Skapa populärvetenskap
Smide Avser användningen av smidesmaskiner för att applicera tryck på metallbill för att främja plastisk deformation, för att erhålla vissa mekaniska egenskaper, specifik form och storlek på smidesmaterialet. Det är en av de två huvudkomponenterna i smide (inklusive smide och stansning). Genom smide kan man eliminera defekter som metallsmältning och optimera mikrostrukturen. Samtidigt, eftersom hela metallströmlinjen bibehålls, är smides mekaniska egenskaper vanligtvis bättre än gjutning av samma material. I relevanta maskiner används de flesta smidesdelar för viktiga delar med hög belastning och strikta arbetsförhållanden, förutom den relativt enkla formen som kan användas för valsad platta, profil eller svetsade delar.
- Deformationstemperatur
Stålets starttemperatur för omkristallisation är cirka 727 ℃, men 800 ℃ används generellt som delningslinje, högre än 800 ℃ kallas varmsmide; mellan 300 och 800 ℃ kallas varmsmide eller halvvarmsmide, smide vid rumstemperatur kallas kallsmide. Smidestycken som används i de flesta industrier kallas varmsmide, och varmsmide och kallsmide används huvudsakligen för smide av bilar, allmänna maskiner och andra delar. Varmsmide och kallsmide kan effektivt spara material.
- Smidjekategori
Som nämnts ovan kan den delas in i varmsmide, varmsmide och kallsmide beroende på smidestemperaturen. Enligt formningsmekanismen kan smide delas in i frismide, formsmide, slipringssmide och specialsmide.
1) Fri smide
Avser bearbetningsmetoden att använda enkla universalverktyg eller att direkt applicera extern kraft på ämnet mellan smidesutrustningens övre och nedre städ för att deformera ämnet och erhålla den erforderliga geometrin och interna kvaliteten på smidesgodset. Smidesgods som produceras med fri smidesmetoden kallas fri smide. Fri smide baseras huvudsakligen på produktion av smidesgods i små partier, med hjälp av smideshammare, hydraulpress och annan smidesutrustning för att forma och bearbeta ämnet och erhålla kvalificerade smidesgods. Den grundläggande processen för fri smide inkluderar stukning, förlängning, stansning, skärning, böjning, vridning, förskjutning och smide. Fri smide används i varmsmide.
2) Formsmide
Formsmide är uppdelat i öppen formsmide och sluten formsmide. Metallbilletten komprimeras och deformeras i smidesformskammaren med en viss form för att få fram smidesdelarna. Formsmide används vanligtvis för produktion av delar med liten vikt och stora partier. Formsmide kan delas in i varmformsmide, varmformsmide och kallformsmide. Varmsmide och kallformsmide är den framtida utvecklingsriktningen för formsmide och representerar också nivån på smidestekniken.
Enligt materialpunkterna kan formsmide också delas in i smide av svartmetaller, smide av icke-järnmetaller och formning av pulverprodukter. Som namnet antyder är materialen järnmetaller såsom Kolståll, icke-järnmetaller såsom koppar och aluminium, och pulvermetallurgiska material.
Extrudering bör hänföras till formsmide och kan delas in i tungmetallextrudering och lättmetallextrudering.
Sluten formsmide och sluten gängsmide tillhör två avancerade processer inom formsmide. Eftersom det inte finns någon flygande kant är materialets utnyttjandegrad hög. Finishering av komplexa smidesstycken kan utföras i en process eller flera processer. Eftersom det inte finns någon flygande kant minskas smidesstyckets spänningsområde, och den erforderliga belastningen minskas också. Det bör dock noteras att ämnet inte bör begränsas helt, så ämnets volym bör kontrolleras strikt, smidesformens relativa position och smidesmåttet bör sträva efter att minska smidesformens slitage.
3) Nå ringen
Ringfräsning avser produktion av ringdelar med olika diametrar med hjälp av specialutrustning för ringfräsning, som också används för att producera hjuldelar som bilhjul och tåghjul.
4) Specialsmide
Specialsmide inkluderar valssmide, kilvalsning, radial smide, flytande formsmide och andra smidesmetoder. Dessa metoder är mer lämpade för produktion av vissa specialformade delar. Till exempel kan valssmide användas som en effektiv förformningsprocess för att kraftigt minska det efterföljande formningstrycket; kilvalsning kan producera stålkulor, drivaxlar och radial smide kan producera stora smidesstycken som gevärsrör och stegaxlar.
5) Smidesform
Enligt smidesformens rörelsesätt kan smide delas in i svängvalsning, svängrotationssmide, valssmide, kilvalsning, valsring och lutande valsning. Valsvalsning, svängrotationssmide och valsring kan också bearbetas med finsmide. För att förbättra materialutnyttjandegraden kan valssmide och tvärvalsning användas som den första processen för bearbetning av tunna material. Rotationssmide, liksom frismide, har också fördelen att det kan formas med liten smideskraft jämfört med smidesstorleken. Smidningsmetoden, inklusive frismide, bearbetar materialet från formytan till den fria ytan, därför är det svårt att säkerställa noggrannhet, så smidesformens rörelseriktning och rotationssmideprocessen med datorstyrning kan användas för produkter med komplex form och hög precision, såsom produktionsvariationer och stora storlekar på ångturbinblad.
Smidesutrustningens formrörelse är oförenlig med frihetsgraden. Enligt dödpunktens deformationsbegränsningsegenskaper kan smidesutrustningen delas in i följande fyra former:
Begränsande smideskraftform: oljetrycket driver direkt glidpressen.
Kvasi-slagbegränsningsläge: oljepressen driver oljepressen i vevaxelmekanismen.
Slaglängdsgräns: mekanisk press som driver sliden med vev, vevstång och kilmekanism.
Energibegränsningsläge: med hjälp av skruvmekanismen hos spiral- och friktionspressen.
För att uppnå hög noggrannhet bör man vara uppmärksam på att förhindra överbelastning vid den nedre dödpunkten och kontrollera hastighet och formposition. Eftersom dessa kommer att påverka smidetoleransen, formnoggrannheten och smidformens livslängd. För att bibehålla noggrannheten bör man dessutom vara uppmärksam på att justera glidstyrskenans spelrum, säkerställa styvheten, justera dödpunkten och använda subventionerad överföringsanordning och andra åtgärder.
Det finns också vertikal och horisontell rörelse av sliderna (för smide av smala delar, smörjkylning och höghastighetsproduktion av smide av delar), och användning av kompensationsanordningen kan öka rörelsen i andra riktningar. Ovanstående metoder skiljer sig åt, den erforderliga smideskraften, processen, materialutnyttjandet, utbytet, storlekstoleransen och smörjkylningsmetoderna är olika, dessa faktorer är också de faktorer som påverkar automatiseringsnivån.
- Smidesmaterial
Smidmaterial är huvudsakligen kolstål och legerat stål av olika komponenter, följt av aluminium, magnesium, koppar, titan och deras legeringar. Materialets ursprungliga tillstånd är stångmaterial, göt, metallpulver och flytande metall. Förhållandet mellan metallens tvärsnittsarea före deformation och tvärsnittsarean efter deformation kallas smidesförhållandet. Rätt val av smidesförhållande, rimlig uppvärmningstemperatur och isoleringstid, rimlig startsmidetemperatur och slutlig smidestemperatur, rimlig deformation och deformationshastighet har ett bra samband för att förbättra produktkvaliteten och minska kostnaden.
Generellt sett är små och medelstora smidesstycken runda eller fyrkantiga stänger som billet. Stångmaterialets kornstruktur och mekaniska egenskaper är enhetliga, bra, exakta form och storlek, god ytkvalitet, lätta att organisera massproduktion. Så länge uppvärmningstemperaturen och deformationsförhållandena är rimligt kontrollerade kan smidesstycken med utmärkt prestanda smidas utan stor smidesdeformation.
Gjutgods endast för stora smidesstycken. Gjutet är en gjuten vävnad med större kolumnära kristaller och en lös kärna. Därför är det nödvändigt att bryta cylindriska kristaller till fina korn och göra lös kompaktering för att erhålla fin metallorganisation och mekaniska egenskaper.
Prefabricerade pulvermetallurgiska ämnen kan smidas utan en pressad form i varmt tillstånd. Smidespulvret har en densitet som ligger nära den vanliga formsmidesformen, med goda mekaniska egenskaper och hög noggrannhet, vilket kan minska efterföljande bearbetning. Pulversmide är välorganiserat utan segregering och kan användas för att tillverka arbetsstycken som små kugghjul. Men priset på pulver är mycket högre än priset på vanlig stång, och tillämpningen i produktionen är begränsad till viss del.
Statiskt tryck appliceras på den flytande metallen som hälls i formkammaren för stelning, kristallisering, flytning, plastisk deformation och formning under tryck, vilket erhåller önskad form och prestanda. Flytande metallformning är en formningsmetod som mellanresterar pressgjutning och formgjutning. Den är särskilt lämplig för komplexa tunnväggiga delar som är svåra att forma vid allmän formgjutning.
Utöver de vanliga materialen, såsom olika komponenter av kolstål och legerat stål, följt av aluminium, magnesium, koppar, titan och dess legeringar, järnbaserade högtemperaturlegeringar, nickelbaserade högtemperaturlegeringar och koboltbaserade högtemperaturlegeringar, deformationslegeringar smides eller valsas. Men dessa legeringar har en relativt smal plastisk area, vilket gör smidesvårigheten relativt stor. Olika material har strikta krav på uppvärmningstemperatur, smidestemperatur och slutlig smidestemperatur.
- Processflöde
Olika smidesmetoder har olika processer, bland vilka den tekniska processen för varmformssmide är den längsta. Den allmänna ordningen är: smidesmatning; smidesvärme; valssmide; formsmide; skäregg; stansning; korrigering; mellanliggande inspektion, kontroll av smidesstorlek och ytdefekter; värmebehandling av smidesmaterial för att eliminera smidesspänningar och förbättra metallbearbetningsprestanda; rengöring, främst för att avlägsna ytoxidationshinnor; korrigering; inspektion, generellt smidesmaterial ska genomgå utseende- och hårdhetsinspektion, och viktiga smidesmaterial ska testas genom analys av kemisk sammansättning, mekaniska egenskaper, restspänning och oförstörande provning.
- Egenskaper hos smidesgods
Jämfört med gjutgods kan metall förbättra sin struktur och sina mekaniska egenskaper. Deformation av gjutvävnaden efter smidesmetoden, på grund av deformation av metallen och omkristallisation, gör att de ursprungliga tjocka dendriterna och kolumnära kornen bildar fina korn, enhetlig axiell omkristallisation i storleken, vilket gör den ursprungliga segregeringen, lösheten, porerna, slaggen till kompaktering och svetsning, organisationen blir tätare och förbättrar metallens plasticitet och mekaniska egenskaper.
Gjutgodsets mekaniska egenskaper är lägre än smidesgods av samma material. Dessutom kan smidesbearbetning säkerställa kontinuiteten i metallfiberorganisationen, så att fiberorganisationen i smidesgodset och formen på smidesgodset, metallens strömlinjeformning är fullständig, vilket kan säkerställa att delarna har goda mekaniska egenskaper och lång livslängd. Smidesgods som produceras genom precisionssmide, kallsträngsprutning, temperatursträngsprutning och andra processer är ojämförliga med gjutgods.
Ett smide är ett föremål där en metall sätts under tryck för att skapa en önskad form eller bilda en lämplig tryckkraft. Denna kraft uppnås vanligtvis med hjälp av en hammare eller tryck. Smidningsprocessen bygger en fin partikelstruktur och förbättrar metallens fysikaliska egenskaper. Vid själva användningen av delarna får en korrekt design partiklarna att flyta i riktning mot huvudtrycket. Gjutning är ett metallformningsobjekt som erhålls genom olika gjutmetoder, nämligen smältning av den flytande metallen, med hällning, pressning, sugning eller andra gjutmetoder i det förberedda gjutgodset, kylning efter sandning, rengöring och efterbehandling, för att ge föremålet en viss form, storlek och prestanda.