Articles

Kovácsolás

keresztmetszete egy kovácsolt hajtókar, hogy már beírták, hogy megmutassa a gabona-flow

vannak sok különböző típusú kovácsolás folyamatok rendelkezésre áll; ezek azonban nem sorolhatók a három fő osztály:

  • Húzott ki: hossza növekszik, a keresztmetszet csökken
  • Dühös: hossza csökken, keresztmetszet növeli
  • Facsart zárt tömörítés meghal: termel többirányú flow

Közös kovácsolás folyamatok közé: roll kovácsolás, swaging, korbácsolás, nyílt die kovácsolás, impression-die kovácsolás(close die kovácsolás), sajtó kovácsolás, hideg kovácsolás automatikus forró kovácsolás és nyugtalanító.

TemperatureEdit

főbb cikkek: meleg munka és hideg munka

az alábbi kovácsolási folyamatok különböző hőmérsékleteken hajthatók végre; ezeket azonban általában úgy osztályozzák, hogy a fém hőmérséklete meghaladja-e vagy sem az átkristályosítási hőmérsékletet. Ha a hőmérséklet meghaladja az anyag átkristályosodási hőmérsékletét, akkor forró kovácsolásnak minősül; ha a hőmérséklet az anyag átkristályosítási hőmérséklete alatt van, de az átkristályosítási hőmérséklet 30% – a felett (abszolút skálán) meleg kovácsolásnak minősül; ha az átkristályosítási hőmérséklet (általában szobahőmérséklet) 30% – a alatt van, akkor hideg kovácsolásnak minősül. A fő előnye a forró kovácsolás, hogy meg lehet tenni gyorsabban, pontosabban, és mivel a fém deformált munka keményedés hatások tagadja az átkristályosítási folyamat. A hideg kovácsolás általában a darab keményedését eredményezi.

Drop forgingEdit

File:Boat nail production.ogv

Play media

hajó köröm termelés Hainan, Kína

Drop kovácsolás egy kovácsolás folyamat, ahol a kalapácsot felemelik, majd” leesett ” a munkadarabra, hogy deformálódjon a szerszám alakja szerint. Kétféle csepp kovácsolás: nyílt-die csepp kovácsolás és impression-die (vagy zárt-die) csepp kovácsolás. Ahogy a nevek azt sugallják, a különbség a szerszám alakjában van, az előbbi nem zárja be teljesen a munkadarabot, míg az utóbbi igen.

Open-halni csepp forgingEdit

Open-halni csepp kovácsolás (két meghal) egy rúd további feldolgozásra kerülnek a volán

nagy 80 tonna henger forró acél nyitott-halni kovácsolás nyomja meg a gombot, készen áll a felkavaró fázis kovácsolás

Open-halni kovácsolás is ismert, mint smith kovácsolás. A nyitott kovácsolás során egy kalapács ütközik, deformálja a munkadarabot, amelyet egy álló üllőre helyeznek. A nyitott kovácsolás nevét abból a tényből kapja, hogy a szerszámok (a munkadarabbal érintkező felületek) nem zárják be a munkadarabot, lehetővé téve annak áramlását, kivéve, ha a szerszámokkal érintkeznek. A kezelőnek ezért a kívánt alak eléréséhez orientálnia kell a munkadarabot. A szerszámok általában lapos alakúak, de néhányuknak speciálisan kialakított felülete van a speciális műveletekhez. Például egy szerszámnak lehet kerek, homorú vagy konvex felülete, vagy eszköz lehet lyukak kialakításához vagy vágószerszámként.Nyitott-die kovácsolt lehet dolgozni formák, amelyek magukban foglalják a lemezek, csomópontok, blokkok, tengelyek (beleértve a lépés tengelyek vagy karimák), ujjak, hengerek, lakások, hexes, fordulóban, lemez, és néhány egyedi formák.Nyílt-die kovácsolás alkalmas arra, hogy rövid távon, és megfelelő művészeti kovácsműhely és egyéni munka. Bizonyos esetekben, nyílt die kovácsolás lehet alkalmazni, hogy durva alakú tuskók, hogy felkészítse őket a későbbi műveletek. A nyitott kovácsolás a gabonát is irányíthatja, hogy növelje az erőt a kívánt irányba.

Előnyei nyitott süllyesztékes kovácsolás

  • Kedvezményes esélye üregek
  • Jobb fáradtság-rezisztencia
  • Továbbfejlesztett mikrostruktúra
  • Folyamatos gabona flow
  • Finomabb szemcseméret
  • Nagyobb szilárdság
  • Jobb válasz, hogy termikus kezelés
  • Javulás a belső minőség –
  • Nagyobb megbízhatóság, a mechanikai tulajdonságok, alakíthatóság, illetve hatása-rezisztencia

“Cogging” az egymást követő deformáció egy rúd hossza mentén használata nyitott-halni csepp forge. Gyakran használják, hogy a munka egy darab nyersanyag a megfelelő vastagságú. A megfelelő vastagság elérése után a megfelelő szélességet “szegéllyel”érik el.A “szegély” az anyag koncentrálásának folyamata homorú alakú nyitott szerszám segítségével. A folyamatot “szegély” – nek nevezik, mert általában a munkadarab végein történik. A “Fullering” hasonló folyamat, amely konvex alakú szerszám segítségével elvékonyítja a kovácsolás részeit. Ezek a folyamatok előkészítik a munkadarabokat a további kovácsolási folyamatokhoz.

  • Szegély

  • Fullering

Benyomás-halni forgingEdit

Benyomás-halni kovácsolás is, az úgynevezett “zárt-halni kovácsolás”. A benyomást keltő kovácsolás során a fém egy öntőformához hasonló szerszámba kerül, amely egy üllőhöz van rögzítve. Általában, a kalapács die alakú is. A kalapács ezután a munkadarabra esik, ami a fém áramlását okozza, majd kitölti a szerszámüregeket. A kalapács általában érintkezik a munkadarab a skála milliszekundum. Az alkatrész méretétől és összetettségétől függően a kalapács gyors egymásutánban többször is leeshet. A felesleges fém kiszorul a die üregekből, ami “flash” – nek nevezik. A vaku gyorsabban hűl, mint az anyag többi része; ez a hűvös fém erősebb, mint a szerszámban lévő fém, így megakadályozza a több vaku kialakulását. Ez arra is kényszeríti a fémet, hogy teljesen kitöltse a szerszámüreget. A kovácsolás után a vakut eltávolítják.

A kereskedelmi benyomás-halni kovácsolás, a munkadarab általában költözött át egy sor üregek egy meghal, hogy egy rúd a végleges formáját. Az első benyomás arra szolgál, hogy a fémet a későbbi üregek igényeinek megfelelően durva formába terjessze; ezt a benyomást “szegély”, “fullering” vagy “hajlító” benyomásnak nevezik. A következő üregeket “blokkoló” üregeknek nevezik, amelyekben a darab olyan alakba működik, amely jobban hasonlít a végtermékre. Ezek a szakaszok általában a munkadarabot nagylelkű kanyarokkal és nagy filével látják el. A végső formát “végleges” vagy “finisher” benyomási üregben kovácsolják. Ha csak rövid távon kell elvégezni az alkatrészeket, akkor gazdaságosabb lehet, ha a szerszámnak nincs végső benyomási ürege, ehelyett gépelje a végső jellemzőket.

Impression-die kovácsolás javult az elmúlt években a fokozott automatizálás, amely magában foglalja az indukciós fűtés, mechanikus etetés, pozicionálás és manipuláció, valamint a közvetlen hőkezelés alkatrészek után kovácsolás.Az egyik változata benyomás-die kovácsolás az úgynevezett “flashless kovácsolás”, vagy “igazi zárt die kovácsolás”. Az ilyen típusú kovácsolásban a szerszámüregek teljesen zárva vannak, ami megakadályozza a munkadarab vaku kialakulását. Ennek a folyamatnak az a fő előnye, hogy kevesebb fém elvész a vaku miatt. A vaku a kiindulási anyag 20-45% – át teszi ki. Ennek a folyamatnak a hátrányai közé tartozik a bonyolultabb szerszámtervezés miatti többletköltség, valamint a jobb kenés és munkadarab elhelyezés szükségessége.

a részképződésnek vannak más változatai is, amelyek integrálják a benyomást keltő kovácsolást. Az egyik módszer magában foglalja öntés kovácsolás előforma folyékony fém. Az öntést eltávolítják, miután megszilárdult, de még mindig forró. Ezután egyetlen üregbe kerül. A vakut levágják,majd az alkatrész keményedik. Egy másik variáció ugyanazt a folyamatot követi, mint a fent vázolt, kivéve az előformát, amelyet a fémcseppek alakú kollektorokba történő permetezésével állítanak elő (hasonlóan az Osprey folyamathoz).

zárt die kovácsolás magas kezdeti költség létrehozása miatt meghal, és szükséges tervezési munka, hogy a munka die üregek. Ugyanakkor az egyes részek esetében alacsony az ismétlődő költségek, így a forgácsok gazdaságosabbá válnak, nagyobb termelési volumen mellett. Ez az egyik fő oka annak, hogy a zárt die kovácsolást gyakran használják az autó-és szerszámiparban. A kovácsolás másik oka ezekben az ipari ágazatokban gyakori, hogy a kovácsolás általában körülbelül 20 százalékkal nagyobb szilárdság-tömeg arány, mint ugyanazon anyag öntött vagy megmunkált részei.

impression-die kovácsolás és szerszámtervezésszerkesztés

a kovácsolás általában magas ötvözetű vagy szerszámacélból készül. A szerszámoknak ütésállónak és kopásállónak kell lenniük, magas hőmérsékleten kell tartaniuk az erőt, képesek ellenállni a gyors fűtési és hűtési ciklusoknak. Annak érdekében, hogy egy jobb, gazdaságosabb die a következő szabványokat tartják fenn:

  • a meghal rész mentén egyetlen, lapos sík, amikor csak lehetséges. Ha nem, akkor az elválasztó sík követi az alkatrész kontúrját.
  • az elválasztó felület egy sík a kovácsolás közepén, nem pedig egy felső vagy alsó él közelében.
  • megfelelő huzat áll rendelkezésre; alumínium esetében általában legalább 3°, acél esetében pedig 5-7°.
  • Nagyvonalú filét és radiit használnak.
  • a bordák alacsonyak és szélesek.
  • a különböző szakaszok kiegyensúlyozottak, hogy elkerüljék a fémáramlás rendkívüli különbségét.
  • teljes előnye, hogy a szál áramlási vonalak.
  • a dimenziós tűrések nem állnak közelebb a szükségesnél.

Barrelling akkor fordul elő, amikor a munkadarab és a szerszám vagy a lyuk közötti súrlódás miatt a munkadarab a közepén úgy duzzad, hogy egy hordóhoz hasonlítson. Ez ahhoz vezet, hogy a munkadarab központi része hamarabb érintkezésbe kerül a szerszám oldalaival, mintha nem lenne súrlódás, ami sokkal nagyobb nyomást eredményez a lyukasztáshoz a kovácsolás befejezéséhez.

a benyomás-die kovácsolási módszerrel előállított acélrész méretbeli tűréseit az alábbi táblázat tartalmazza. Az elváló síkban lévő méreteket befolyásolja a szerszám bezárása, ezért függnek a szerszám kopásától és a végső vaku vastagságától. A méretek, amelyek teljes egészében egyetlen szerszámszegmensben vagy félig vannak, lényegesen nagyobb pontossággal tarthatók fenn.

Dimenziós eltérések a benyomásom,-meghalni kovácsolt nyersdarabot
Tömege Mínusz tolerancia Plusz tolerancia
0.45 (1) 0.15 (0.006) 0.46 (0.018)
0.91 (2) 0.20 (0.008) 0.61 (0.024)
2.27 (5) 0.25 (0.010) 0.76 (0.030)
4.54 (10) 0.28 (0.011) 0.84 (0.033)
9.07 (20) 0.33 (0.013) 0.99 (0.039)
22.68 (50) 0.48 (0.019) 1.45 (0.057)
45.36 (100) 0.74 (0.029) 2.21 (0.087)

síkosító használható, ha kovácsolás, hogy csökkentse a súrlódást, valamint viselni. Hőgátként is használják, hogy korlátozzák a hőátadást a munkadarabról a szerszámra. Végül a kenőanyag elválasztó vegyületként működik, hogy megakadályozza a rész tapadását a szerszámokban.

Nyomja meg a forgingEdit

Nyomja meg a kovácsolás működik, lassan alkalmazása folyamatos nyomás vagy erő, amely eltér a közel-pillanatnyi hatása drop-kalapács kovácsolás. Az idő a meghal érintkezik a munkadarab mérjük másodpercben (összehasonlítva a milliszekundum cseppkalapács kovácsolt). A sajtoló kovácsolási művelet hideg vagy forró lehet.

a prés kovácsolás fő előnye a cseppkalapács kovácsoláshoz képest a teljes munkadarab deformálódásának képessége. Drop-hammer kovácsolás általában csak deformálja a felületeket a munkadarab érintkezik a kalapács, üllő; a belső a munkadarab marad viszonylag deformált. A folyamat másik előnye az új rész törzssebességének ismerete. A prés kovácsolási művelet tömörítési sebességének szabályozásával a belső törzs szabályozható.

ennek a folyamatnak néhány hátránya van, amelyek többsége abból ered, hogy a munkadarab ilyen hosszabb ideig érintkezik a szerszámokkal. A művelet időigényes folyamat a lépések mennyisége és hossza miatt. A munkadarab gyorsabban lehűl, mert a szerszámok érintkeznek a munkadarabbal; a szerszámok drasztikusan több hőátadást tesznek lehetővé, mint a környező légkör. Ahogy a munkadarab lehűl, egyre erősebbé válik, ami repedéseket okozhat, ha a deformáció folytatódik. Ezért a fűtött szerszámokat általában a hőveszteség csökkentésére, a felületi áramlás elősegítésére, valamint a finomabb részletek és a szorosabb tűrések előállítására használják. Előfordulhat, hogy a munkadarabot újra kell melegíteni.

ha nagy termelékenységgel történik, a sajtoló kovácsolás gazdaságosabb, mint a Kalapács kovácsolás. A művelet közelebb hozza a tűréseket is. A Kalapács kovácsolás sok a munka elnyeli a gép; amikor a sajtó kovácsolás, a nagyobb százalékban a munka használják a munkadarab. Egy másik előny az, hogy a művelet bármilyen méretű rész létrehozására használható, mivel nincs korlátozás a sajtoló kovácsoló gép méretére. Új sajtó kovácsolás technikák képesek voltak létrehozni egy magasabb fokú mechanikai és orientációs integritását. Az alkatrész külső rétegeire történő oxidáció korlátozásával a kész részen csökken a mikrokrakkolás szintje.

sajtó kovácsolás lehet használni, hogy végre minden típusú kovácsolás, beleértve a nyílt die és impression-die kovácsolás. Impression-die sajtó kovácsolás általában kevesebb tervezetet igényel, mint csepp kovácsolás és jobb dimenziós pontosság. Ezenkívül a sajtoló kovácsolásokat gyakran meg lehet tenni a szerszámok egyik zárásakor, lehetővé téve az egyszerű automatizálást.

ideges forgingEdit

“felkavaró” átirányítások itt. Egyéb felhasználások, lásd ideges (disambiguation).

az ideges kovácsolás növeli a munkadarab átmérőjét a hosszának összenyomásával. A gyártott darabok száma alapján ez a legszélesebb körben használt kovácsolási folyamat. Néhány példa a közös alkatrészek felhasználásával előállított ideges kovácsolás folyamat motor Szelepek, Csatlakozók, Csavarok, csavarok, és más kötőelemek.

ideges kovácsolás általában történik speciális nagy sebességű gépek úgynevezett hajtókar prések. A gépeket általában úgy állítják be, hogy vízszintes síkban dolgozzanak, hogy megkönnyítsék a munkadarabok gyors cseréjét az egyik állomásról a másikra, de a felkavarás függőleges forgattyús préseléssel vagy hidraulikus préssel is elvégezhető. A kezdeti munkadarab általában huzal vagy rúd, de egyes gépek 25 cm-es (9,8 in) átmérőjű rudakat is elfogadhatnak, amelyek kapacitása meghaladja az 1000 tonnát. A standard felkavaró gép alkalmaz osztott meghal, amelyek több üreg. A szerszámok elég nyitottak ahhoz, hogy a munkadarab az egyik üregből a másikba mozoghasson; a szerszám ezután bezáródik, a vezetőszerszám, vagy a Kos, majd hosszirányban mozog a rúd ellen, felborítva az üregbe. Ha az összes üreget minden ciklusban felhasználják, akkor minden ciklussal kész részt állítanak elő, ami ezt a folyamatot előnyösvé teszi a tömegtermelés számára.

ezeket a szabályokat be kell tartani a kovácsolt alkatrészek tervezésekor:

  • a nem támogatott Fémek hosszát, amelyek egy csapással felborulhatnak káros csatok nélkül, a rúd átmérőjének háromszorosára kell korlátozni.
  • az átmérő háromszorosánál nagyobb állomány hossza sikeresen felborulhat, feltéve, hogy a felborulás átmérője nem haladja meg az állomány átmérőjének 1, 5-szeresét.
  • az állomány átmérőjének háromszorosát meghaladó állományhosszúságú, és ha az üreg átmérője nem haladja meg az állomány átmérőjének 1,5-szeresét, a nem támogatott fém hossza a szerszám felületén túl nem haladhatja meg a rúd átmérőjét.

automatikus forró kovácsolásszerkesztés

az automatikus forró kovácsolási folyamat magában foglalja a malomhosszú acélrudak (általában 7 m (23 láb) hosszú) etetését a gép egyik végébe szobahőmérsékleten, a forró kovácsolt termékek pedig a másik végből származnak. Mindez gyorsan megtörténik; a kis részek 180 rész / perc sebességgel (ppm) készíthetők, a nagyobb pedig 90 ppm sebességgel készíthető. Az alkatrészek lehetnek szilárd vagy üreges, kerek vagy szimmetrikus, legfeljebb 6 kg (13 lb), átmérője legfeljebb 18 cm (7,1 in). Ennek a folyamatnak a fő előnyei a magas kimeneti sebesség és az alacsony költségű anyagok elfogadásának képessége. A gép működtetéséhez kevés munka szükséges.

nincs vaku, így az anyagmegtakarítás 20-30% között van a hagyományos kovácsolásnál. A végtermék következetes 1,050 °C (1,920 °F), így a léghűtés olyan részt eredményez, amely még mindig könnyen megmunkálható (ennek előnye a kovácsolás után szükséges lágyítás hiánya). A tűrések általában ±0,3 mm (0,012 in), a felületek tiszták, a huzatszögek pedig 0,5-1°. A szerszám élettartama majdnem kétszerese a hagyományos kovácsolásnak, mivel az érintkezési idők 0,06 másodperces sorrendben vannak. Hátránya, hogy ez a folyamat csak kisebb szimmetrikus részeken és költségeken kivitelezhető; a kezdeti beruházás több mint 10 millió dollár lehet, ezért nagy mennyiségekre van szükség a folyamat igazolásához.

a folyamat úgy kezdődik, hogy a rudat 1200-1300 °C-ra (2190-2370 °F) melegítjük kevesebb, mint 60 másodperc alatt nagy teljesítményű indukciós tekercsekkel. Ez akkor descaled a görgők, nyírt a hiányzó részeket, de át több egymást követő, alkotó szakaszok, amelyek során ez ideges, előre, a végső kovácsolt, illetve áttört (ha szükséges). Ez a folyamat nagy sebességű hidegképző műveletekkel is összekapcsolható. Általában a hidegalakítási művelet elvégzi a befejező szakaszt, hogy a hideg munka előnyei megszerezhetők legyenek, miközben fenntartják az automatikus forró kovácsolás nagy sebességét.

példák az e folyamat által készített alkatrészekre: kerékagy egység csapágyak, sebességváltó fogaskerekek, kúpgörgős csapágy versenyek, rozsdamentes acél tengelykapcsoló karimák, nyak gyűrűk LP gázpalackok. Kézi sebességváltó fogaskerekek egy példa az automatikus forró kovácsolás együtt használják hideg munka.

Roll forgingEdit

Roll kovácsolás egy olyan folyamat, ahol kerek vagy lapos bár állomány csökken a vastagsága, és növeli a hossza. A tekercs kovácsolást két hengeres vagy félig hengeres tekercs segítségével végezzük, amelyek mindegyike egy vagy több alakú hornyot tartalmaz. A tekercsekbe egy fűtött rudat helyeznek, majd amikor egy helyre ér, a tekercsek forognak, a rúd pedig fokozatosan formálódik, ahogy a gépen keresztül gördül. A darabot ezután átvisszük a következő hornyokba, vagy megfordítjuk, majd visszahelyezzük ugyanabba a hornyokba. Ez addig folytatódik, amíg el nem éri a kívánt alakot és méretet. Ennek a folyamatnak az az előnye, hogy nincs villanás, ami kedvező szemcseszerkezetet kölcsönöz a munkadarabnak.

Az ezzel a módszerrel előállított termékek példái közé tartoznak a tengelyek, a kúpos karok és a levélrugók.

Net-shape and near-net-shape forgingEdit

Lásd még: Near-net-shape

ezt a folyamatot precíziós kovácsolásnak is nevezik. Úgy fejlesztették ki, hogy minimalizálják a kovácsolás utáni műveletekhez kapcsolódó költségeket és hulladékokat. Ezért a precíziós kovácsolásból származó végterméknek kevés vagy semmilyen végső megmunkálásra van szüksége. A költségmegtakarítás kevesebb anyag felhasználásával, így kevesebb hulladék felhasználásával, a felhasznált energia általános csökkenésével, valamint a megmunkálás csökkentésével vagy megszüntetésével érhető el. A precíziós kovácsolás kevesebb huzatot igényel, 1° – tól 0° – ig. Ennek a folyamatnak a hátránya a költsége, ezért csak akkor hajtják végre, ha jelentős költségcsökkentést lehet elérni.

hideg kovácsolásszerkesztés

a nettó alakú kovácsolás közelében a leggyakoribb, ha az alkatrészeket a csiga, a rúd vagy a tuskó melegítése nélkül kovácsolják. Az alumínium egy közös anyag, amely a végső alaktól függően hidegen kovácsolható. A képződött alkatrészek kenése kritikus fontosságú a párosodási meghalások élettartamának növelése érdekében.

főcikk: Indukciós kovácsolás

a fenti folyamatoktól eltérően az indukciós kovácsolás az alkalmazott fűtési stílus típusán alapul. A fenti folyamatok közül sok használható ezzel a fűtési módszerrel együtt.

többirányú forgingEdit

többirányú kovácsolás alkot egy munkadarabot egy lépésben több irányban. A többirányú alakítás a szerszám konstruktív intézkedéseivel történik. A nyomókamrának függőleges mozgását ékek segítségével irányítják át, amelyek vízszintes irányban elosztják és átirányítják a kovácsoló sajtó erejét.

izotermikus kovácsolásszerkesztés

az izotermikus kovácsolás olyan folyamat, amelynek során az anyagokat és a szerszámokat ugyanarra a hőmérsékletre melegítik (iso – jelentése “egyenlő”). Az adiabatikus fűtést az anyag deformációjának elősegítésére használják, ami azt jelenti, hogy a törzssebességek erősen szabályozottak. Általánosan használt kovácsolás alumínium, amely alacsonyabb kovácsolási hőmérséklet, mint az acélok. Az alumínium kovácsolási hőmérséklete 430 °C (806 °F) körül van, míg az acélok és a szuperötvözetek 930-1260 °C (1710-2300 °F) lehetnek.

előnyök:

  • Közel nettó formák, amelyek alacsonyabb megmunkálás követelményeknek, ezért alacsonyabb hulladék árak
  • Reprodukálhatóság a rész
  • Miatt a kisebb hőveszteség kisebb gépek lehet használni, hogy a kovácsolás

Hátrányok:

  • Magasabb meghalni anyagköltség kezelni a hőmérséklet és nyomás
  • Egységes fűtési rendszerek szükségesek
  • Védelmi légkör vagy vákuum csökkenti az oxidációs a hal -, anyag -,
  • Alacsony termelési árak