Uma coleção completa de métodos de conformação de metal, o que mais há além de usinagem?
O método de conformação do material é uma parte importante do projeto da peça e um fator chave no processo de processamento. Além da usinagem, a moldagem por injeção de metal, a conformação de plástico e a impressão 3D que surgiram nos últimos anos são todas as principais tecnologias. Vamos dar uma olhada mais de perto nesses métodos de conformação de metal. As características do ofício.
fundição
O metal líquido é derramado na cavidade do molde que é adequado para a forma e tamanho da peça, e é resfriado e solidificado para obter espaços em branco ou peças. Geralmente é chamado de conformação ou fundição de metal líquido.
Fluxo do processo: metal líquido → enchimento → encolhimento de solidificação → fundição
Características do processo:
1. Pode produzir peças com formas complexas arbitrárias, especialmente aquelas com formas complexas de cavidade interna.
2. Forte adaptabilidade, tipos ilimitados de ligas, tamanho quase ilimitado de peças fundidas.
3. A fonte de materiais é ampla, os produtos residuais podem ser refundidos e o investimento em equipamentos é baixo.
4. Alta taxa de refugo, baixa qualidade da superfície e más condições de trabalho.
Classificação de fundição:
(1) Fundição em areia (fundição em areia)
Método de fundição para produção de peças fundidas em moldes de areia. Fundição de aço, ferro e a maioria das ligas não ferrosas podem ser obtidas por fundição em areia.
Fluxo de processo:
Características técnicas:
1. É adequado para fazer espaços em branco com formas complexas, especialmente com cavidades internas complexas;
2. Ampla adaptabilidade e baixo custo;
3. Para alguns materiais de baixa plasticidade, como o ferro fundido, a fundição em areia é o único processo de conformação para fabricação de suas peças ou blanks.
Aplicação: Bloco de motor, cabeçote, virabrequim e outras peças fundidas de automóveis
(2) Fundição de investimento (fundição de investimento)
Geralmente, refere-se a fazer um padrão de um material fusível, cobrindo a superfície do padrão com várias camadas de material refratário para fazer uma casca e, em seguida, derreter o padrão e descarregar a casca, de modo a obter um molde sem uma superfície de separação , que pode ser enchido após torrefação em alta temperatura. Soluções de fundição para vazamento de areia. Muitas vezes referido como "fundição por cera perdida".
Fluxo de processo:
vantagem:
1. Alta precisão dimensional e precisão geométrica;
2. Alta rugosidade superficial;
3. Pode fundir peças fundidas com formas complexas, e as ligas fundidas não são limitadas.
Desvantagens: processo complicado e alto custo
Aplicação: É adequado para a produção de peças pequenas com formas complexas, requisitos de alta precisão ou outros processamentos difíceis, como pás de motores de turbina, etc.
(3) Fundição sob pressão
Usando alta pressão para pressionar o metal fundido em uma cavidade de molde de metal de precisão em alta velocidade, o metal fundido é resfriado e solidificado sob pressão para formar uma peça fundida.
Fluxo de processo:
vantagem:
1. Durante a fundição sob pressão, o líquido metálico suporta alta pressão e a taxa de fluxo é rápida
2. Boa qualidade do produto, tamanho estável e boa permutabilidade;
3. A eficiência da produção é alta, e o molde de fundição pode ser usado frequentemente;
4. É adequado para produção em massa e tem bons benefícios econômicos.
deficiência:
1. Fundições são propensas a poros minúsculos e encolhimento.
2. Os fundidos sob pressão têm baixa plasticidade, por isso não são adequados para trabalhar sob carga de impacto e vibração;
3. Ao fundir ligas de alto ponto de fusão, a vida útil do molde é baixa, o que afeta a expansão da produção de fundição.
Aplicação: A fundição sob pressão foi usada pela primeira vez na indústria automobilística e na indústria de instrumentos e, em seguida, expandiu-se gradualmente para várias indústrias, como máquinas agrícolas, indústria de máquinas-ferramenta, indústria eletrônica, indústria de defesa, computador, equipamentos médicos, relógios, câmeras e hardware diário e outras indústrias.
(4) Fundição de baixa pressão (fundição de baixa pressão)
Refere-se ao método de encher o molde com metal líquido sob uma pressão mais baixa (0.02-0.06MPa) e cristalizar sob pressão para formar uma peça fundida.
Fluxo de processo:
Características técnicas:
1. A pressão e a velocidade durante o vazamento podem ser ajustadas, para que possam ser aplicadas a vários moldes de fundição (como moldes de metal, moldes de areia, etc.), fundição de várias ligas e peças fundidas de vários tamanhos;
2. O enchimento do tipo de injeção inferior é adotado, o enchimento de metal fundido é estável sem respingos, o que pode evitar o gás envolvido e a erosão da parede e núcleo do molde, e melhorar a taxa qualificada de fundição;
3. A fundição cristaliza sob pressão, a estrutura da fundição é densa, o contorno é claro, a superfície é lisa e as propriedades mecânicas são altas, o que é especialmente benéfico para a fundição de peças grandes e de paredes finas;
4. O riser de alimentação é omitido e a taxa de utilização de metal é aumentada para 90-98 por cento;
5. Baixa intensidade de trabalho, boas condições de trabalho, equipamento simples, fácil de realizar mecanização e automação.
Aplicação: principalmente produtos tradicionais (cabeçote, cubo de roda, quadro de cilindro, etc.).
(5) fundição centrífuga (fundição centrífuga)
Um método de fundição no qual o metal fundido é derramado em um molde rotativo e o molde é preenchido e solidificado sob a ação da força centrífuga.
Fluxo de processo:
vantagem:
1. Quase não há consumo de metal no sistema de vazamento e no sistema de subida, o que melhora o rendimento do processo;
2. Não há necessidade de um núcleo ao produzir peças fundidas ocas, então a capacidade de enchimento de metal pode ser muito melhorada ao produzir peças fundidas tubulares longas;
3. A fundição tem alta densidade, menos defeitos como poros e inclusões de escória e altas propriedades mecânicas;
4. É conveniente fabricar peças fundidas de metal composto, como barris e mangas.
deficiência:
1. Existem certas limitações quando usado para produzir peças fundidas com formato especial;
2. O diâmetro do furo interno da fundição não é preciso, a superfície do furo interno é relativamente áspera, a qualidade é ruim e a margem de usinagem é grande;
3. As peças fundidas são propensas à segregação de gravidade específica
aplicativo:
A fundição centrífuga foi usada pela primeira vez para produzir tubos fundidos. Em casa e no exterior, a tecnologia de fundição centrífuga é usada em metalurgia, mineração, transporte, drenagem e máquinas de irrigação, aviação, defesa nacional, automobilística e outras indústrias para produzir peças fundidas de aço, ferro e ligas de carbono não ferrosas. Entre elas, a produção de peças fundidas como tubos de ferro fundido centrífugo, camisas de cilindro de motores de combustão interna e camisas de eixo é a mais comum.
(6) Fundição em molde de metal (fundição por gravidade)
Um método de moldagem no qual o metal líquido preenche um molde de metal sob a ação da gravidade e esfria e solidifica no molde para obter uma fundição.
Fluxo de processo:
vantagem:
1. A condutividade térmica e a capacidade de calor do molde de metal são grandes, a velocidade de resfriamento é rápida, a estrutura da fundição é densa e as propriedades mecânicas são cerca de 15% maiores que as da fundição em areia.
2. Fundições com alta precisão dimensional e baixa rugosidade superficial podem ser obtidas, e a estabilidade da qualidade é boa.
3. Como os núcleos de areia não são usados ou raramente usados, o ambiente é melhorado, poeira e gases nocivos são reduzidos e a intensidade do trabalho é reduzida.
deficiência:
1. O molde de metal em si não tem permeabilidade ao ar, devendo ser tomadas algumas medidas para exportar o ar da cavidade e o gás gerado pelo núcleo de areia;
2. O tipo de metal não tem concessão e a fundição é propensa a rachaduras quando solidifica;
3. O ciclo de fabricação do molde de metal é mais longo e o custo é maior. Portanto, bons efeitos econômicos só podem ser mostrados quando produzidos em massa em grandes quantidades.
aplicativo:
A fundição em molde de metal não é apenas adequada para a produção em massa de peças fundidas de ligas não ferrosas, como ligas de alumínio e ligas de magnésio com formas complexas, mas também para a produção de peças fundidas e lingotes de ferro e aço.
(7) Fundição a vácuo (fundição a vácuo)
É um processo avançado de fundição sob pressão que melhora as propriedades mecânicas e a qualidade da superfície das peças fundidas, eliminando ou reduzindo significativamente os poros e gases dissolvidos nas peças fundidas, extraindo o gás na cavidade do molde durante a fundição sob pressão. processo de fundição.
Fluxo de processo:
vantagem:
1. Elimine ou reduza os poros dentro da fundição sob pressão, melhore as propriedades mecânicas e a qualidade da superfície da fundição sob pressão e melhore o desempenho do revestimento;
2. Para reduzir a contrapressão da cavidade, podem ser utilizadas ligas com menor pressão específica e baixo desempenho de fundição, sendo possível fundir fundidos maiores com máquinas pequenas;
3. As condições de enchimento são melhoradas e fundidos mais finos podem ser fundidos;
deficiência:
1. A estrutura de vedação do molde é complicada e é difícil de fabricar e instalar, então o custo é alto;
2. Se o método de fundição a vácuo não for controlado adequadamente, o efeito não será muito significativo.
(8) Squeeze casting (fundição sob pressão)
O método de solidificação de metal líquido ou semi-sólido sob alta pressão, formação de fluxo e obtenção direta de peças de trabalho ou espaços em branco. Tem as vantagens de alta taxa de utilização de metal líquido, processo simplificado e qualidade estável. É uma tecnologia de conformação de metal que economiza energia com perspectivas de aplicação em potencial.
Fluxo de processo:
Fundição por extrusão direta: tinta spray, liga fundida, fixação de molde, pressurização, manutenção de pressão, alívio de pressão, divisão de molde, desmoldagem em branco, reset;
Fundição por extrusão indireta: revestimento, fixação do molde, alimentação, enchimento, pressurização, retenção de pressão, alívio de pressão, separação do molde, desmoldagem em branco, reinicialização.
Características técnicas:
1. Pode eliminar defeitos internos como poros, cavidades de encolhimento e porosidade de encolhimento;
2. Baixa rugosidade superficial e alta precisão dimensional;
3. Pode prevenir a geração de trincas de fundição;
4. É fácil realizar mecanização e automação.
Aplicação: Pode ser usado para produzir vários tipos de ligas, como liga de alumínio, liga de zinco, liga de cobre, ferro dúctil, etc.
(9) Fundição de espuma perdida
Os modelos de parafina ou espuma semelhantes em tamanho e forma aos fundidos são colados e combinados em grupos de modelos. Depois de escovar a tinta refratária e secar, eles são enterrados em areia de quartzo seca para moldagem por vibração e vazados sob pressão negativa para vaporizar o modelo, e o metal líquido ocupa a posição do modelo, um novo método de fundição que forma uma fundição após solidificação e resfriamento.
Fluxo do processo: pré-espuma→moldagem com espuma→dipping tinta→secagem→modelagem→derramamento→agitação→limpeza
Características técnicas:
1. A fundição tem alta precisão e nenhum núcleo de areia, o que reduz o tempo de processamento;
2. Sem superfície de separação, design flexível e alto grau de liberdade;
3. Produção limpa, sem poluição;
4. Reduzir custos de investimento e produção.
aplicativo:
É adequado para a produção de peças fundidas de precisão de vários tamanhos com estruturas complexas. Os tipos de ligas não são limitados e os lotes de produção não são limitados. Tais como caixa do motor de ferro fundido cinza, cotovelo de aço de alto manganês, etc.
(10) Fundição contínua (fundição contínua)
Um método de fundição avançado, o princípio é derramar continuamente metal fundido em um molde de metal especial chamado cristalizador, e a fundição solidificada (em crosta) é continuamente puxada para fora da outra extremidade do cristalizador. comprimentos.
Características técnicas:
1. Devido ao resfriamento rápido do metal, a cristalização é densa, a estrutura é uniforme e as propriedades mecânicas são boas;
2. Economize metal e aumente o rendimento;
3. Simplifica-se o processo, dispensando-se a modelação e outros processos, reduzindo assim a intensidade laboral; a área de produção necessária também é bastante reduzida;
4. A produção de fundição contínua é fácil de realizar mecanização e automação e melhora a eficiência da produção.
aplicativo:
O método de fundição contínua pode fundir aço, ferro, liga de cobre, liga de alumínio, liga de magnésio e outras peças fundidas longas com formas de seção transversal constantes, como lingotes, placas, tarugos, tubos, etc.
conformação de plástico
Usando a plasticidade do material, o método de processo de processamento da peça de trabalho com menos corte ou nenhum corte sob a força externa da ferramenta e do molde. Existem muitos tipos, incluindo principalmente forjamento, laminação, extrusão, desenho, estampagem e assim por diante.
(1) forjamento
É um método de processamento que usa máquinas de forjamento para aplicar pressão em blocos de metal para causar deformação plástica para obter peças forjadas com certas propriedades mecânicas, certas formas e tamanhos.
De acordo com o mecanismo de conformação, o forjamento pode ser dividido em forjamento livre, forjamento em matriz, laminação de anel e forjamento especial.
Forjamento livre: geralmente em forjamento de martelo ou prensa hidráulica, usando ferramentas simples para martelar lingotes ou blocos de metal nas formas e tamanhos necessários.
Forjamento em matriz: É formado pelo uso de uma matriz em um martelo de forjamento de matriz ou em uma prensa de forjamento a quente.
Laminação de anéis: refere-se à produção de peças de anéis com diferentes diâmetros por meio de equipamentos especiais de máquinas laminadoras de anéis, e também é usado para produzir peças em forma de roda, como cubos de automóveis e rodas de trem.
Forjamento especial: incluindo forjamento de rolo, laminação de cunha cruzada, forjamento radial, forjamento em matriz líquida e outros métodos de forjamento, que são mais adequados para a produção de peças com formatos especiais.
Processo tecnológico: aquecimento de tarugos de forjamento→preparação de tarugos para forjamento de rolo→conformação de forjamento em matriz→aparagem de arestas→perfuração→endireitamento→inspeção intermediária→tratamento térmico de peças forjadas→limpeza→endireitamento→inspeção
Características técnicas:
1. A qualidade dos forjados é superior à dos fundidos e pode suportar grande força de impacto. A plasticidade, tenacidade e outras propriedades mecânicas também são superiores às fundidas ou mesmo superiores às peças rolantes.
2. Economize matérias-primas e reduza as horas de processamento.
3. Alta eficiência de produção.
4. Forjamento livre é adequado para produção de peças únicas e pequenos lotes, e tem grande flexibilidade.
aplicativo:
Rolos e engrenagens espinha de peixe de grandes laminadores, rotores, impulsores e anéis de retenção de turbogeradores, cilindros de trabalho e colunas de enormes prensas hidráulicas, eixos de locomotivas, virabrequins e bielas de automóveis e tratores, etc.
(2) rolando
Um método de processamento de pressão no qual a peça bruta de metal passa pelo espaço entre um par de rolos rotativos (vários formatos), e a seção transversal do material é reduzida e o comprimento é aumentado devido à compressão e laminação dos rolos.
Classificação de rolamento:
De acordo com o movimento da peça laminada, existem: laminação longitudinal, laminação horizontal e laminação enviesada. A laminação longitudinal é um processo no qual o metal passa entre dois rolos com sentidos de rotação opostos e produz deformação plástica entre eles; a direção do movimento da peça laminada após a deformação é consistente com a direção do eixo do rolo; Ângulo não especial do eixo de rotação.
aplicativo:
É usado principalmente em perfis metálicos, chapas, tubos, etc., bem como em alguns materiais não metálicos, como produtos plásticos e produtos de vidro.
(3) extrusão
Sob a ação de tensão compressiva desigual de três vias, o tarugo é extrudado do orifício ou folga do molde para reduzir a área da seção transversal e aumentar o comprimento, e o método de processamento para se tornar o produto desejado é chamado de extrusão. Este processamento do tarugo é chamado de moldagem por extrusão. .
Fluxo de processo:
Preparação antes da extrusão → aquecimento da haste de fundição → extrusão → estiramento, torção e endireitamento → serragem (corte no comprimento) → inspeção por amostragem → envelhecimento artificial → embalagem e armazenamento
vantagem:
1. Ampla gama de produção, especificações de produtos e variedades;
2. Grande flexibilidade de produção, adequada para produção em pequenos lotes;
3. O produto tem alta precisão dimensional e boa qualidade de superfície;
4. Menos investimento em equipamentos, pequena área de oficina, fácil de realizar a produção automática.
deficiência:
1. Grande perda de desperdício geométrico;
2. Fluxo metálico irregular;
3. Baixa velocidade de extrusão e longo tempo auxiliar;
4. O desgaste da ferramenta é grande e o custo é alto.
Escopo de aplicação de produção: usado principalmente para fabricar hastes longas, furos profundos, peças de paredes finas e peças de seção transversal com formato especial.
(4) Puxando
Um método de processamento de plástico no qual uma força externa atua na extremidade frontal do metal trefilado para puxar o bloco de metal para fora de um orifício de matriz menor que a seção do bloco para obter um produto de formato e tamanho correspondentes.
vantagem:
1. Tamanho preciso e superfície lisa;
2. As ferramentas e equipamentos são simples;
3. Produção contínua de alta velocidade de produtos longos com pequenas seções transversais.
deficiência:
1. A quantidade de deformação por passe e a deformação total entre dois recozimentos são limitadas;
2. O comprimento é limitado.
