การปลอม: การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมเกี่ยวกับข้อดีลักษณะและกระบวนการ
การปลอมเป็นเทคโนโลยีการทำงานพลาสติกหลักในด้านการผลิตเชิงกลและโลหะวิทยา หลักการหลักของมันเกี่ยวข้องกับการใช้แรงภายนอกกับเหล็กแท่งโลหะโดยใช้อุปกรณ์เช่นการตีค้อนและการกดทำให้พวกเขาได้รับการเสียรูปพลาสติกที่อุณหภูมิสูง (การปลอมแปลงร้อน) หรืออุณหภูมิห้อง (การตีเย็น) จึงได้รับชิ้นงานหรือช่องว่าง เมื่อเทียบกับวิธีการประมวลผลเช่นการหล่อและการตัดการปลอมนั้นมีลักษณะ "การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างภายในของโลหะและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของส่วนประกอบ" และใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุปกรณ์ระดับสูง ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายโดยละเอียดจากสามมิติ: ข้อดีลักษณะและกระบวนการ
I. ข้อดีหลักของการปลอมแปลง
โดยการเปลี่ยนโครงสร้างภายในและรูปร่างของโลหะบิลเล็ตผ่านแรงภายนอกการปลอมแปลงข้อดีจะเข้มข้นในคุณสมบัติเชิงกลการใช้วัสดุและการปรับตัวให้เข้ากับสถานการณ์การใช้งาน:
1. คุณสมบัติเชิงกลของโลหะที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญพร้อมความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบสูง
โครงสร้างภายในที่ได้รับการปรับปรุง: ในระหว่างกระบวนการปลอมข้อบกพร่องเช่นการหล่อรูพรุนรูแก๊สและช่องหดตัวในแท่นโลหะที่มีการหดตัว ธัญพืชได้รับการกลั่นและรูปแบบ "เส้นการไหลของเส้นใย" (เส้นการไหลของโลหะ) ตามทิศทางความเครียดเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลที่สำคัญเช่นความต้านทานแรงดึงความแข็งแรงของผลผลิตและผลกระทบความเหนียวของส่วนประกอบ 30% ถึง 50% เมื่อเทียบกับการหล่อ
การปรับตัวให้เข้ากับสภาพการทำงานที่รุนแรง: ส่วนประกอบที่ปลอมแปลงมีความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานต่อแรงกระแทกและสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นโหลดสลับระยะยาวความดันสูงและอุณหภูมิสูง พวกเขาเป็น "กระบวนการที่ต้องการสำหรับส่วนประกอบที่มีน้ำหนักมาก" ในอุปกรณ์ระดับสูงเช่นการบินและอวกาศ (ดิสก์กังหันเครื่องยนต์), การขนส่งทางรถไฟ (เพลาล้อ) และเครื่องจักรก่อสร้าง (เพลาข้อเหวี่ยง)
2. การใช้วัสดุสูงพร้อมต้นทุนการผลิตที่ควบคุมได้
วัสดุที่ลดลงของวัสดุที่ลดลง: การปลอมตัวเป็นส่วนประกอบผ่าน "การเสียรูปพลาสติก" โดยไม่ต้องถอดวัสดุส่วนเกินจำนวนมากออกไป อัตราการใช้วัสดุสามารถเข้าถึง 70% ถึง 95% (ความแม่นยำตายการปลอมแม้เกิน 90%) ซึ่งสูงกว่าการประมวลผลการตัดมาก (โดยปกติจะมีเพียง 30% ถึง 50%)
ต้นทุนการประมวลผลที่ตามมาลดลง: กระบวนการต่าง ๆ เช่นการปลอมแปลงและการตีที่แม่นยำสามารถสร้างช่องว่าง "ใกล้ตาข่าย" ใกล้กับขนาดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยตรงลดปริมาณงานของกระบวนการตัดที่ตามมาเช่นการหมุนและการกัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการควบคุมต้นทุนในสถานการณ์การผลิตจำนวนมาก
3. การปรับตัวของวัสดุที่กว้างและความยืดหยุ่นของกระบวนการที่แข็งแกร่ง
ความเข้ากันได้ของวัสดุ: มันสามารถประมวลผลวัสดุโลหะที่ได้รับการอภัยเกือบทั้งหมดรวมถึงเหล็กกล้าคาร์บอนเหล็กอัลลอยอัลลอยอัลลอยอลูมิเนียมอัลลอยไทเทเนียมอัลลอยทองแดง ฯลฯ ในหมู่พวกเขาการเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพของ "วัสดุที่ยากต่อการประมวลผล" เช่นเหล็กโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง
ความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์: จากชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำขนาดเล็ก (เช่นช่องว่างเกียร์และสลักเกลียว) ไปจนถึงส่วนประกอบหนักขนาดใหญ่ (เช่นนักวิ่งกังหันพลังน้ำขนาด 10,000 ตันและหัวเรือแรงดันพลังงานนิวเคลียร์) และจากเพลาเรียบง่ายไปยังชิ้นส่วนที่มีรูปร่างพิเศษที่ซับซ้อน
4. ความเสถียรในมิติที่ดีของส่วนประกอบและความสอดคล้องที่มีคุณภาพสูง
การเสียรูปของเหล็กแท่งโลหะระหว่างการปลอมนั้นถูกควบคุมอย่างเคร่งครัดโดยการตาย (การปลอมแปลง) หรือพารามิเตอร์อุปกรณ์ (การปลอมแบบเปิดตาย) โดยเฉพาะอย่างยิ่งความทนทานต่อมิติของการตีพิมพ์การตายสามารถควบคุมได้อย่างเสถียรที่ IT12 ถึง IT10 และความขรุขระของพื้นผิวถึง RA6.3 ถึงRa12.5μm ในระหว่างการผลิตจำนวนมากคุณสมบัติเชิงกลและความแม่นยำมิติของส่วนประกอบมีความผันผวนเล็กน้อยและความสอดคล้องด้านคุณภาพดีกว่าการหล่อ
ii. ลักษณะหลักของการปลอมแปลง
ลักษณะทางเทคนิคของการปลอมจะถูกกำหนดโดยตรรกะหลักของ "การเสียรูปพลาสติกโลหะ + การโหลดแรงภายนอก + การควบคุมอุณหภูมิ" โดยมีการระบุกระบวนการที่แตกต่างกัน:
1. กึ่งกลาง "การเสียรูปพลาสติกของแข็ง" และขึ้นอยู่กับลักษณะการไหลของโลหะ
สาระสำคัญของการปลอมคือการใช้ "พลาสติก" ของโลหะที่อุณหภูมิที่แน่นอน (ความสามารถในการรับการเสียรูปแบบถาวรโดยไม่ทำลายภายใต้แรงภายนอก) รูปร่างจะเปลี่ยนไปผ่านการลื่นของอะตอมภายในบิลเล็ตและการปรับโครงสร้างของธัญพืช กระบวนการทั้งหมดไม่ได้รับการเปลี่ยนเฟสจาก "ของเหลวเป็นของแข็ง" ซึ่งจะรักษาความกะทัดรัดโดยธรรมชาติของโลหะ
2. อุณหภูมิเป็นพารามิเตอร์การควบคุมที่สำคัญจัดเป็น "การตีร้อน", "การตีเย็น" และ "การปลอมอุ่น"
Hot Forging: Billet ถูกทำให้ร้อนเหนือ "อุณหภูมิการตกผลึกซ้ำ" (เช่น 1,000-1250 ℃สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน, 350-500 ℃สำหรับโลหะผสมอลูมิเนียม) ในเวลานี้โลหะมีความเป็นพลาสติกสูงและความต้านทานการเสียรูปต่ำเหมาะสำหรับการสร้างส่วนประกอบที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อน แต่จะต้องลบสเกลออกไซด์ออกมาในภายหลัง
Forging Cold: Billet ถูกสร้างขึ้นที่อุณหภูมิห้อง โลหะมีความต้านทานการเสียรูปสูง แต่มีความแม่นยำสูง (ความอดทน IT9-IT7) และพื้นผิวที่ราบรื่น (RA1.6-RA3.2μm) ไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดเครื่องทำความร้อนหรือออกไซด์เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำขนาดเล็ก (เช่นสลักเกลียวและเกียร์)
การตีที่อบอุ่น: บิลเล็ตถูกทำให้ร้อนระหว่าง "อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิการตกผลึกใหม่" (เช่น 600-800 ℃สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน) มันรวมความต้านทานการเสียรูปต่ำของการตีร้อนและความแม่นยำสูงของการตีเย็นและเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
3. วิธีการโหลดแรงภายนอกกำหนดประเภทกระบวนการที่มีอุปกรณ์พึ่งพาที่แข็งแกร่ง
การโหลดแรงภายนอกของการปลอมขึ้นอยู่กับอุปกรณ์พิเศษและวิธีการโหลดที่แตกต่างกันสอดคล้องกับกระบวนการที่แตกต่างกัน: การปลอมแปลงค้อนบรรลุการเสียรูปอย่างรวดเร็วผ่าน "แรงกระแทก" (เหมาะสำหรับการปลอมแบบเปิดและการปลอมแปลงขนาดเล็ก); การกดใช้การโหลดช้าผ่าน "ความดันคงที่" (เหมาะสำหรับการตีตายขนาดใหญ่และการตีที่แม่นยำ); เครื่องปลอมแบบม้วนบรรลุการก่อตัวของชิ้นส่วนเพลายาวผ่าน "การเปลี่ยนรูปแบบ" (เช่นรางเหล็กและเพลา) น้ำหนักและความแม่นยำของอุปกรณ์จะกำหนดขนาดและคุณภาพสูงสุดของการตีกำหนดโดยตรง
4. "เส้นการไหลของเส้นใย" ที่ชัดเจนในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีคุณสมบัติเชิงกลแบบแอนไอโซโทรปิก
เส้นการไหลของเส้นใยโลหะที่เกิดขึ้นจากการปลอมจะกระจายไปตามรูปร่างของส่วนประกอบ (เช่นเส้นการไหลของเส้นใยของโค้งเพลาข้อเหวี่ยงที่มีรูปร่างของข้อเหวี่ยง) คุณสมบัติเชิงกล (ความต้านทานแรงดึงความต้านทานต่อแรงกระแทก) ของส่วนประกอบตามทิศทางของเส้นการไหลนั้นสูงกว่าในทิศทางเส้นการไหลตามขวาง "anisotropy" นี้เป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของการตีพิมพ์ที่เหนือกว่าการหล่อและเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาในการออกแบบ
iii. ลิงก์กระบวนการสำคัญและการจำแนกประเภทของการปลอมแปลง
กระบวนการปลอมจำเป็นต้องมีการกำหนดตามคุณสมบัติของวัสดุความต้องการผลิตภัณฑ์และความสามารถของอุปกรณ์ส่วนใหญ่รวมถึงสี่ลิงก์: "การเตรียมบิลเล็ต - การให้ความร้อน - การเสียรูป - การรักษาที่ตามมา" การจำแนกประเภทเฉพาะมีดังนี้:
(i) ลิงก์กระบวนการหลัก
1. การเตรียมการเบื้องต้น: การวางรากฐานสำหรับการขึ้นรูป
การเลือก Billet และการเตรียมการ: เลือก Billets เช่น Round Steel และ Square Steel ตามขนาดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ตัดแท่งบิลเล็ตโดยการเลื่อยการตัด ฯลฯ เพื่อให้แน่ใจว่าข้อผิดพลาดของน้ำหนักบิลเล็ตคือ≤5% (เพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวหรือขยะที่ไม่เพียงพอ); "การหลอม Spheroidizing" เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตีบิลเล็ตเย็น (เพื่อลดความแข็งและปรับปรุงความเป็นพลาสติก)
การให้ความร้อน: เหล็กแท่งที่ร้อนแรงจะต้องถูกทำให้ร้อนกับอุณหภูมิเป้าหมายในเตาเผาเครื่องทำความร้อน (เตาความต้านทาน, เตาเผาแก๊ส) ควบคุมอัตราการทำความร้อนอย่างเคร่งครัด (เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกบิลเล็ต) และเวลาถือ (เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิภายในที่สม่ำเสมอ) เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป (เมล็ดหยาบ) หรือการเผาไหม้ (ออกซิเดชันพื้นผิวอย่างรุนแรง)
2. การเสียรูปหลัก: บรรลุรูปร่างและการควบคุมประสิทธิภาพ
การขึ้นรูปการสร้าง: ใส่บิลเล็ตอุ่นลงในอุปกรณ์ปลอมหรือการปลอมแปลงอุปกรณ์และบรรลุการเสียรูปผ่านการโหลดเดี่ยวหรือหลายครั้ง-การปลอมแบบเปิดตายขึ้นอยู่กับการดำเนินงานของคนงานเพื่อสร้างบิลเล็ตบนทั่ง การปลอมแปลงการปลอมบังคับให้ซิลเล็ตก่อตัวผ่านช่องว่างของตายส่วนบนและล่าง (เหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดกลางและชิ้นส่วนที่ซับซ้อน); การปลอมความแม่นยำต้องใช้ความแม่นยำสูงและกดเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปใกล้เคียงกับเน็ตโดยตรง
demolding และ trimming: หลังจากก่อตัวแล้วการตีตายจะถูกนำออกมาและ "แฟลช" (โลหะส่วนเกินที่ไหลล้นช่องในระหว่างการเสียรูป) จะถูกลบออกผ่านการตัดแต่ง "การหล่อลื่นตัวแทนปลดปล่อย" เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตีลังกาเย็น (เพื่อลดการสึกหรอแบบตายและรอยขีดข่วนบิลเล็ต)
3. การรักษาที่ตามมา: การเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพและความแม่นยำ
การรักษาด้วยความร้อน: ดำเนินการรักษาความร้อนเช่นการทำให้เป็นมาตรฐาน (การปรับแต่งเมล็ดพืช), การดับและการแบ่งเบาบรรเทา (การปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียว) และการดับอารมณ์ (ได้รับความแข็งสูง) ตามข้อกำหนดในการกำจัดความเครียดจากการปลอมแปลงและการควบคุมคุณสมบัติเชิงกล
การทำความสะอาดและการตกแต่ง: ทำความสะอาดพื้นผิวโดยการยิง peening (ลบสเกลออกไซด์และปรับปรุงความแข็งของพื้นผิว), ดอง (ทำความสะอาดชั้นออกไซด์ที่เหลือ) ฯลฯ ; ดำเนินการประมวลผลที่ตามมาเช่นการบดและการกัดบนชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำในมิติสุดท้าย
การตรวจสอบคุณภาพ: ตรวจสอบคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ผ่านการตรวจสอบลักษณะที่ปรากฏ (รอยร้าวบนพื้นผิว, แฟลชตกค้าง), การวัดมิติ (คาลิปเปอร์, ไมโครมิเตอร์), การทดสอบแบบไม่ทำลาย (การทดสอบอัลตราโซนิกสำหรับข้อบกพร่องภายใน) และการทดสอบคุณสมบัติเชิงกล (แรงดึง, การทดสอบผลกระทบ)
(ii) กระบวนการปลอมพิเศษ
การตีผง: ผงโลหะถูกกดลงในบิลเล็ตแล้วเผาและปลอมแปลง มันรวมข้อดีของผงโลหะและการปลอมเหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีความแข็งแรงสูงและรูปร่างที่ซับซ้อน (เช่นเกียร์และแขนเสื้อแบริ่ง)
การปลอมอุณหภูมิความร้อน: เกิดขึ้นในอุณหภูมิคงที่ตายเหมาะสำหรับ "วัสดุที่ยากต่อการเปลี่ยนแปลง" เช่นโลหะผสมไทเทเนียมและซูเปอร์อัลลอย มันสามารถลดความต้านทานการเสียรูปและสร้างความมั่นใจในการสร้างความแม่นยำ (เช่นดิสก์กังหัน Aero-Engine)
การปลอมแปลงของเหลวตาย: โลหะเหลวถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์และแรงดันทันที มันรวมข้อดีของการหล่อ (รูปร่างที่ซับซ้อน) และการปลอม (โครงสร้างหนาแน่น) เหมาะสำหรับส่วนประกอบอลูมิเนียมอัลลอยด์และแมกนีเซียมอัลลอยด์ (เช่นฮับล้อรถยนต์)
ติดต่อตอนนี้