Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Kuunda

Ingot ya moto ya moto inaingizwa kwenye uharibifu wa nyundo

Kuunda ni mchakato wa utengenezaji unaohusisha utengenezaji wa chuma kwa kutumia vikosi vya udhibiti wa ndani. Pigo hutolewa kwa nyundo (mara nyingi nyundo ya nguvu ) au kufa . Kuunda mara nyingi huwekwa kulingana na hali ya joto ambayo hufanyika: kuunda baridi (aina ya baridi ya kufanya kazi ), joto la joto, au kuunda moto (aina ya kazi ya moto ). Kwa mbili za mwisho, chuma ni joto , kwa kawaida katika uharibifu . Sehemu za kufungwa zinaweza kupima uzito kutoka chini ya kilo hadi mamia ya tani za metri. [1] [2] Kuunda imefanywa na smith kwa miaka mia moja; bidhaa za jadi zilikuwa kitchenware , vifaa , vifaa vya mkono , silaha zilizopangwa , ngoma , na vito . Tangu Mapinduzi ya Viwanda , sehemu za kughushi zinatumiwa sana katika utaratibu na mashine popote sehemu inahitaji nguvu nyingi ; forgings kama kawaida zinahitaji mchakato zaidi (kama vile machining ) kufikia kumaliza sehemu. Leo, kuunda ni sekta kubwa duniani kote. [3]

Yaliyomo

Historia

Kuunda msumari. Valašské muzeum v přírodě, Jamhuri ya Czech

Kuunda ni mojawapo ya taratibu zilizojulikana zaidi za utengenezaji wa chuma . [1] Kwa kawaida, kuimarisha kulifanywa na smith kwa kutumia nyundo na mchanga , ingawa kuanzisha nguvu za maji kwa uzalishaji na kazi ya chuma katika karne ya 12 kuruhusiwa matumizi ya nyundo kubwa za safari au nyundo za nguvu ambazo ziliongeza kwa kiasi kikubwa kiasi na ukubwa wa chuma ambayo inaweza kuzalishwa na kuvumiwa kwa urahisi. Smithy au forge imebadilika zaidi ya karne ili kuwa kituo cha taratibu za uhandisi, vifaa vya uzalishaji, vifaa vya malighafi, malighafi na bidhaa ili kukidhi mahitaji ya sekta ya kisasa.

Katika nyakati za kisasa, forging viwanda hufanywa kwa vyombo vya habari au kwa nyundo zinazotumiwa na hewa, usindikaji wa maji, majimaji au mvuke. Nyundo hizi zinaweza kuwa na uzito wa kurudia kwa maelfu ya paundi. Nyundo ndogo za nguvu , lb 500 (kilo 230) au uzito mdogo wa kurudi, na mitambo ya majimaji ni ya kawaida katika smithies za sanaa pia. Nyundo nyingine za mvuke zinabakia kutumika, lakini zikawa kizito na upatikanaji wa vingine, vyema zaidi, vyanzo vya nguvu.

Faida na hasara

Waanzisha inaweza kuzalisha kipande yaani nguvu kuliko sawa kutupwa au machined sehemu. Kama chuma kilichoumbwa wakati wa mchakato wa kuimarisha, uharibifu wa nafaka ndani hufuata sura ya jumla ya sehemu hiyo. Matokeo yake, nafaka inaendeleza kila sehemu, ikitoa kipande kwa sifa bora za nguvu. [4] Zaidi ya hayo, forgings inaweza lengo gharama ya chini ya jumla ikilinganishwa na akitoa au fabrication. Unapozingatia gharama zote zinazohusika katika maisha ya bidhaa kutoka kwa ununuzi ili kuongoza wakati wa kurekebisha tena, basi kwa sababu ya gharama za muda mfupi, upungufu na masuala ya ubora zaidi, faida za muda mrefu za kufungia zinaweza kupanua gharama za muda mfupi- hifadhi ambazo zinazotengenezwa au utengenezaji inaweza kutoa. [5]

Baadhi ya metali inaweza kuwa baridi, lakini chuma na chuma ni karibu daima moto kughushi . Uchimbaji wa moto huzuia kazi ya ugumu ambayo ingeweza kusababisha kuongezeka kwa baridi, ambayo itaongeza ugumu wa kufanya shughuli za usindikaji wa sekondari kwenye kipande. Pia, wakati kazi ngumu inaweza kuhitajika katika hali fulani, mbinu nyingine za kuimarisha kipande, kama vile kutibu joto , kwa ujumla ni kiuchumi zaidi na zinaweza kudhibitiwa zaidi. Vitunguu vinavyoweza kuimarisha mvua , kama vile aloi nyingi za alumini na titan , vinaweza kuvuta moto, ikifuatiwa na ugumu. [ citation inahitajika ]

Uzalishaji wa uzalishaji unahusisha matumizi makubwa ya fedha kwa ajili ya mashine, zana, vifaa na wafanyakazi. Katika kesi ya kuungua moto, tanuru ya joto la juu (wakati mwingine hujulikana kama ukuta) inahitajika ili joto la ingots au vidokezo . Kutokana na ukubwa wa nyundo kubwa na vyombo vya habari na sehemu ambazo zinaweza kuzalisha, pamoja na hatari ya asili ya kufanya kazi na chuma cha moto, jengo maalum ni mara nyingi inahitajika ili kuendesha kazi. Katika kesi ya kushuka kwa uendeshaji, masharti yanapaswa kufanywa ili kupata mshtuko na vibration yanayotokana na nyundo. Shughuli nyingi za kuunda hutumia kufa kwa chuma, ambazo lazima zifanane vizuri na kutibiwa kwa makini ili kuunda usahihi wa kazi, na pia kuhimili nguvu kubwa zinazohusika.

Mchakato

Sehemu ya msalaba wa fimbo ya kuunganisha iliyokuwa imetengenezwa ili kuthibitisha mtiririko wa nafaka

Kuna aina nyingi za michakato ya kuimarisha inapatikana; hata hivyo, wanaweza kugawanywa katika madarasa matatu kuu: [1]

  • Imetolewa: urefu huongezeka, sehemu ya msalaba inapungua
  • Upsetwe: urefu hupungua, ongezeko la sehemu ya msalaba
  • Inapangiliwa kwa ukandamizaji uliofungwa hufa: hutoa mtiririko mbalimbali

Taratibu forging kawaida ni pamoja na: roll forging, swaging , cogging , wazi-die forging, hisia-kufa forging, vyombo vya habari forging, moja kwa moja moto forging na upsetting. [1]

Joto la

Mifumo yote ya ufuatayo inayofuata inaweza kufanywa kwa joto mbalimbali; hata hivyo, kwa ujumla huwekwa kwa kiwango cha joto la chuma ni juu au chini ya joto la recrystallization. Ikiwa hali ya joto ni juu ya joto la recrystallization ya nyenzo hiyo inaonekana kuwa kuungua moto ; ikiwa joto ni chini ya joto ya recrystallization ya joto lakini juu ya 30% ya joto recrystallization (kwa kiwango kabisa) ni kuonekana kuongezeka joto ; ikiwa chini ya asilimia 30 ya joto la recrystallization (kawaida chumba cha joto) basi inaonekana kuongezeka kwa baridi . Faida kuu ya kuimarisha moto ni kwamba inaweza kufanyika kwa haraka zaidi na kwa usahihi, na kama vile chuma kilichoharibika kufanya kazi ngumu husababishwa na mchakato wa recrystallization. Kubadilisha baridi kwa kawaida hufanya kazi kwa ugumu wa kipande. [6] [7]

Weka kubuni

Uzalishaji wa msumari wa mashua huko Hainan , China

Kupiga upya ni mchakato wa kuimarisha ambapo nyundo hufufuliwa na kisha "imeshuka" kwenye workpiece ili kuifuta kulingana na sura ya kufa. Kuna aina mbili za kushuka kwa kuacha: kufuta kwa kufa kwa kufungua na kufungwa kufungwa kwa kuacha. Kama majina yanamaanisha, tofauti ni katika sura ya kufa, na wa zamani si kikamilifu kuunganisha workpiece, wakati mwisho hufanya.

Ufafanua wafafanua

Ufafanuzi wa kufungua (na kufa mbili) ya ingot kuwa zaidi kusindika katika gurudumu

Forging kufa kwa forging pia inajulikana kama smith forging . [8] Katika kufa kwa kufungua, nyundo inakabiliwa na kuharibu kazi ya kazi, ambayo imewekwa kwenye kitovu cha kituo. Ufafanuzi wa kufa hupata jina lake kutokana na ukweli kwamba kufa (nyuso zinazowasiliana na workpiece) hazifungi kazi ya kazi, na kuiruhusu isipokuwa iwapo huwasiliana na wafa. Kwa hiyo operator anahitaji kuelekea na kuweka nafasi ya kazi ili kupata sura inayotaka. Kawaida huwa gorofa kwa sura, lakini wengine wana uso maalum wa shughuli maalum. Kwa mfano, kufa kunaweza kuwa na pande zote, au concave, au juu ya uso au kuwa chombo cha kuunda mashimo au kuwa chombo cha kukatwa. [9] Forgings kufa kufafanuliwa inaweza kutumika katika maumbo ambayo ni pamoja na rekodi, hubs, vitalu, shafts (ikiwa ni pamoja na shafts hatua au flanges), sleeves, mitungi, kujaa, hexes, safu, sahani, na maumbo baadhi desturi. [10] Ufafanuzi wa kufa hujitolea kwa muda mfupi na unafaa kwa smithing sanaa na kazi ya desturi. Katika baadhi ya matukio, kufuta kwa kufungua inaweza kutumika kwa ingots mbaya-shape ili kuwaandaa kwa ajili ya shughuli za baadaye. Ufafanuzi wa kufa huenda pia unaweza kuelekeza nafaka ili kuongeza nguvu katika mwelekeo unaohitajika. [9]

Faida za kufa kwa kufungua

  • Kupunguza nafasi ya voids
  • Bora uchovu upinzani
  • Miundombinu iliyoboreshwa
  • Mzunguko wa nafaka unaoendelea
  • Ukubwa wa nafaka ya Finer
  • Nguvu kubwa [11]

" Cogging " ni deformation mfululizo wa bar karibu urefu wake kwa kutumia kufungua wazi kufa forge. Kwa kawaida hutumiwa kufanya kazi ya kipande cha malighafi kwa unene sahihi. Mara uwiano sahihi unapatikana upeo sahihi unapatikana kupitia "edging". [12] " Edging " ni mchakato wa kuzingatia vifaa kwa kutumia concave umbo wazi kufa. Mchakato huitwa "edging" kwa sababu kawaida hufanyika mwishoni mwa workpiece. " Kujaza " ni mchakato sawa na unaojumuisha sehemu za kuunda kwa kutumia kufa kwa umbo. Utaratibu huu huandaa vipande vya kazi kwa ajili ya taratibu za kuunda zaidi. [13]

Kufafanua-kufa kwa ajili ya

Kutafakari kwa kufafanua pia huitwa "kufa kwa kufungwa". Kwa kufa kwa hisia-kufa, chuma huwekwa kwenye kufa inayofanana na ukungu, ambayo inaunganishwa na mchoro. Kawaida, kufa kwa nyundo pia ni umbo. Nyundo hiyo imeshuka juu ya workpiece, na kusababisha chuma kupitisha na kujaza mizizi ya kufa. Nyundo huwasiliana na workpiece kwa kiwango cha milliseconds. Kulingana na ukubwa na ugumu wa sehemu hiyo, nyundo inaweza kupunguzwa mara nyingi kwa mfululizo wa haraka. Vyombo vya ziada vinachunguzwa nje ya mizizi ya kufa, kutengeneza kile kinachojulikana kama " flash ". Flash inafuta haraka zaidi kuliko nyenzo zingine; chuma hiki cha baridi kina nguvu zaidi kuliko chuma ndani ya kufa, hivyo husaidia kuzuia zaidi flash kutoka kutengeneza. Hii pia inasimamia chuma ili kujaza kabisa cavity kufa. Baada ya kuimarisha, flash imeondolewa. [8] [14] Katika hisia ya biashara-kufa kwa ajili ya kufa, workpiece kawaida huhamia kupitia mfululizo wa cavities katika kufa kupata kutoka ingot kwa fomu ya mwisho. Hisia ya kwanza hutumiwa kusambaza chuma katika sura mbaya kwa mujibu wa mahitaji ya mizigo ya baadaye; hisia hii inaitwa "edging", "fullering", au "bending" hisia. Mifupa ifuatayo inaitwa "kuzuia" mizinga, ambayo kipande kinafanya kazi katika sura ambayo karibu zaidi inafanana na bidhaa ya mwisho. Hatua hizi kwa kawaida kutoa workpiece na bends mkarimu na kubwa minofu . Sura ya mwisho imefungwa katika "mwisho" au "mwisho". Ikiwa kuna muda mfupi tu wa sehemu zinazopaswa kufanyika, basi inaweza kuwa zaidi ya kiuchumi kwa kufa kwa kukosa fikra ya mwisho na badala ya mashine vipengele vya mwisho. [4] Ufafanuzi-kufa kwa kuongezeka umeboreshwa katika miaka ya hivi karibuni kwa kuongezeka kwa automatisering ambayo inajumuisha joto la kutosha, utunzaji wa mitambo, nafasi na uharibifu, na matibabu ya moja kwa moja ya sehemu baada ya kuunda. [15] Tofauti moja ya kufa kwa hisia ya kufa huitwa "kutengeneza machafu", au "kufa kwa kweli kufungwa". Katika aina hii ya kuimarisha, mizizi ya kufa imefungwa kabisa, ambayo inaendelea kazi ya kufanya kazi kuunda flash. Faida kuu kwa mchakato huu ni kwamba chuma kidogo hupoteza. Flash inaweza akaunti kwa 20 hadi 45% ya nyenzo za kuanzia. Hasara za mchakato huu ni pamoja na gharama za ziada kutokana na kubuni tata zaidi ya kufa na haja ya lubrication bora na uwekaji wa kazi. [4] Kuna tofauti nyingine ya uundaji wa sehemu inayounganisha kufa kwa hisia. Njia moja inashirikisha kutengeneza preform kutoka chuma kioevu. Kutoa hutolewa baada ya kuimarishwa, lakini wakati bado ni moto. Ni kisha kumalizika katika cavity moja kufa. Kiwango hicho kinatengenezwa, basi sehemu hiyo imefungwa ngumu. Tofauti nyingine ifuatavyo mchakato huo kama ilivyoelezwa hapo juu, isipokuwa preform ni zinazozalishwa na kuacha dawa ya matone ya chuma katika watoza umbo (sawa na mchakato wa Osprey ). [15] Ilifungwa kwa ajili ya kufungwa ina gharama kubwa ya awali kutokana na kuundwa kwa kazi za kufa na zinazohitajika kufanya kazi za kufa. Hata hivyo, ina gharama za chini kwa kila sehemu, kwa hiyo huwa na uchumi zaidi kwa kiasi kikubwa. Hii ni moja ya sababu kubwa za kufungwa kwa kufungwa hutumiwa mara nyingi katika viwanda vya magari na vifaa. Sababu nyingine ni ya kawaida katika sekta hizi za viwanda ni kwamba upunguzaji wa jumla una wastani wa asilimia 20 ya uwiano wa nguvu-kwa uzito ikilinganishwa na sehemu zilizopigwa au zilizopangwa kwa nyenzo sawa. [4]

Design ya forgings hisia-die na tooling

Kujenga hufanywa kwa kawaida hufanywa kwa high-alloy au chuma chombo . Kufa ni lazima kuwa na athari ya kutosha, kuvaa sugu, kudumisha nguvu kwenye joto la juu, na kuwa na uwezo wa kuhimili mzunguko wa joto la haraka na baridi. Ili kuzalisha bora, zaidi ya kiuchumi hufafanuliwa viwango vyafuatayo: [15]

  • Wao hufa kwa pamoja kwenye ndege moja, gorofa wakati wowote iwezekanavyo. Ikiwa sio, ndege ya kugawa inafuata mstari wa sehemu hiyo.
  • Ugawanyiko wa uso ni ndege kupitia kituo cha kuimarisha na si karibu na makali ya juu au ya chini.
  • Rasimu ya kutosha inatolewa; kawaida angalau 3 ° kwa alumini na 5 ° hadi 7 ° kwa chuma.
  • Vidokezo vya ukarimu na radii hutumiwa.
  • Vipande ni chini na pana.
  • Sehemu mbalimbali ni uwiano ili kuepuka tofauti kali katika mtiririko wa chuma.
  • Faida kamili inachukuliwa na mistari ya mtiririko wa fiber.
  • Uvumilivu wa dimensional sio karibu kuliko lazima.

Uvumilivu wa mwelekeo wa sehemu ya chuma iliyotengenezwa kwa kutumia mbinu ya kupoteza-kufa kwa njia ni ilivyoainishwa katika jedwali hapa chini. Vipimo katika ndege ya kugawa huathiriwa na kufungwa kwa wafu, na hivyo hutegemea kufa kwa kufa na unene wa flash ya mwisho. Vipimo vilivyomo ndani ya sehemu moja au nusu ya kufa inaweza kuhifadhiwa kwa kiwango kikubwa zaidi cha usahihi. [14]

Uvumilivu wa mwelekeo wa kupigwa kwa hisia [14]
Misa [kg (lb)] Uvumilivu mdogo [mm (ndani)] Uvumilivu zaidi [mm (in)]
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)

Mafuta hutumiwa wakati wa kuimarisha msuguano na kuvaa. Pia hutumiwa kama kizuizi cha mafuta ya kuzuia uhamisho wa joto kutoka kwa workpiece hadi kufa. Mwishowe, mafuta hutumika kama kiwanja cha kugawanya kuzuia sehemu ya kushikamana na kufa. [14]

Press kubuni

Waandishi wa habari hufanya kazi kwa kutumia polepole shinikizo au nguvu, ambayo inatofautiana na athari ya karibu ya haraka ya kuimarisha nyundo. Kiasi cha wakati wanaokufa wanawasiliana na workpiece hupimwa kwa sekunde (ikilinganishwa na milliseconds ya forges-hammer forges). Uendeshaji wa vyombo vya habari unaweza kufanywa ama baridi au moto. [14]

Faida kubwa ya kuunda vyombo vya habari, ikilinganishwa na kuimarisha nyundo, ni uwezo wake wa kufuta kazi kamili. Kubadilisha nyundo mara kwa mara tu huharibika nyuso za kipande cha kazi kwa kuwasiliana na nyundo na nyundo; mambo ya ndani ya workpiece yataa kiasi kisichojulikana. Faida nyingine kwa mchakato ni pamoja na ujuzi wa kiwango cha aina mpya. Kwa kudhibiti kiwango cha ukandamizaji wa operesheni za kuanzisha vyombo vya habari, matatizo ya ndani yanaweza kudhibitiwa.

Kuna hasara kadhaa katika mchakato huu, wengi kutoka kwa workpiece wanawasiliana na wafu kwa kipindi cha muda mrefu. Uendeshaji ni mchakato unaotumia muda kwa sababu ya kiasi na urefu wa hatua. Workpiece itapunguza kwa kasi kwa sababu wafu wanawasiliana na workpiece; maiti huwezesha uhamisho wa joto zaidi zaidi kuliko mazingira ya jirani. Kama workpiece inapotea inakuwa na nguvu na chini ya ductile, ambayo inaweza kushawishi ngozi kama uharibifu unaendelea. Kwa hivyo, kufa kwa joto hutumiwa kupunguza kupoteza joto, kukuza mtiririko wa uso, na kuwezesha uzalishaji wa maelezo mazuri na uvumilivu wa karibu. Kazi ya kazi inaweza pia kuhitaji kupitiwa tena.

Ikiwa imefanywa kwa tija kubwa, kusonga kwa vyombo vya habari ni kiuchumi zaidi kuliko kuimarisha nyundo. Uendeshaji pia hujenga uvumilivu wa karibu. Katika nyundo kuunda kazi nyingi ni kufyonzwa na mashine; wakati wa kuanzisha vyombo vya habari, asilimia kubwa ya kazi hutumiwa kwenye kipande cha kazi. Faida nyingine ni kwamba operesheni inaweza kutumika kutengeneza sehemu yoyote ya ukubwa kwa sababu hakuna kikomo kwa ukubwa wa mashine ya kuanzisha vyombo vya habari. Mbinu mpya za kuchapa vyombo vya habari zimeweza kuunda kiwango cha juu cha uadilifu wa mitambo na mwelekeo. Kwa kikwazo cha oxidation kwenye tabaka za nje za sehemu hiyo, viwango vya kupungua kwa microcracking hutokea katika sehemu ya kumaliza. [14]

Kusambaza vyombo vya habari inaweza kutumika kutekeleza aina zote za kuimarisha, ikiwa ni pamoja na kufa kwa kufungua na kuficha-kufa. Kufafanua kufa kwa vyombo vya habari kwa kawaida huhitaji rasilimali chini kuliko kuacha kuacha na ina usahihi mzuri zaidi. Pia, vifungo vya habari vinaweza kufanywa mara moja katika kufungwa moja kwa wafu, na kuruhusu rahisi automatisering. [16]

Upungufu wa kuharibu

Kuongezeka kwa upunguzaji huongeza ukubwa wa workpiece kwa kuimarisha urefu wake. [16] Kulingana na idadi ya vipande vinavyotengenezwa, hii ndiyo mchakato mkubwa zaidi wa kutumika. [16] Mifano machache ya sehemu za kawaida zinazozalishwa kwa kutumia mchakato wa kuimarisha ni injini za injini, viungo, bolts, screws, na vifungo vingine.

Kuimarisha kwa kawaida hufanyika katika mashine maalum ya kasi inayoitwa presses crank . Mashine kawaida hutengenezwa ili kufanya kazi katika ndege ya usawa, ili kuwezesha kubadilishana haraka ya vitu vya kazi kutoka kwenye kituo cha moja hadi cha pili, lakini upsetting pia inaweza kufanywa katika vyombo vya habari vya wima au vyombo vya habari vya majimaji. Kazi ya kwanza ya kazi ni kawaida waya au fimbo, lakini mashine fulani zinaweza kukubali baa hadi 25 cm (9.8 in) mduara na uwezo wa tani zaidi ya 1000. Mashine ya kupandisha kiwango hutumia kufafawanywa kufa ambayo ina vifungo vingi. Wafu hufungua kwa kutosha kuruhusu kazi ya kusonga kutoka kwenye cavity moja hadi ijayo; hufa kisha karibu na chombo cha kichwa, au kondoo mume, kisha huenda kwa muda mrefu dhidi ya bar, na kuimarisha ndani ya cavity. Ikiwa cavities zote hutumiwa kila mzunguko, sehemu ya kumaliza itazalishwa na kila mzunguko, ambayo inafanya mchakato huu uwezekano kwa uzalishaji wa wingi. [16]

Sheria hizi zinatakiwa zifuatiwe wakati wa kupanga vipengee vilivyokasirika: [17]

  • Urefu wa chuma ambacho hawezi kutumiwa ambacho kinaweza kuvuruga kwa pigo moja bila buckling kujeruhiwa lazima iwe mdogo kwa mara tatu ukubwa wa bar.
  • Urefu wa hisa zaidi ya mara tatu ukubwa inaweza kuwa hasira kwa mafanikio, kwa sababu kwamba kipenyo cha upset si zaidi ya mara 1.5 ukubwa wa hisa.
  • Katika upinduzi unaohitajika urefu wa hisa zaidi ya mara tatu kipenyo cha hisa, na ambapo kipenyo cha cavity si zaidi ya mara 1.5 kipenyo cha hisa, urefu wa chuma usio na mkono zaidi ya uso wa kufa haipaswi kuzidi kipenyo cha bar.

Moja kwa moja moto forging

Mchakato wa kuunda moto kwa moja kwa moja unahusisha kulisha baa za chuma vya mill (urefu wa mita 7 (23 ft) muda mrefu hadi kwenye mwisho mmoja wa mashine kwenye joto la kawaida na bidhaa za moto zilizopangwa hutoka kutoka mwisho mwingine. Haya yote hutokea kwa haraka; sehemu ndogo zinaweza kufanywa kwa kiwango cha sehemu 180 kwa dakika (ppm) na kubwa inaweza kufanywa kwa kiwango cha 90 ppm. Vipande vinaweza kuwa imara au mashimo, pande zote au vyema, hadi kilo 6 (13 lb), na hadi 18 cm (7.1 in) mduara. Faida kuu kwa mchakato huu ni kiwango cha juu cha pato na uwezo wa kukubali vifaa vya gharama nafuu. Kazi ndogo inahitajika kuendesha mashine.

Hakuna flash iliyozalishwa hivyo akiba ya vifaa ni kati ya 20 na 30% juu ya kuunda kawaida. Bidhaa ya mwisho ni thabiti 1,050 ° C (1920 ° F) ili hewa baridi itasababisha sehemu ambayo bado ni urahisi machinable (faida ya kuwa ukosefu wa annealing required baada kubuni). Kuvumilia kwa kawaida ni ± 0.3 mm (0.012 in), nyuso ni safi, na vidole vya miundo ni 0.5 hadi 1 °. Maisha ya chombo ni karibu mara mbili ya kawaida ya kuunda kwa sababu nyakati za mawasiliano zinapatikana kwa utaratibu wa 0.06-pili. Kikwazo ni kwamba mchakato huu unafanywa tu kwa sehemu ndogo ndogo na gharama; uwekezaji wa awali unaweza kuwa zaidi ya dola milioni 10, hivyo kiasi kikubwa kinahitajika kuthibitisha mchakato huu. [18]

Mchakato huanza kwa kupokanzwa bar hadi 1,200 hadi 1,300 ° C (2,190 hadi 2,370 ° F) katika sekunde chini ya 60 kutumia coils ya induction high-nguvu. Halafu imechukuliwa na rollers, ikawa kwenye vilivyo, na kuhamishiwa kwa njia kadhaa za kutengeneza mfululizo, wakati ambao hukasirika, kuharibiwa, kufungwa kwa mwisho, na kupigwa (ikiwa ni lazima). Utaratibu huu unaweza pia kuhusishwa na shughuli za baridi-kutengeneza kasi. Kawaida, operesheni ya baridi itafanya hatua ya kukamilisha ili faida za baridi-kazi ziweze kupatikana, wakati wa kudumisha kasi ya kuunda moto kwa moja kwa moja. [19]

Mifano ya sehemu zilizofanywa na mchakato huu ni: fani za kitengo cha gurudumu, gia za maambukizi, jamii za kuzaa za pua, chuma cha pua za kuunganisha chuma, na pete za shingo kwa vidole vya LP gesi. [20] Vitendo vya maambukizi ya maandishi ni mfano wa kuunda moto kwa moja kwa moja kutumika kwa kushirikiana na baridi. [21]

Weka kuandaa

Kupiga roll ni mchakato ambapo hisa pande zote au gorofa ni kupunguzwa kwa unene na kuongezeka kwa urefu. Kubainisha hutengenezwa kwa kutumia mihuri miwili ya cylindrical au nusu-cylindrical, kila moja yenye grooves moja au zaidi umbo. Bar iliyojaa moto imeingizwa ndani ya vichwa na inapokwenda mahali palipozunguka mzunguko na bar inaumbwa kwa kasi ikiwa imevingirwa kwenye mashine. Kipande hicho kinachamishwa kwenye seti ya pili ya grooves au hugeuka na kuingizwa tena kwenye eneo moja. Hii inaendelea mpaka sura na ukubwa unayotaka. Faida ya mchakato huu hakuna flash na hutoa muundo bora wa nafaka kwenye kazi ya kazi. [22]

Mifano ya bidhaa zinazotengenezwa kwa kutumia njia hii ni pamoja na vijiko , levers tapered na chemchemi za majani .

Muundo wa nene na karibu-net-shape forging

Utaratibu huu pia unajulikana kama kuimarisha usahihi . Ilianzishwa ili kupunguza gharama na taka zinazohusiana na shughuli za kuimarisha. Kwa hiyo, bidhaa ya mwisho kutoka kwa usahihi wa kuunda inahitaji machining kidogo au hakuna mwisho. Akiba ya gharama hupatikana kutokana na matumizi ya vifaa vya chini, na hivyo chini ya chakavu, kupungua kwa jumla kwa nishati kutumika, na kupunguza au kuondoa usindikaji. Kubainisha usahihi pia inahitaji chini ya rasimu, 1 ° hadi 0 °. Kushindwa kwa mchakato huu ni gharama yake, kwa hiyo inatekelezwa tu ikiwa kupunguza gharama kubwa inaweza kupatikana. [23]

baridi baridi

Karibu na umbo la shaba wa shaba ni kawaida wakati sehemu zinafanywa bila kupakia slug, bar au billet. Aluminium ni nyenzo ya kawaida ambayo inaweza kuwa baridi kubuni kulingana na sura ya mwisho. Kuunganishwa kwa vipande vilivyotengenezwa ni muhimu ili kuongeza maisha ya kufa.

Majibu ya Gharama

Ili kufikia fomu ya gharama nafuu ya kuomba kwa maombi ya kudai ambayo yana chini ya uchunguzi wa juu, yaani, kupima yasiyo ya uharibifu kwa njia ya mbinu ya ukaguzi wa rangi, ni muhimu kwamba taaluma za mchakato wa msingi zifanywe. Ikiwa tahadhari za msingi hazipatikani, shughuli za kuondolewa kwa nyenzo zifuatazo zitahitajika ili kuondoa kasoro za nyenzo zilizopatikana katika ukaguzi usio na uharibifu wa ukaguzi. Kwa hiyo sehemu za gharama nafuu hazitapatikana. [ citation inahitajika ]

Mipango ya mfano ni: usimamizi wa kufa-mafuta (Matumizi ya mchanganyiko usioharibiwa na homogeneous, kiasi na uwekaji wa lubrifi). Udhibiti wa joto la kufa na kumaliza / msuguano wa uso. [ citation inahitajika ]

Induction kubuni

Tofauti na taratibu zilizo juu, kuimarisha uingizaji ni kulingana na aina ya mtindo wa joto unayotumiwa. Mipango mingi ya hapo juu inaweza kutumika kwa kushirikiana na njia hii ya joto.

Multidirectional forging

Kuunda Multidirectional ni kutengeneza kipande cha kazi kwa hatua moja kwa njia kadhaa. Kujenga kwa aina mbalimbali hufanyika kupitia hatua za kujenga za chombo. Harakati ya wima ya kondoo wa waandishi wa habari itaelekezwa kwa kutumia wedges ambayo inasambaza na kurekebisha nguvu ya vyombo vya habari vya kuingiza katika maelekezo ya usawa. [24]

Isothermal forging

Kuweka isothermal ni mchakato ambayo vifaa na kufa vinapokanzwa kwa joto sawa ( ni- maana ya "sawa"). Chafu ya Adiabatic hutumiwa kusaidia katika uharibifu wa nyenzo, kwa maana viwango vya matatizo hudhibitiwa sana. Inatumika kwa kawaida kwa ajili ya kuunda aluminium, ambayo ina joto la chini la kuongezeka kuliko vyuma. Kuunda joto kwa Aluminium ni karibu 800 ° F, wakati vyuma na alloy super inaweza kuwa 1700-2300 ° F. [1]

Faida:

  • Karibu na maumbo ya net ambayo husababisha mahitaji ya chini ya vifaa na hivyo viwango vya chini vya chakavu
  • Reproducibility ya sehemu
  • Kwa sababu ya mashine ndogo ya kupoteza joto inaweza kutumika kutengeneza

Hasara:

  • Ufafanuzi wa juu wa vifaa vya kushughulikia joto na shinikizo
  • Mifumo ya joto ya kawaida inahitajika
  • Anga ya kinga au utupu kupunguza oxidation ya kufa na vifaa
  • Viwango vya uzalishaji duni

Vifaa na programu

Uundaji wa chuma

Kulingana na kutengeneza joto kwa ajili ya chuma inaweza kugawanywa katika: [25]

  • Kuunda moto kwa chuma
    • Kuunda joto juu ya joto la recrystallization kati ya 950 - 1250 ° C
    • Ufanisi mzuri
    • Nguvu za kutengeneza chini
    • Nguvu ya kudumu ya vipande vya kazi
  • Kuunda joto kwa chuma
    • Kuunda joto kati ya 750 - 950 ° C
    • Chini au hakuna kiwango katika uso wa kazi
    • Uvumilivu wa mpangilio unafanikiwa kuliko kufanywa kwa moto
    • Uwezeshaji mdogo na nguvu za kutengeneza zaidi kuliko kuunda moto
    • Vikosi vya kutengeneza chini kuliko kutengeneza baridi
  • Uchimbaji wa baridi wa chuma
    • Kuunda joto katika hali ya chumba, kujitegemea inapokanzwa hadi 150 ° C kwa sababu ya nishati ya kutengeneza
    • Uvumilivu mdogo zaidi unafanikiwa
    • Hakuna kuongeza kwenye uso wa kazi
    • Kuongezeka kwa nguvu na kupungua kwa ductility kutokana na ugumu wa matatizo
    • Uwezo wa chini na nguvu za kutengeneza ni muhimu

Kwa michakato ya viwanda chuma cha alloy kimsingi hugundulika katika hali ya moto. Shaba, shaba, shaba, madini ya thamani na aloi zao hutengenezwa na mchakato wa kuunda baridi, wakati kila chuma inahitaji joto la kuunda tofauti.

Kuunda aluminium

  • Forging Alumini inafanywa kwa kiwango cha joto kati ya 350 na 550 ° C
  • Kuunda joto la juu ya 550 ° C ni karibu sana na joto la solidus ya alloys na kuongoza kwa kushirikiana na tofauti tofauti kwa nyuso zenye kazi isiyofaa na uwezekano wa kuyeyuka kwa sehemu na pia kuunda. [26]
  • Kujenga joto chini ya 350 ° C kupunguza ufanisi kwa kuongezeka kwa mavuno ya mavuno, ambayo yanaweza kusababisha kufa kwa unfilled, kupotea kwenye uso wa kazi na kuongezeka kwa vikosi vya kufa

Kutokana na joto la kawaida nyembamba na conductivity ya juu ya mafuta, forging alumini inaweza tu kufikiwa katika dirisha fulani mchakato. Ili kutoa hali nzuri ya kutengeneza usambazaji wa kawaida wa joto katika workpiece nzima ni muhimu. Kwa hiyo, udhibiti wa joto la chombo una ushawishi mkubwa kwa mchakato. Kwa mfano, kwa kuboresha geometri za preform mitaa ya ufanisi ya mitaa inaweza kusukumwa kupunguza kupunguza mitaa kwa usambazaji wa joto zaidi homogeneous. [27]

Maombi ya alumini sehemu ya udanganyifu

Alloys ya alumini ya nguvu yenye nguvu huwa na nguvu za nguvu za aloi za chuma kati na kutoa faida kubwa ya uzito. Kwa hivyo, viungo vya alumini ambavyo vilikuwa vimefungwa hutumiwa hasa katika uwanja wa ndege, sekta ya magari na maeneo mengine mengi ya uhandisi hasa katika maeneo hayo, ambapo viwango vya juu vya usalama dhidi ya kushindwa kwa unyanyasaji, kwa mshtuko au mkazo wa vibratory zinahitajika. Sehemu hizo ni kwa mfano sehemu ya chassis, sehemu za uendeshaji na sehemu za kuvunja. Alloys kawaida kutumika kama AlSi1MgMn ( EN AW-6082 ) na AlZnMgCu1,5 ( EN AW-7075 ). Karibu asilimia 80 ya sehemu zote za alumini zilizopigwa zinatengenezwa na AlSi1MgMn. AlznMgCu1,5 alloy high-nguvu ni hasa kutumika kwa maombi ya aerospace. [28]

Vifaa

Nyundo ya kunyunyizia Hydraulic
(a) Mzunguko wa nyenzo ya disc iliyopangwa kwa kawaida; (b) Mtoko wa nyenzo wa diski ya athari iliyoathiriwa

Aina ya kawaida ya vifaa vya kuimarisha ni nyundo na nyundo. Kanuni za nyuma ya nyundo na nyota zinatumiwa leo katika vifaa vya nyundo . Kanuni ya nyuma ya mashine ni rahisi: kuinua nyundo na kuiacha au kuiingiza ndani ya workpiece, ambayo inakaa juu ya mechi. Tofauti kubwa kati ya nyundo za kuacha ni kwa njia ya nyundo inayowezeshwa; nyundo za kawaida za hewa na mvuke. Nyundo za kushuka hufanya kazi kwa wima. Sababu kuu ya hii ni nishati ya ziada (nishati ambayo haitumiwi kufuta kazi ya kazi) isiyofunguliwa kama joto au sauti inahitaji kupitishwa kwenye msingi. Zaidi ya hayo, msingi wa mashine kubwa unahitajika kupata athari. [9]

Ili kuondokana na mapungufu fulani ya nyundo ya kushuka, mashine ya kupinga au athari hutumiwa. Katika mashine ya kupambana na nyundo nyundo na kusonga mbele na kazi ya kazi hufanyika kati yao. Hapa nishati ya ziada inapatikana. Hii inaruhusu mashine kufanya kazi kwa usawa na kuwa na msingi mdogo. Faida nyingine ni pamoja na kelele kidogo, joto na vibration. Pia hutoa muundo wa mtiririko tofauti kabisa. Mashine hizi zote zinaweza kutumika kwa ajili ya kufungua kufa au kufa kwa kufungwa. [29]

Kuunda vyombo vya habari

Waandishi wa habari , mara nyingi huitwa vyombo vya habari, hutumiwa kwa ajili ya kuunda vyombo vya habari. Kuna aina mbili kuu: mitambo na mitambo ya majimaji. Mashine ya mitambo hufanya kazi kwa kutumia cams, cranks na / au kugeuza ili kuzalisha upangilio (nguvu iliyotanguliwa mahali fulani katika kiharusi) na kiharusi cha kuzalisha. Kutokana na asili ya aina hii ya mfumo, vikosi tofauti hupatikana katika nafasi tofauti za kiharusi. Mashine ya mitambo ni kasi kuliko wenzao wa majimaji (hadi viboko 50 kwa dakika). Uwezo wao huanzia 3 hadi 160 MN (nguvu ya tani 300 hadi 18,000). Mashine ya hydraulic hutumia shinikizo la maji na pistoni ili kuzalisha nguvu. Faida za vyombo vya habari vya hydraulic juu ya vyombo vya habari vya mitambo ni kubadilika na uwezo mkubwa. Hasara zinajumuisha mashine ya polepole, kubwa, na gharama kubwa. [14]

Vipande vya kuunda, kuputa, na moja kwa moja ya kuunda moto hutumia mashine zote maalumu.

Orodha ya mashinikizo makubwa ya kuunda, kwa ukubwa wa ingot [2] [30]
Nguvu
( tani )
Ukubwa wa Ingot
( tani )
Kampuni Eneo
16,500 600 Shanghai Electric Group [31] Shanghai , China
16,000 600 China National Erzhong Group [31] Deyang , China
14,000 600 Japani Steel Works Japani
15,000 580 China ya kwanza ya Heavy Industries Group [32] Heilongjiang , China
13,000 Doosan Korea ya Kusini
Orodha ya mashinikizo makubwa ya kuunda, kwa nguvu
Nguvu
( tani )
Nguvu
( tani )
Ukubwa wa Ingot
( tani )
Kampuni Eneo
80,000 (88,200) > 150 China Erzhong [31] Deyang , China
75,000 (82,690) VSMPO-AVISMA Urusi
65,000 (71,660) Aubert & Duval [33] [34] Issoire , Ufaransa
(45,350) 50,000 20 Alcoa , [35] [36] Wyman Gordon [37] [38] Marekani
40,000 (44,100) Aubert & Duval [33] Pamiers , Ufaransa
30,000 (33,080) 8 Wyman Gordon [39] Livingston , Scotland
30,000 (33,070) Vyombo vya Weber, Inc [40] California , Muungano wa Nchi za Amerika
30,000 (30,108) Firth Rixson [41] Georgia , Marekani

Angalia pia

  • Kutuma
  • Ukubwa wa baridi
  • Thixoforming
  • Kuunda joto

Marejeleo

  1. ^ a b c d Degarmo, p. 389
  2. ^ a b Heavy Manufacturing of Power Plants World Nuclear Association , September 2010. Retrieved: 25 September 2010.
  3. ^ "Forging: The Early Years" . All Metals & Forge Group . Retrieved 1 October 2013 .
  4. ^ a b c d Degarmo, p. 392
  5. ^ http://www.scotforge.com/Why-Forging/Casting-Conversions
  6. ^ Degarmo, p. 373
  7. ^ Degarmo, p. 375
  8. ^ a b Degarmo, p. 391
  9. ^ a b c Degarmo, p. 390
  10. ^ "Forging Shapes" . All Metals & Forge Group . Retrieved 1 October 2013 .
  11. ^ "Forged Crankshaft Advantages" . Great Lakes Forge . Retrieved 28 February 2014 .
  12. ^ Cast steel: Forging , archived from the original on 3 March 2010 , retrieved 3 March 2010
  13. ^ Kaushish, J. P. (2008), Manufacturing Processes , PHI Learning, p. 469, ISBN 978-81-203-3352-9
  14. ^ a b c d e f g Degarmo, p. 394
  15. ^ a b c Degarmo, p. 393
  16. ^ a b c d Degarmo, p. 395
  17. ^ Degarmo, pp. 395–396
  18. ^ Degarmo, pp. 396–397
  19. ^ Degarmo, p. 396
  20. ^ Precision Hot Forging . Samtech. Retrieved 22 November 2007
  21. ^ Precision Composite Forging . Samtech. Retrieved 22 November 2007
  22. ^ Degarmo, pp. 397–398
  23. ^ Degarmo, p. 398
  24. ^ Behrens, Stonis, Rüther, Blohm: Flash reduced forging of complicated high duty parts using preforming operations , IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH, Hannover, 2014.
  25. ^ Doege, E., Behrens, B.-A.: Handbuch Umformtechnik: Grundlagen, Technologien, Maschinen (in German), Springer Verlag, 2010, p. 7
  26. ^ Doege, E.; Behrens, B.-A.: Handbuch Umformtechnik: Grundlagen, Technologien, Maschinen , Springer Verlag, 2010, p. 671f.
  27. ^ Stonis, M.: Mehrdirektionales Schmieden von flachen Aluminiumlangteilen (in German), In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (ed.): Berichte aus dem IPH, Volume 01/2011, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2011.
  28. ^ Richter, J.; Stonis, M.: Qualitätsverbesserung beim Aluminiumschmieden (in German), In Aluminium Praxis, Giesel Verlag GmbH, Volume 20 (2015), Issue 6/15, p. 20.
  29. ^ Degarmo, pp. 392–393
  30. ^ Kidd, Steve. New nuclear build – sufficient supply capability? Archived June 13, 2011, at the Wayback Machine . Nuclear Engineering International , 3 March 2009. Retrieved: 25 September 2010
  31. ^ a b c "China Building World's Largest Press Forge" . China Tech Gadget . 27 October 2011 . Retrieved 12 February 2012 .
  32. ^ "World's Largest 15000MN hydraulic forging press" . China Tech Gadget . 3 November 2011 . Retrieved 15 May 2012 .
  33. ^ a b "Eramet alloys" . Retrieved 18 May 2012 .
  34. ^ Altan, Taylan (1983). Feasibility of Using a Large Press (80,000 – 200,000 Ton) for Manufacturing Future Components on Army Systems . p. 12.
  35. ^ Heffernan, Tim (8 February 2012). "Iron Giant" . The Atlantic . Retrieved 12 February 2012 .
  36. ^ 50,000 Ton Closed Die Forging Press (PDF) . American Society of Mechanical Engineers. 1981. History of the Mesta Press at Alcoa
  37. ^ The Wyman-Gordon 50,000 Ton Forging Press (PDF) . American Society of Mechanical Engineers. 1983. Archived from the original (PDF) on 2015-02-01. History of the Loewy Press at Wyman-Gordon
  38. ^ Edson, Peter (18 April 1952). "Revolutionary Metal Press Cuts Cost of Planes and Guns" . Sarasota Journal . Retrieved 12 February 2012 .
  39. ^ "Wyman Gordon Livingston" . Retrieved 18 May 2012 .
  40. ^ "Weber Metals" . Retrieved 18 July 2013 .
  41. ^ "Firth Rixson" . Retrieved 18 May 2012 .

Bibliography

  • Degarmo, E. Paul; Black, J. T.; Kohser, Ronald A. (2003). Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.). Wiley. ISBN 0-471-65653-4 {{inconsistent citations}}
  • Doege, E.; Behrens, B.-A.: Handbuch Umformtechnik: Grundlagen, Technologien, Maschinen (in German), 2nd Edition, Springer Verlag, 2010, ISBN 978-3-642-04248-5
  • Ostermann, F.: Anwendungstechnologie Aluminium (in German), 3rd Edition, Springer Verlag, 2014, ISBN 978-3-662-43806-0

Viungo vya nje