Hình thành vật liệu

Dây có hình dạng và kích cỡ mặt cắt khác nhau của các kim loại và hợp kim khác nhau có thể được tạo ra bằng cách vẽ. Kích thước bản vẽ chính xác, bề mặt nhẵn, thiết bị vẽ và khuôn đơn giản, dễ sản xuất. Theo nhiệt độ của kim loại trong quá trình kéo, vẽ dưới nhiệt độ kết tinh lại được coi là vẽ nguội, vẽ trên nhiệt độ kết tinh lại được coi là vẽ nóng, và vẽ trên nhiệt độ phòng nhưng dưới nhiệt độ kết tinh lại được coi là vẽ ấm. Vẽ nguội là phương pháp vẽ được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất dây và dây điện. Trong quá trình kéo nóng, dây kim loại phải được làm nóng trước khi vào lỗ khuôn, chủ yếu được sử dụng để vẽ các dây kim loại có điểm nóng chảy cao như vonfram và molypden. Trong quá trình kéo nóng, dây kim loại cần được nung nóng đến nhiệt độ quy định thông qua lò sưởi trước khi đưa vào lỗ khuôn để kéo. Chủ yếu được sử dụng để vẽ các dây hợp kim khó biến dạng như dây kẽm, dây thép tốc độ cao và dây thép chịu lực.

Theo số lượng khuôn mà dây đi qua đồng thời trong quá trình kéo, việc vẽ chỉ qua một khuôn được coi là vẽ một lượt và vẽ qua nhiều (2-25) khuôn theo trình tự được coi là vẽ liên tục nhiều lượt. Vẽ dây một lần có tốc độ chậm, năng suất thấp, năng suất lao động thấp, thường được sử dụng để vẽ dây có đường kính lớn, độ dẻo thấp và dây không đều. Bản vẽ nhiều đường có đặc điểm là tốc độ dây nhanh, cơ giới hóa và tự động hóa cao, năng suất và năng suất lao động cao, là phương pháp sản xuất dây chính. Nó được chia thành bản vẽ liên tục không trượt và bản vẽ liên tục trượt. Theo trạng thái của chất bôi trơn dùng để vẽ, chất bôi trơn lỏng được sử dụng để vẽ ướt và chất bôi trơn rắn được sử dụng để vẽ khô. Theo hình dạng mặt cắt của dây kim loại rút ra, có bản vẽ dây tròn và bản vẽ dây không đều. Theo lực kéo tác dụng lên bản vẽ dây có lực kéo dương và lực kéo ngược. Ngoài ra còn có bản vẽ đặc biệt, chẳng hạn như bản vẽ khuôn lăn. Hình dạng mặt cắt của dây kim loại kéo có thể được chia thành bản vẽ dây tròn và bản vẽ dây không đều.

Đùn, đặc biệt là ép đùn lạnh, có đặc tính sử dụng vật liệu cao, cấu trúc vật liệu và tính chất cơ học được cải thiện, vận hành đơn giản và năng suất cao. Nó có thể tạo ra các thanh dài quan trọng, lỗ sâu, thành mỏng và mặt cắt có hình dạng đặc biệt với khối lượng cắt thấp. Công nghệ xử lý. Máy ép đùn chủ yếu được sử dụng để tạo hình kim loại, nhưng nó cũng có thể được sử dụng để tạo hình các phi kim loại như nhựa, cao su, than chì và phôi đất sét. Theo nhiệt độ trống, ép đùn có thể được chia thành ba loại: ép đùn nóng, ép đùn lạnh và ép đùn ấm. Đùn khi phôi kim loại cao hơn nhiệt độ kết tinh lại (xem biến dạng dẻo) là đùn nóng; đùn ở nhiệt độ phòng là đùn lạnh; đùn trên nhiệt độ phòng nhưng không vượt quá nhiệt độ tái kết tinh là đùn ấm. Theo hướng dòng chảy dẻo của phôi, quá trình ép đùn có thể được chia thành: ép đùn dương với cùng hướng dòng chảy với hướng áp suất, ép đùn ngược với hướng dòng chảy và hướng áp suất ngược lại, và ép đùn hỗn hợp với dòng chảy dương và âm của trống. Đùn nóng áp lực được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ống và hồ sơ bằng kim loại màu như nhôm và đồng, và thuộc ngành luyện kim.

Việc ép đùn thép không chỉ được sử dụng để sản xuất các ống và biên dạng đặc biệt mà còn để sản xuất các bộ phận thép cacbon và thép hợp kim rắn và khoan (xuyên lỗ hoặc không xuyên lỗ) khó hình thành bằng đùn lạnh hoặc ép đùn ấm, chẳng hạn như thanh, thùng, thùng chứa, v.v., với đầu dày hơn. Độ chính xác về kích thước và độ hoàn thiện bề mặt của các bộ phận ép đùn nóng tốt hơn so với các bộ phận rèn khuôn nóng, nhưng các bộ phận giao phối thường vẫn cần phải được hoàn thiện hoặc cắt. Ép đùn lạnh ban đầu chỉ được sử dụng để sản xuất chì, kẽm, thiếc, nhôm, đồng và các ống và cấu hình khác, cũng như ống kem đánh răng (được phủ chì bên ngoài), hộp pin khô (kẽm), vỏ đạn (đồng) và các bộ phận khác. Vào giữa thế kỷ 20, công nghệ ép đùn nguội bắt đầu được sử dụng cho các bộ phận thép kết cấu carbon và thép kết cấu hợp kim, chẳng hạn như thanh và các bộ phận hình que có hình dạng mặt cắt khác nhau, chốt piston, tay cờ lê, bánh răng thúc đẩy, v.v. , sau này dùng để ép một số loại thép có hàm lượng cacbon cao, thép chịu lực lăn và các bộ phận bằng thép không gỉ.

Ép đùn lạnh có độ chính xác cao và bề mặt nhẵn, đồng thời có thể được sử dụng trực tiếp như một bộ phận mà không cần cắt hoặc hoàn thiện khác. Đùn nguội dễ vận hành và phù hợp với các bộ phận nhỏ được sản xuất với số lượng lớn (đường kính của các bộ phận ép đùn bằng thép thường không vượt quá 100 mm). Đùn nóng là một quá trình trung gian giữa ép đùn lạnh và ép đùn nóng. Trong những trường hợp thích hợp, ép đùn nhiệt độ có thể nhận ra những ưu điểm của cả hai. Tuy nhiên, ép đùn ấm đòi hỏi phải làm nóng phôi và làm nóng khuôn trước. Bôi trơn ở nhiệt độ cao không lý tưởng và tuổi thọ khuôn ngắn nên không được sử dụng rộng rãi.

Ưu điểm của việc cán là có thể phá hủy mô đúc của phôi, tinh chỉnh hạt của tấm và loại bỏ các khuyết tật của mô, do đó mô tấm dày đặc và tính chất cơ học được cải thiện. Sự cải thiện này chủ yếu thể hiện ở hướng cán, do đó tấm không còn đẳng hướng ở một mức độ nhất định; bọt khí, vết nứt và lỗ chân lông hình thành trong quá trình đúc cũng có thể bị triệt tiêu dưới tác động của nhiệt độ cao và áp suất cao. Nhược điểm là sau khi cán nóng, các tạp chất phi kim loại bên trong tấm bị ép thành tấm mỏng và xảy ra hiện tượng phân tầng (lớp xen kẽ). Việc phân lớp làm giảm đáng kể đặc tính kéo của tấm trên toàn bộ phạm vi độ dày và khi mối hàn co lại, có khả năng bị rách giữa các lớp. Biến dạng cục bộ do co rút mối hàn thường đạt tới biến dạng gấp nhiều lần tại điểm chảy, lớn hơn nhiều so với biến dạng do tải trọng gây ra; ứng suất dư do làm nguội không đều.

Ứng suất dư là ứng suất tự cân bằng bên trong không có ngoại lực. Các tấm cán nóng có mặt cắt ngang khác nhau có ứng suất dư này. Nói chung, kích thước mặt cắt ngang của tấm càng lớn thì ứng suất dư càng lớn. Ứng suất dư tuy tự cân bằng nhưng vẫn có ảnh hưởng nhất định đến hoạt động của xe dưới tác dụng của ngoại lực. Chẳng hạn, nó có thể ảnh hưởng xấu đến biến dạng, độ ổn định, khả năng chống mỏi. Đồng thời, độ dày và chiều rộng cạnh của tấm cán nóng không được kiểm soát tốt. Chúng ta đã quen với hiện tượng giãn nở nhiệt và co lạnh. Ngay cả khi chiều dài và độ dày đạt tiêu chuẩn lúc đầu, sau khi làm mát vẫn sẽ có sự chênh lệch tiêu cực nhất định. Chiều rộng cạnh của chênh lệch âm này càng rộng thì độ dày càng dày và hiệu suất càng rõ ràng. Vì vậy, đối với những tấm lớn, chiều rộng cạnh, độ dày, chiều dài, góc và cạnh của tấm không thể quá chính xác.

Phương pháp rèn được đặc trưng ở chỗ phương pháp rèn bao gồm các bước rèn và vẽ lỗ, chèn thanh sáp, đúc và xử lý nhiệt, quá trình rèn và vẽ là rút một thanh rắn thành một ống rỗng liền mạch; quá trình chèn một thanh sáp là chèn một thanh sáp tương ứng với đường kính trong của ống rỗng vào bên trong ống rỗng; và quá trình đúc là đặt ống rỗng có thanh sáp giữa khuôn trên và khuôn dưới, đồng thời thiết lập các khoang khuôn của khuôn trên và khuôn dưới tương ứng. Có hình dạng lõm và lồi tương ứng. Sau khi ép khuôn trên và khuôn dưới lại với nhau, có thể tạo thành phần gia cố ở ngoại vi của đường ống; quá trình nhiệt hóa được hình thành bằng cách đúc. Các phụ kiện đường ống rèn có khả năng hấp thụ sốc cao và có thể chịu được áp suất cao. Nó bao gồm rèn và vẽ lỗ, chèn dải sáp, đúc và gia nhiệt. Các thanh cốt thép được hình thành theo mặt cắt ngang, và cuối cùng dải sáp được nấu chảy và nung nóng để tạo thành các phụ kiện đúc. Bằng phương pháp rèn mô tả ở trên, các thanh gia cố lõm được hình thành trên bề mặt ống, có thể cải thiện đặc tính giảm rung của ống, đồng thời tăng cường độ bền cho ống. Hiệu suất nén cũng có thể cải thiện tính thẩm mỹ và tính biến đổi của nó, từ đó giải quyết được vấn đề giảm rung và hiệu suất nén kém của các phụ kiện rắn hiện có. Các phương pháp rèn thường được sử dụng bao gồm rèn tự do, rèn khuôn và rèn màng lốp.

1. Rèn tự do: Rèn tự do là việc sử dụng tác động hoặc áp lực để làm biến dạng kim loại giữa sắt trên và sắt dưới. Để có được hình dạng và kích thước mong muốn của vật rèn. Trong máy móc hạng nặng, rèn tự do là phương pháp sản xuất các vật rèn lớn và tạo thành các vật rèn quá khổ.

2. Rèn khuôn: Dưới tác động của áp suất hoặc va đập, phôi kim loại bị biến dạng trong khoang khuôn của khuôn rèn, để thu được phương pháp quy trình rèn. Phương pháp sản xuất phôi rèn có kích thước chính xác, dung sai gia công nhỏ, kết cấu phức tạp, năng suất cao.

3. Rèn khuôn lốp: Rèn khuôn lốp là việc sử dụng khuôn lốp trong thiết bị rèn tự do để sản xuất các bộ phận rèn dạng thả của phương pháp quy trình. Thông thường, phương pháp rèn tự do được sử dụng để sản xuất phôi, sau đó được tạo thành trong khuôn lốp.

So với các bộ phận đúc và rèn, các bộ phận được dập mỏng, đồng đều, nhẹ và chắc chắn. Dập có thể tạo ra các phôi có gân, gân, dao động hoặc mặt bích mà các phương pháp khác khó chế tạo để tăng độ cứng của chúng. Do sử dụng khuôn chính xác, độ chính xác của phôi có thể đạt đến mức micron với độ lặp lại cao và thông số kỹ thuật nhất quán, đồng thời có thể đục lỗ và đục lỗ. Các bộ phận được dập nguội thường không còn được gia công nữa hoặc chỉ cần gia công một lượng nhỏ. Độ chính xác và tình trạng bề mặt của các bộ phận được dập nóng thấp hơn so với các bộ phận được dập nguội, nhưng vẫn tốt hơn các bộ phận đúc và rèn, ít gia công hơn. So với các phương pháp gia công, gia công nhựa khác, dập có nhiều ưu điểm vượt trội về công nghệ và kinh tế.

Hiệu suất chính như sau:

(1) dập năng suất cao, dễ vận hành, dễ thực hiện cơ giới hóa và tự động hóa. Điều này là do quá trình dập phụ thuộc vào khuôn và thiết bị dập để hoàn tất quá trình xử lý. Hành trình của máy ép thông thường có thể đạt tới hàng chục lần mỗi phút và áp suất tốc độ cao có thể đạt tới hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần mỗi phút. Nó có thể mất một cú đấm.

(2) trong quá trình dập, vì khuôn đảm bảo kích thước và hình dạng của các bộ phận được dập chính xác, nhìn chung sẽ không làm hỏng chất lượng bề mặt của các bộ phận được dập, tuổi thọ của khuôn thường dài hơn, chất lượng dập ổn định, có thể thay thế lẫn nhau, với "chính xác" đặc điểm" giống nhau. Đặc trưng.

(3) Dập có thể xử lý các bộ phận có phạm vi kích thước lớn và hình dạng phức tạp, chẳng hạn như kim giây của đồng hồ, dầm dọc của ô tô, vỏ, v.v. Cùng với tác dụng biến dạng lạnh và làm cứng của vật liệu trong quá trình dập, độ bền và độ cứng của dập rất cao.

(4) Dập thường không tạo ra chip và mảnh vụn, tiêu thụ ít vật liệu hơn, không cần các thiết bị sưởi ấm khác, là phương pháp xử lý tiết kiệm vật liệu, tiết kiệm năng lượng, dập các bộ phận với chi phí thấp.

Rèn quay được đặc trưng bởi tải xung và rèn đa hướng, có lợi cho sự biến dạng và độ dẻo đồng đều của kim loại. Do đó, quy trình này không chỉ phù hợp với các thanh kim loại thông thường mà còn phù hợp với các hợp kim cao có độ bền cao và độ dẻo thấp, đặc biệt là phôi và rèn kim loại chịu lửa như vonfram, molypden, niobi và hợp kim của chúng. Rèn quay được đặc trưng bởi chất lượng rèn cao, độ chính xác kích thước cao, hiệu quả sản xuất cao và mức độ tự động hóa cao. Rèn quay có nhiều kích thước rèn khác nhau, nhưng kết cấu thiết bị phức tạp và chuyên dụng.

Rèn quay được sử dụng rộng rãi trong sản xuất trục bậc cho các loại máy khác nhau như ô tô, máy công cụ, đầu máy xe lửa, v.v., bao gồm các bậc thang góc vuông và trục có côn;

Nó được đặc trưng bởi tải xung và rèn đa hướng, với tần số tấn công cao từ 180 đến 1700 lần mỗi phút. Kết quả của quá trình rèn nhiều búa, kim loại bị biến dạng dưới tác dụng của ứng suất nén ba chiều, thuận lợi cho việc cải thiện độ dẻo của kim loại. Rèn quay không chỉ thích hợp cho các vật liệu kim loại thông thường có độ dẻo tốt mà còn phù hợp với các vật liệu có độ bền cao, độ dẻo thấp, đặc biệt được sử dụng rộng rãi trong việc rèn các vật liệu thiêu kết bột chịu lửa nhiệt độ cao có độ dẻo thấp hơn và vẽ vonfram, molypden, tantalum, các vật liệu quý hiếm. Các kim loại như niobium, zirconium và hafnium, cũng như các vật liệu được phủ có độ bền rất thấp, chẳng hạn như ống nhôm được phủ bột nhôm-niken.