Populärwëssenschaft schmieden

Schmiede Bezitt sech op d'Benotzung vu Schmëddmaschinnen, fir Drock op Metallbillets auszeüben, fir plastesch Deformatioun ze förderen, fir eng gewëssen mechanesch Eegeschaften, spezifesch Form a Gréisst vum Schmiedmaterial ze kréien. Et ass eng vun den zwou Haaptkomponente vum Schmiedmaterial (inklusiv Schmiedmaterial a Stanzmaterial). Duerch d'Schmiedmaterial kënnen Defekter wéi Metallschmëlzen eliminéiert ginn an d'Mikrostruktur optimiséiert ginn. Gläichzäiteg, well déi komplett Metallrichtung erhale bleift, sinn déi mechanesch Eegeschafte vum Schmiedmaterial normalerweis besser wéi beim Goss vum selwechte Material. An de jeeweilege Maschinnen, fir déi wichteg Deeler mat héijer Belaaschtung a strengen Aarbechtsbedingungen, ausser fir déi relativ einfach Form, déi och gewalzt Placken, Profiler oder Schweessdeeler kënne benotzt ginn, ginn déi meescht Schmiedmaterialien benotzt.

1. Deformatiounstemperatur

D'Startrekristallisatiounstemperatur vum Stol ass ongeféier 727℃, awer 800℃ gëtt allgemeng als Trennungslinn benotzt, méi héich wéi 800℃ ass waarmt Schmieden; tëscht 300 an 800℃ gëtt waarmt Schmieden oder hallefwaarmt Schmieden genannt, Schmieden bei Raumtemperatur gëtt kal Schmieden genannt. Schmiedematerialien, déi an de meeschte Industrien benotzt ginn, sinn waarmt Schmieden, a waarmt a kal Schmieden ginn haaptsächlech fir d'Schmiede vun Autoen, allgemenge Maschinnen an aner Deeler benotzt. Waarmt a kal Schmieden kënnen effektiv Material spueren.

2. Kategorie Schmiede

Wéi uewe scho gesot, kann et jee no der Schmiedtemperatur a waarmt Schmied, waarmt Schmied a kal Schmied opgedeelt ginn. Jee no dem Formmechanismus kann d'Schmied a fräit Schmied, Matrizenschmied, Schleifring a speziell Schmied opgedeelt ginn.

1) Gratis Schmiedung

Bezitt sech op d'Veraarbechtungsmethod mat einfachen Universalinstrumenter oder der direkter Uwendung vun externer Kraaft op de Billet tëscht dem ieweschten an ënneschten Amboss vun der Schmiedausrüstung, fir de Ronndeel ze deforméieren an déi gewënscht Geometrie an intern Qualitéit vun de Schmiedmaterialien ze kréien. Schmiedmaterialien, déi mat der fräier Schmiedmethod produzéiert ginn, ginn fräi Schmiedmaterialien genannt. Fräi Schmied baséiert haaptsächlech op der Produktioun vu Schmiedmaterialien a klenge Chargen, mat Hëllef vun engem Schmiedhammer, enger hydraulescher Press an aner Schmiedausrüstung fir de Billet ze formen an ze veraarbechten, fir qualifizéiert Schmiedmaterialien ze kréien. De Basisprozess vum fräie Schmiedmaterial enthält Stucken, Verlängeren, Stanzen, Schneiden, Béien, Dréien, Verréckelen a Schmiedmaterialien. Fräi Schmiedmaterial gëtt all am waarme Schmiedmodus benotzt.

2) Schmiedeformen

D'Formschmiede gëtt an oppent Formschmiede a zougemaacht Formschmiede opgedeelt. Metallblieder ginn an der Schmiedekammer kompriméiert an deforméiert mat enger bestëmmter Form, fir d'Schmieddeeler ze kréien. Formschmiede gëtt allgemeng fir d'Produktioun vun Deeler mat klengem Gewiicht a grousse Quantitéiten benotzt. D'Formschmiede kann an waarmt Formschmiede, waarmt Formschmiede a kalt Formschmiede opgedeelt ginn. Waarmt Formschmiede a kalt Formschmiede sinn déi zukünfteg Entwécklungsrichtung vum Formschmiede a si representéieren och den Niveau vun der Schmiedetechnologie.

Jee no de Materialpunkten kann d'Schmiedeformen och a Schwaarzmetallschmiedeformen, Nichteisenmetallschmiedeformen a Pulverprodukterformen opgedeelt ginn. Wéi den Numm et scho seet, sinn d'Materialien Eisenmetaller wéi z.B. Kuelestoffstahll, Net-Eisenmetaller wéi Koffer an Aluminium, a Pulvermetallurgiematerialien.

Extrusioun soll dem Schmiedeformen zougeschriwwe ginn a kann an Schwéiermetallextrusioun a Liichtmetallextrusioun opgedeelt ginn.

Zougemaach Formschmieden a zougemaach Kappschmieden gehéieren zu zwou fortgeschrattene Prozesser vum Formschmieden. Well et keng fléiend Kant gëtt, ass d'Auslastungsquote vum Material héich. D'Veraarbechtung vu komplexe Schmiede kann an engem Prozess oder a verschiddene Prozesser gemaach ginn. Well et keng fléiend Kant gëtt, gëtt d'Spannungsfläch vum Schmiede reduzéiert, an déi erfuerderlech Belaaschtung gëtt och reduzéiert. Et sollt awer bemierkt ginn, datt de Billet net komplett limitéiert soll sinn, dofir sollt de Volume vum Billet strikt kontrolléiert ginn, déi relativ Positioun vun der Schmiedeform an d'Miessung vum Schmiede, an et soll beméit ginn, de Verschleiss vun der Schmiedeform ze reduzéieren.

3) De Ring erreechen

Ringfräsen bezitt sech op d'Produktioun vu Ringdeeler mat verschiddenen Duerchmiesser mat enger spezieller Ringfräsmaschinn, déi och benotzt gëtt fir Raddeeler wéi Autorieder an Zuchrieder ze produzéieren.

4) Spezial Schmiede

Spezialschmiede ëmfaasst Walzschmiede, Keil-Querwalzen, Radialschmiede, Flëssegschmiede an aner Schmiedemethoden, dës Methode si méi gëeegent fir d'Produktioun vu bestëmmte speziell geformten Deeler. Zum Beispill kann Walzschmiede als effektive Virformungsprozess benotzt ginn, fir den uschléissende Formdrock staark ze reduzéieren; Keil-Querwalzen kann Stahlkugelen a Undriffswellen produzéieren, a Radialschmiede kann grouss Schmiede wéi Gewierlaf a Stufenwellen produzéieren.

5) Schmiedeform

Jee no der Bewegungsweis vun der Schmiedform kann d'Schmiedung a Schwéngwalzen, Schwéngrotatiounsschmiedung, Walzschmiedung, Keil-Querwalzen, Walzring a Schrägwalzen opgedeelt ginn. Walzwalzen, Schwéngrotatiounsschmiedung a Walzring kënnen och duerch Feinschmiedung veraarbecht ginn. Fir d'Auslastungsquote vun de Materialien ze verbesseren, kënnen Walzschmiedung a Querwalzen als éischt Prozessveraarbechtung vu schlanke Materialien benotzt ginn. Rotatiounsschmiedung, wéi fräi Schmiedung, huet och de Virdeel, datt se am Verglach mat der Gréisst vum Schmiedung mat enger gerénger Schmiedkraaft geformt ka ginn. D'Schmiedmethod, inklusiv fräi Schmiedung, Veraarbechtung vu Materialien vun der Formuewerfläch op déi fräi Uewerfläch, dofir ass et schwéier d'Genauegkeet ze garantéieren, sou datt d'Beweegungsrichtung vun der Schmiedform an de Rotatiounsschmiedprozess mat Computersteierung kënne benotzt ginn, fir komplex Formen, héichpräzis Produkter, wéi z. B. Produktiounszorten, grouss Gréissten vun Dampfturbinenbliederschmiedungen, mat gerénger Schmiedkraaft ze benotzen.

D'Formbewegung vun der Schmiedeausrüstung ass net am Aklang mam Fräiheetsgrad. No de Charakteristike vun der Deformatiounslimitatioun vum Doudpunkt kann d'Schmiedeausrüstung a véier Forme agedeelt ginn:

Limitéierend Schmiedkraaftform: Uelegdrock dréit direkt d'Schiebeuelegpress.

Quasi-Hit-Limit-Modus: d'Uelegpress dreiwt d'Uelegpress vum Kurbelstangenmechanismus.

Hublimit: mechanesch Press, déi d'Schlitt mat Kurbel, Pleuelstang a Keilmechanismus undreift.

Energiebeschränkungsmodus: Mat Hëllef vum Schraufmechanismus vun der Spiral- a Reibungspress.

Fir eng héich Genauegkeet z'erreechen, sollt een drop oppassen, Iwwerlaaschtung um ënneschten Doudpunkt ze vermeiden an d'Geschwindegkeet an d'Positioun vun der Matrize ze kontrolléieren. Well dës en Afloss op d'Schmiedtoleranz, d'Formgenauegkeet an d'Liewensdauer vun der Schmiedmatrize hunn. Zousätzlech, fir d'Genauegkeet z'erhalen, sollt een och drop oppassen, de Spillraum vun der Führungsschinn vun de Schieber unzepassen, d'Steifheet ze garantéieren, den Doudpunkt unzepassen an den Transferapparat an aner Moossnamen ze benotzen.

Et gëtt och vertikal an horizontal Beweegunge vun de Schlitten (fir dënn Deeler ze schmieden, Schmierkillung a Schnellproduktioun vun Deeler ze schmieden), wouduerch d'Benotzung vum Kompensatiounsapparat d'Beweegung an aner Richtungen erhéije kann. Déi uewe genannte Methode sinn ënnerschiddlech, déi erfuerderlech Schmiedekraaft, de Prozess, d'Materialnotzung, den Ausbezuelungsausgang, d'Gréisstoleranz an d'Schmierkillmethoden sinn ënnerschiddlech, dës Faktoren beaflossen och den Niveau vun der Automatiséierung.

3. Schmiedematerialien

Schmëddmaterialien si virun allem Kuelestol a Legierungsstol aus verschiddene Komponenten, gefollegt vun Aluminium, Magnesium, Koffer, Titan an hir Legierungen. Den ursprénglechen Zoustand vum Material ass Staangmaterial, Barren, Metallpulver a flëssegt Metall. D'Verhältnes vun der Querschnittsfläch vum Metall virun der Deformatioun zu der Querschnittsfläch no der Deformatioun gëtt Schmëddverhältnis genannt. Déi richteg Wiel vum Schmëddverhältnis, eng raisonnabel Heiztemperatur an Isolatiounszäit, eng raisonnabel Ufanks- a Schlussschmëddtemperatur, eng raisonnabel Deformatioun an Deformatiounsgeschwindegkeet hunn eng gutt Relatioun fir d'Produktqualitéit ze verbesseren an d'Käschten ze reduzéieren.

Generell si kleng a mëttelgrouss Schmiedmaterialien aus ronnen oder véiereckege Staangen als Billet. D'Kärorganisatioun an d'mechanesch Eegeschafte vum Staangmaterial si gläichméisseg, gutt, korrekt Form a Gréisst, gutt Uewerflächenqualitéit, einfach ze organiséieren an der Masseproduktioun. Soulaang d'Heiztemperatur an d'Deformatiounsbedingunge vernünfteg kontrolléiert sinn, kënnen d'Schmiedmaterialien mat exzellenter Leeschtung ouni grouss Schmieddeformatioun geschmied ginn.

Ingot nëmme fir grouss Schmiedematerialien. De Barren ass e gegoss Gewief mat gréissere säulenförmigen Kristaller an engem lockeren Zentrum. Dofir ass et néideg, zylindresch Kristaller a fein Kären ze zerbriechen an eng locker Verdichtung ze maachen, fir eng fein Metallorganisatioun a mechanesch Eegeschaften ze kréien.

De gepressten a gebrannten prefabrizéierte Pulvermetallurgie-Billet kann ouni Fluchseite-Schmiedeform am waarmen Zoustand geschmied ginn. De Schmiedepulver ass no bei der Dicht vun der allgemenger Schmiedeform, mat gudde mechaneschen Eegeschaften an héijer Genauegkeet, wat d'spéider Bearbechtung reduzéiere kann. Pulverschmiede sinn gutt organiséiert ouni Segregatioun a kënne benotzt ginn fir Werkstécker wéi kleng Zännrieder ze produzéieren. Awer de Präis vum Pulver ass vill méi héich wéi de Präis vun engem allgemenge Barren, an d'Uwendung an der Produktioun ass bis zu engem gewësse Grad limitéiert.

De statesche Drock gëtt op dat flëssegt Metall, dat an der Formkammer gegoss gëtt, fir d'Erstarrung, d'Kristalliséierung, d'Fléissung, d'plastesch Deformatioun an d'Formung ënner dem Drock ugewannt, wouduerch déi gewënschte Form a Leeschtung kritt gëtt. Flëssegt Metall-Schmiede ass eng Formmethod tëscht Sprëtzguss a Sprëtzschmiede. Et ass besonnesch gëeegent fir komplex dënnwandeg Deeler, déi schwéier am allgemenge Sprëtzschmiede ze formen sinn.

Schmiedematerialien Nieft den übleche Materialien, wéi verschidde Komponenten aus Kuelestol a Legierungsstol, ginn och Aluminium, Magnesium, Koffer, Titan a seng Legierungen, Héichtemperaturlegierungen op Eisenbasis, Héichtemperaturlegierungen op Nickelbasis a Kobaltbasis, déi duerch Schmiede- oder Walzmethod deforméiert ginn, ginn awer duerch dës Legierungen duerch hir plastesch Fläch relativ enk deforméiert, sou datt d'Schmiedeschwéieregkeet relativ grouss ass. Verschidde Materialien hunn streng Ufuerderungen un d'Heiztemperatur, d'Schmiedetemperatur an d'Endschmiedetemperatur.

4. Prozessoflaf

Verschidde Schmiedmethoden hunn ënnerschiddlech Prozesser, dorënner ass den technologesche Prozess vum Heissschmiedformen am längsten, déi allgemeng Reiefolleg ass: Schmiedmaterial mat Billet-Fütterung; Schmiedheizung; Walzschmiedvirbereedung; Formschmied; Schneidkant; Stanzen; Korrektur; Zwëscheninspektioun, Kontroll vun der Gréisst an den Uewerflächendefekter vun de Schmiedmaterialien; Hëtzebehandlung vun de Schmiedmaterialien fir d'Schmiedstress ze eliminéieren an d'Metallschnëttleistung ze verbesseren; Botzen, haaptsächlech fir d'Uewerflächenoxidatiounshat ze entfernen; Korrektur; Inspektioun, allgemeng Schmiedmaterialien mussen eng Ausgesinn- an Härteinspektioun ënnergoen, a wichteg Schmiedmaterialien mussen duerch chemesch Zesummesetzungsanalyse, mechanesch Eegeschaften, Reschtspannung an net-destruktiv Tester getest ginn.

5. Eegeschafte vu Schmiedmaterialien

Am Verglach mat Gossmaterial kann Metall seng Struktur a mechanesch Eegeschafte verbesseren. D'Gossgewebe no der thermescher Veraarbechtung vun der Schmiedemethod deforméiert, well duerch d'Deformatioun vum Metall an d'Rekristallisatioun déi ursprénglech déck Dendriten a Säulenkären zu enger feiner Kärorganisatioun mat enger eenheetlecher axialer Rekristallisatiounsorganisatioun gemaach ginn, wat déi ursprénglech Segregatioun, d'Léisung, d'Poren, d'Verdichtung an d'Schweißen vun de Schlacken erméiglecht, d'Organisatioun méi enk gëtt, wat d'Plastizitéit an d'mechanesch Eegeschafte vum Metall verbessert.
Déi mechanesch Eegeschafte vu Gossstécker si méi niddereg wéi déi vu Schmiedstécker aus dem selwechte Material. Zousätzlech kann d'Schmiedveraarbechtung d'Kontinuitéit vun der Metallfaserorganisatioun garantéieren, sou datt d'Faserorganisatioun vum Schmiedstéck an d'Form vum Schmiedstéck, d'Metallrailline komplett sinn, wat garantéiere kann, datt d'Deeler gutt mechanesch Eegeschaften an eng laang Liewensdauer hunn. Schmiedstécker, déi duerch Präzisiounsformschmiedung, Kaltextrusioun, Temperaturextrusioun an aner Prozesser hiergestallt ginn, si mat Gossstécker net ze vergläichen.
E Schmiede ass en Objet, bei deem e Metall ënner Drock gesat gëtt, fir eng gewënscht Form ze kreéieren oder eng passend Kompressiounskraaft ze bilden. Dës Kraaft gëtt normalerweis mat engem Hammer oder Drock erreecht. De Schmiedeprozess baut eng fein Partikelstruktur op a verbessert déi physikalesch Eegeschafte vum Metall. Beim tatsächleche Gebrauch vun den Deeler féiert en passenden Design dozou, datt d'Partikelen a Richtung vum Haaptdrock fléissen. Goss ass en Objet aus Metall, deen duerch verschidde Gossmethoden kritt gëtt, nämlech d'Schmëlze vum flëssege Metall, mat Goss, Pressen, Saugen oder aner Gossmethoden an dat virbereet Goss, Ofkille nom Schleifen, Botzen an Nobehandlung, fir den Objet mat enger bestëmmter Form, Gréisst a Leeschtung ze kréien.