Penangguhan: Analisis Komprehensif Kelebihan, Ciri, dan Proses
Penempaan adalah teknologi kerja plastik teras dalam bidang pembuatan mekanikal dan metalurgi. Prinsip terasnya melibatkan penggunaan daya luaran untuk billet logam menggunakan peralatan seperti memupuk palu dan tekanan, menyebabkan mereka menjalani ubah bentuk plastik pada suhu tinggi (penempaan panas) atau suhu bilik (penempaan sejuk), dengan itu mendapatkan bahan kerja atau kekosongan yang memenuhi keperluan untuk bentuk, saiz, dan sifat mekanikal. Berbanding dengan kaedah pemprosesan seperti pemutus dan pemotongan, penempaan dicirikan dengan "mengoptimumkan struktur dalaman logam dan memperbaiki sifat mekanik komponen" dan digunakan secara meluas dalam pembuatan peralatan mewah. Berikut adalah penjelasan terperinci dari tiga dimensi: kelebihan, ciri, dan proses.
I. Kelebihan teras penempaan
Dengan mengubah struktur dalaman dan bentuk bilet logam melalui daya luaran, kelebihan memupuk tertumpu dalam sifat mekanikal, penggunaan bahan, dan kebolehsuaian untuk senario aplikasi:
1. Ciri -ciri mekanikal logam yang lebih baik dengan kebolehpercayaan komponen yang tinggi
Struktur dalaman yang dioptimumkan: Semasa proses penempatan, kecacatan seperti porositi pemutus, lubang gas, dan rongga pengecutan dalam billet logam dipadatkan. Biji -bijian adalah halus dan membentuk "garis aliran berserabut" (garis aliran logam) di sepanjang arah tekanan, meningkatkan sifat mekanikal utama seperti kekuatan tegangan, kekuatan hasil, dan kesan ketangguhan komponen sebanyak 30% hingga 50% berbanding dengan casting.
Adaptasi kepada keadaan kerja yang melampau: Komponen palsu mempunyai rintangan keletihan yang sangat baik dan rintangan impak, dan dapat menahan persekitaran yang keras seperti beban bergantian jangka panjang, tekanan tinggi, dan suhu tinggi. Mereka adalah "proses pilihan untuk komponen beban teras" dalam peralatan mewah seperti aeroangkasa (cakera turbin enjin), transit kereta api (gandar roda), dan jentera pembinaan (crankshafts).
2. Penggunaan bahan yang tinggi dengan kos pengeluaran yang dikawal
Sisa bahan yang dikurangkan: Memalsukan komponen bentuk melalui "ubah bentuk plastik" tanpa mengeluarkan sejumlah besar bahan yang berlebihan. Kadar pemanfaatan bahan boleh mencapai 70% hingga 95% (ketepatan mati memalsukan walaupun melebihi 90%), yang jauh lebih tinggi daripada pemprosesan pemotongan (biasanya hanya 30% hingga 50%).
Kos pemprosesan seterusnya yang lebih rendah: Proses seperti penempaan mati dan ketepatan penempaan boleh secara langsung menghasilkan "kosong-bentuk-bentuk" kosong yang dekat dengan saiz produk siap, dengan ketara mengurangkan beban kerja proses pemotongan berikutnya seperti beralih dan penggilingan, terutamanya yang sesuai untuk kawalan kos dalam senario pengeluaran massa.
3. Kesesuaian bahan yang luas dan fleksibiliti proses yang kuat
Keserasian bahan: Ia boleh memproses hampir semua bahan logam yang boleh dilupakan, termasuk keluli karbon, keluli aloi, aloi aluminium, aloi titanium, aloi tembaga, dan lain-lain.
Keserasian produk: Dari bahagian ketepatan kecil (seperti kosong dan bolt gear) ke komponen tugas berat yang besar (seperti pelari turbin hidro 10,000-ton dan kepala tekanan tenaga nuklear), dan dari aci mudah ke bahagian berbentuk khas yang kompleks (seperti bilah enjin aero), semua boleh dibentuk melalui pemalsuan.
4. Kestabilan komponen dimensi yang baik dan konsistensi berkualiti tinggi
Pengubahsuaian bilet logam semasa penempaan dikawal ketat oleh mati (mati penempaan) atau parameter peralatan (pemalsuan terbuka). Khususnya, toleransi dimensi pemalsuan mati boleh dikawal secara stabil pada IT12 ke IT10, dan kekasaran permukaan mencapai RA6.3 hingga RA12.5μm. Semasa pengeluaran besar -besaran, sifat mekanikal dan ketepatan dimensi komponen mempunyai turun naik kecil, dan konsistensi kualiti lebih baik daripada casting.
Ii. Ciri -ciri utama penempaan
Ciri -ciri teknikal penempaan ditentukan oleh logik teras "ubah bentuk plastik logam + pemuatan daya luaran + kawalan suhu", dengan pengenalan proses yang berbeza:
1. Berpusat pada "ubah bentuk plastik pepejal" dan bergantung kepada ciri aliran logam
Intipati penempaan adalah menggunakan "keplastikan" logam pada suhu tertentu (keupayaan untuk menjalani ubah bentuk kekal tanpa melanggar kuasa luaran). Bentuknya diubah melalui slip atom di dalam billet dan penyusunan semula bijirin. Seluruh proses tidak menjalani perubahan fasa dari "cecair ke pepejal", dengan itu mengekalkan kekompakan logam yang wujud.
2. Suhu sebagai parameter kawalan utama, diklasifikasikan ke dalam "pemalsuan panas", "penempaan sejuk", dan "pemalsuan hangat"
Penempaan panas: Billet dipanaskan di atas "suhu penghabluran semula" (contohnya, 1000-1250 ℃ untuk keluli karbon, 350-500 ℃ untuk aloi aluminium). Pada masa ini, logam mempunyai keplastikan yang tinggi dan rintangan ubah bentuk yang rendah, sesuai untuk membentuk komponen besar dan kompleks, tetapi skala oksida perlu dikeluarkan kemudiannya.
Penempaan sejuk: Billet dipalsukan pada suhu bilik. Logam mempunyai rintangan ubah bentuk yang tinggi tetapi ketepatan yang tinggi (toleransi IT9-IT7) dan permukaan licin (RA1.6-RA3.2μm). Tiada pembersihan skala pemanasan atau oksida diperlukan, sesuai untuk bahagian ketepatan kecil (seperti bolt dan gear).
Penempaan hangat: Billet dipanaskan antara "suhu bilik dan suhu penyambungan semula" (contohnya, 600-800 ℃ untuk keluli karbon). Ia menggabungkan rintangan ubah bentuk yang rendah terhadap pemalsuan panas dan ketepatan tinggi penempaan sejuk, dan merupakan proses yang efisien yang dibangunkan pada tahun -tahun kebelakangan ini.
3. Kaedah pemuatan daya luaran menentukan jenis proses dengan pergantungan peralatan yang kuat
Pemuatan daya luaran untuk memalsukan bergantung pada peralatan khusus, dan kaedah pemuatan yang berbeza sesuai dengan proses yang berlainan: memalsukan palu mencapai ubah bentuk pesat melalui "beban impak" (sesuai untuk penempaan terbuka dan pemalsuan kecil); Tekanan memohon pemuatan perlahan melalui "tekanan statik" (sesuai untuk penempaan mati dan ketepatan yang besar); Mesin penempaan roll mencapai pembentukan bahagian aci panjang melalui "ubah bentuk rolling" (seperti rel keluli dan aci). Tonage dan ketepatan peralatan secara langsung menentukan saiz maksimum dan kualiti pemalsuan.
4. Jelas "garis aliran berserabut" dalam produk siap dengan sifat mekanik anisotropik
Garis aliran berserabut logam yang dibentuk oleh penempaan diedarkan di sepanjang bentuk komponen (contohnya, garis aliran berserabut dari bengkok crankshaft dengan bentuk engkol). Ciri -ciri mekanikal (kekuatan tegangan, rintangan impak) komponen di sepanjang arah aliran aliran jauh lebih tinggi daripada yang berada di arah garis aliran melintang. "Anisotropi" ini adalah salah satu ciri utama pemalsuan yang lebih tinggi daripada casting dan faktor utama yang perlu dipertimbangkan dalam reka bentuk.
Iii. Pautan proses utama dan klasifikasi penempaan
Proses pemalsuan perlu dirumuskan berdasarkan sifat bahan, keperluan produk, dan keupayaan peralatan, terutamanya termasuk empat pautan: "Penyediaan Billet - Pemanasan - Deformasi - Rawatan berikutnya". Klasifikasi khusus adalah seperti berikut:
(I) Pautan proses teras
1. Penyediaan awal: meletakkan asas untuk membentuk
Pemilihan dan Penyediaan Billet: Pilih bilet seperti keluli bulat dan keluli persegi mengikut saiz produk siap. Potong bilet dengan menggergaji, ricih, dan lain -lain, untuk memastikan kesilapan berat bilet adalah ≤5% (untuk mengelakkan pembentukan atau sisa bahan yang tidak mencukupi); "Spheroidizing Annealing" diperlukan untuk menempa dingin billet (untuk mengurangkan kekerasan dan meningkatkan keplastikan).
Pemanasan: Billet pemalsuan panas perlu dipanaskan ke suhu sasaran dalam relau pemanasan (relau rintangan, relau gas). Segera mengawal kadar pemanasan (untuk mengelakkan keretakan bilet) dan masa memegang (untuk memastikan suhu dalaman seragam) untuk mengelakkan terlalu panas (bijirin kasar) atau pembakaran (pengoksidaan permukaan yang teruk).
2. Deformasi Teras: Mencapai Bentuk dan Kawalan Prestasi
Memalsukan pembentukan: Letakkan billet yang dipanaskan ke dalam peralatan mati atau memalsukan, dan mencapai ubah bentuk melalui pemuatan tunggal atau berbilang-pemalsuan terbuka bergantung kepada operasi pekerja untuk membentuk billet pada anvil (sesuai untuk satu keping kecil dan bahagian besar); Mati memaksa memaksa billet untuk membentuk melalui rongga atas dan bawah mati (sesuai untuk batch sederhana dan bahagian kompleks); Penempaan ketepatan memerlukan ketepatan tinggi mati dan menekan untuk mendapatkan produk siap-b-net-shape secara langsung.
Demolding dan pemangkasan: Selepas membentuk, penempaan mati diambil, dan "flash" (logam berlebihan melimpah rongga semasa ubah bentuk) dikeluarkan melalui mati pemangkasan; "Pelinciran ejen pelepasan" diperlukan untuk pemalsuan sejuk (untuk mengurangkan haus mati dan goresan bilet).
3. Rawatan berikutnya: mengoptimumkan prestasi dan ketepatan
Rawatan haba: Melaksanakan rawatan haba seperti menormalkan (penghalusan bijirin), pelindapkejutan dan pembiakan (meningkatkan kekuatan dan ketangguhan), dan pelindapkejutan (mendapatkan kekerasan yang tinggi) mengikut keperluan untuk menghapuskan tekanan dan mengawal sifat mekanikal.
Pembersihan dan penamat: Bersihkan permukaan dengan menembak peening (mengeluarkan skala oksida dan meningkatkan kekerasan permukaan), acar (pembersihan lapisan oksida sisa), dan sebagainya; Melaksanakan pemprosesan berikutnya seperti pengisaran dan penggilingan pada bahagian ketepatan untuk memastikan ketepatan dimensi akhir.
Pemeriksaan Kualiti: Memastikan kelayakan produk melalui pemeriksaan penampilan (keretakan permukaan, sisa kilat), pengukuran dimensi (calipers, micrometer), ujian tidak merosakkan (ujian ultrasonik untuk kecacatan dalaman), dan ujian harta mekanikal (tegangan, ujian impak).
(Ii) proses penempaan khas
Serbuk Penempaan: Serbuk logam ditekan ke dalam bilet, kemudian sintered dan dipalsukan. Ia menggabungkan kelebihan metalurgi serbuk dan penempaan, sesuai untuk bahagian -bahagian kecil dengan kekuatan tinggi dan bentuk kompleks (seperti gear dan lengan galas).
Penempaan Isothermal: Dibentuk dalam suhu yang berterusan mati, sesuai untuk "bahan-bahan yang sukar untuk deformasi" seperti aloi titanium dan superalloys. Ia dapat mengurangkan rintangan ubah bentuk dan memastikan ketepatan pembentukan (seperti cakera turbin enjin aero).
Cecair Die Forging: Logam cecair disuntik ke dalam mati dan segera bertekanan. Ia menggabungkan kelebihan pemutus (bentuk kompleks) dan penempaan (struktur padat), sesuai untuk komponen aloi aluminium dan aloi magnesium (seperti hab roda kereta).
Hubungi sekarang