræna eiginleika, sérstaka lögun og stærð smíðaefnisins, það er annar af tveimur meginþáttum smíða (þar á meðal smíða og stimplunar). Með smíði er hægt að útrýma göllum eins og málmbræðslu og hámarka örbyggingu. Á sama tíma, þar sem öll straumlínulaga málmsins er varðveitt, eru vélrænir eiginleikar smíðaðs venjulega betri en steypa úr sama efni. Í viðkomandi vélum, fyrir mikilvæga hluta með mikla álagi og ströngum vinnuskilyrðum, fyrir utan tiltölulega einfalda lögun sem hægt er að nota valsplötur, prófíl eða suðuhluta, verða flestir smíðaðir hlutir notaðir.

1. Aflögunarhitastig

Upphafshitastig endurkristöllunar stáls er um 727°C, en 800°C er almennt notað sem skiptingarlína, hærra en 800°C er heitsmíði; á milli 300 og 800°C er kallað heitsmíði eða hálfheitsmíði, smíði við stofuhita er köldsmíði. Smíðaefni sem notuð eru í flestum atvinnugreinum eru heitsmíði, og heitsmíði og köldsmíði eru aðallega notuð til smíði á bifreiðum, almennum vélum og öðrum hlutum. Heitsmíði og köldsmíði geta sparað efni á áhrifaríkan hátt.

2. Smíðaflokkur

Eins og áður hefur komið fram má skipta smíði í heitsmíði, hlýsmíði og kaldsmíði eftir smíðahita. Samkvæmt mótunarferlinu má skipta smíði í frjálsa smíði, deyjasmíði, slíphringa og sérstaka smíði.

1) Frjáls smíði

Vísar til vinnsluaðferðar þar sem einföld alhliða verkfæri eru notuð eða ytri kraftur er beitt beint á stykkið milli efri og neðri steðja smíðabúnaðarins til að afmynda stykkið og fá fram nauðsynlega lögun og innri gæði smíðaefnisins. Smíðaefni sem framleitt er með frjálsri smíðaaðferð eru kölluð frjáls smíðaefni. Frjáls smíða byggist aðallega á framleiðslu á smíðum í litlum lotum, notkun smíðahamra, vökvapressu og annars smíðabúnaðar til að móta og vinna stykkið og fá hæft smíðaefni. Grunnferlið við frjáls smíða felur í sér uppstykkjun, lengingu, gata, skurð, beygju, snúning, tilfærslu og smíða. Frjáls smíða er allt notað í heitsmíðaaðferð.

2) Mótsmíði

Mótsmíði skiptist í opna mótun og lokaða mótun. Málmkubbur eru þjappaðir og aflagaðir í mótunarhólfinu með ákveðinni lögun til að fá smíðahlutana. Mótun er almennt notuð til framleiðslu á litlum og stórum hlutum. Mótun má skipta í heita mótun, hlýja mótun og kalda mótun. Heita mótun og kalda mótun eru framtíðarþróunarstefna mótun og þær tákna einnig stig smíðatækni.

Samkvæmt efnisþáttum má einnig skipta smíði úr deyja í smíði úr svörtum málmi, smíði úr málmlausum málmum og mótun duftafurða. Eins og nafnið gefur til kynna eru efnin járnmálmar eins og Kolefnisstáll, málmlaus málmar eins og kopar og ál, og duftmálmvinnsluefni.

Útdráttur ætti að vera rekja til smíða og má skipta honum í þungmálmaútdrátt og léttmálmaútdrátt.

Lokað smíðaform og lokað haussmíðaform tilheyra tveimur háþróuðum aðferðum við smíðaform. Þar sem engin fljúgandi brún er til staðar er nýtingarhlutfall efnisins hátt. Frágangur flókinna smíðahluta getur verið framkvæmdur í einni eða fleiri aðferðum. Þar sem engin fljúgandi brún er til staðar minnkar spennusvæði smíðahlutans og nauðsynlegt álag minnkar einnig. Hins vegar ber að hafa í huga að ekki ætti að takmarka stykkið alveg, þannig að rúmmál stykkisins ætti að vera strangt stjórnað, hlutfallsleg staða smíðaformsins og mæling smíðahlutans, og leitast við að draga úr sliti smíðaformsins.

3) Náðu hringnum

Hringfræsun vísar til framleiðslu á hringhlutum með mismunandi þvermál með sérstökum hringfræsarabúnaði, sem er einnig notaður til að framleiða hjólahluti eins og bílhjól og lestarhjól.

4) Sérstök smíði

Sérsmíði felur í sér rúllusmíði, fleygþvervalsun, geislasmíði, fljótandi deyjasmíði og aðrar smíðaaðferðir, og þessar aðferðir henta betur til framleiðslu á sérstökum löguðum hlutum. Til dæmis er hægt að nota rúllusmíði sem áhrifaríkt formótunarferli til að draga verulega úr síðari mótunarþrýstingi; fleygþvervalsun getur framleitt stálkúlur, drifása og geislasmíði getur framleitt stórar smíðar eins og byssuhlaup og þrepaása.

5) Smíðamót

Samkvæmt hreyfiháttum smíðamótsins má skipta smíða í sveifluvalsun, sveiflusnúningssmíða, rúllusmíða, fleygjaþversvalsun, veltihring og hallandi veltingu. Einnig er hægt að fínsmíða valsun, sveiflusnúningssmíða og veltihring. Til að bæta nýtingu efnisins er hægt að nota veltismíða og þversvalsun sem fyrstu vinnsluaðferðir fyrir mjó efni. Snúningssmíða, eins og frjáls smíða, hefur einnig þann kost að miðað við stærð smíðanarinnar er hægt að móta hana með litlum smíðakrafti. Smíðaaðferðirnar, þar á meðal frjáls smíða, þar sem vinnsla efnisins frá yfirborði mótsins að frjálsu yfirborði er erfið, því er erfitt að tryggja nákvæmni. Þess vegna er hægt að stjórna hreyfingarstefnu smíðamótsins og snúningssmíðaferlinu með tölvustýringu, sem gerir kleift að nota lágan smíðakraft fyrir flóknar lögun og nákvæmar vörur, svo sem framleiðsluafbrigði og stórar stærðir á smíðablöðum fyrir gufutúrbínu.

Móthreyfing smíðabúnaðarins er ekki í samræmi við fríleikastigið. Samkvæmt aflögunartakmörkunareiginleikum dauðapunktsins má skipta smíðabúnaðinum í eftirfarandi fjórar gerðir:

Takmörkun á smíðakrafti: olíuþrýstingur knýr renniolíupressuna beint.

Hálf-slagtakmörkunarstilling: olíupressan knýr olíupressuna á sveifartengingarkerfinu.

Slagmörk: vélræn pressa knýr rennibrautina með sveif, tengistöng og fleygikerfi.

Orkutakmörkunarstilling: með því að nota skrúfubúnað spíral- og núningspressunnar.

Til að ná mikilli nákvæmni skal gæta þess að koma í veg fyrir ofhleðslu á neðri dauðapunktinum og stjórna hraða og stöðu deyja. Þar sem þetta hefur áhrif á smíðaþol, lögunarnákvæmni og endingu smíðadeyja. Að auki, til að viðhalda nákvæmninni, skal einnig huga að því að stilla bil rennibrautarinnar, tryggja stífleika, stilla dauðapunktinn og nota stuðningsflutningsbúnað og aðrar ráðstafanir.

Einnig er hægt að hreyfa sleðann lárétt og lóðrétt (fyrir smíði á mjóum hlutum, smurkælingu og smurhraðaframleiðslu á hlutum). Með því að nota jöfnunarbúnað er hægt að auka hreyfinguna í aðrar áttir. Ofangreindar aðferðir eru mismunandi, þar sem nauðsynlegur smíðakraftur, ferli, efnisnýting, afköst, stærðarþol og smurkælingaraðferðir eru mismunandi, og þessir þættir hafa einnig áhrif á sjálfvirknistigið.

3. Smíðaefni

Smíðaefni eru aðallega kolefnisstál og álfelguð stál úr ýmsum íhlutum, síðan ál, magnesíum, kopar, títan og málmblöndum þeirra. Upprunalegt ástand efnisins er stangir, ingots, málmduft og fljótandi málmur. Hlutfall þversniðsflatarmáls málmsins fyrir aflögun og þversniðsflatarmáls eftir aflögun kallast smíðahlutfall. Rétt val á smíðahlutfalli, sanngjarnt hitunarhitastig og einangrunartími, sanngjarnt upphafssmíðahitastig og lokasmíðahitastig, sanngjarn aflögun og aflögunarhraði hafa gott samband til að bæta vörugæði og lækka kostnað.

Almennt eru litlar og meðalstórar smíðaðar stangir úr kringlóttu eða ferköntuðu efni sem billet. Efnið hefur einsleita kornbyggingu og vélræna eiginleika, góða lögun og stærð, góða yfirborðsgæði og auðvelt er að skipuleggja fjöldaframleiðslu. Svo lengi sem hitastig og aflögunarskilyrði eru sæmilega stjórnuð er hægt að smíða smíðaðar stangir með framúrskarandi afköstum án mikillar aflögunar.

Smálmstöngin er eingöngu notuð fyrir stór smíðaefni. Stöngin er steypt vefur með stærri súlulaga kristöllum og lausri miðju. Þess vegna er nauðsynlegt að brjóta sívalningslaga kristalla í fínar korn og þjappa þeim lauslega til að fá fína málmskipulagningu og vélræna eiginleika.

Hægt er að smíða forsmíðaða duftmálmblöndu án þess að nota flughliðarmót í heitu ástandi. Smíðaduftið er svipað eðlisþyngd og venjulegt mót, með góðum vélrænum eiginleikum og mikilli nákvæmni, sem getur dregið úr síðari vinnsluþörf. Smíðaduftið er vel skipulagt án aðgreiningar og hægt er að nota það til að framleiða vinnustykki eins og litla gíra. En verð á duftinu er mun hærra en verð á venjulegum stöngum og notkun þess í framleiðslu er að einhverju leyti takmörkuð.

Stöðugum þrýstingi er beitt á fljótandi málminn sem hellt er í móthólfið til að storkna, kristöllun, flæði, plastaflögun og mótun undir þrýstingi, og þannig ná fram æskilegri lögun og afköstum. Smíði fljótandi málms er mótunaraðferð sem er á milli steypu og smíði. Hún hentar sérstaklega vel fyrir flókna þunnveggja hluta sem erfitt er að móta í almennri smíði.

Smíðaefni Auk hefðbundinna efna eru ýmis íhlutir úr kolefnisstáli og stálblendi, svo sem ál, magnesíum, kopar, títan og málmblöndur þess, járn-byggð háhitamálmblöndur, nikkel-byggð háhitamálmblöndur og kóbalt-byggð háhitamálmblöndur sem eru smíðaðar eða valsaðar. En vegna þess að plastflöturinn er tiltölulega þröngur, er smíðaerfiðleikinn tiltölulega mikill. Strangar kröfur eru gerðar um hitunarhita, smíðahita og lokasmíðahita mismunandi efna.

4. Ferliflæði

Mismunandi smíðaaðferðir hafa mismunandi ferli, þar á meðal er heitsmíðaferlið lengst. Almennt eru eftirfarandi ferli: smíðafóðrun; upphitun smíða; undirbúningur valssmíða; smíða með deyja; skurðbrún; gata; leiðrétting; milliskoðun, skoðun á stærð og yfirborðsgöllum smíða; hitameðferð smíða til að útrýma smíðaálagi og bæta málmskurðargetu; hreinsun, aðallega til að fjarlægja oxunarhúð á yfirborði; leiðrétting; skoðun, almennar smíðar skulu fara í gegnum útlits- og hörkuskoðun, og mikilvægar smíðar skulu prófaðar með efnasamsetningargreiningu, vélrænum eiginleikum, leifarálagi og óeyðileggjandi prófunum.

5. Eiginleikar smíða

Í samanburði við steypur getur uppbygging og vélrænir eiginleikar málmsins bætt. Eftir hitameðferð á steypuefninu verður aflögun málmsins vegna aflögunar og endurkristöllunar, sem gerir upprunalegu þykku dendrít og súlulaga kornin fín og jafna ásbundna endurkristöllun. Þetta gerir upprunalega aðskilnað, lausleika, svitaholur, gjallþjöppun og suðu, sem gerir skipulagið nánara og bætir mýkt og vélræna eiginleika málmsins.
Vélrænir eiginleikar steypu eru lægri en smíða úr sama efni. Að auki getur smíðavinnsla tryggt samfellu í uppbyggingu málmtrefjanna, þannig að trefjauppbygging smíðaðs og lögun smíðaðs, málmstraumlínulagið sé fullkomið, getur tryggt að hlutar hafi góða vélræna eiginleika og langan líftíma. Smíðar sem framleiddar eru með nákvæmnismótun, köldum útdráttum, hitaútdráttum og öðrum ferlum eru óviðjafnanlegar steypur.
Smíða er hlutur þar sem málmur er settur undir þrýsting til að skapa æskilega lögun eða mynda viðeigandi þjöppunarkraft. Þessum krafti er venjulega náð með því að nota hamar eða þrýsting. Smíðaferlið byggir upp fína agnabyggingu og bætir eðliseiginleika málmsins. Við raunverulega notkun hlutanna veldur rétt hönnun því að agnirnar flæða í átt að aðalþrýstingnum. Steypa er málmmyndunarhlutur sem fæst með ýmsum steypuaðferðum, þ.e. bræðslu fljótandi málmsins, með hellu, pressun, sogi eða öðrum steypuaðferðum í undirbúna steypuna, kælingu eftir slípun, hreinsun og eftirvinnslu, hluturinn með ákveðna lögun, stærð og afköstum.