مواد تشکیل دهنده

سیم هایی با شکل مقطع و اندازه های مختلف از فلزات و آلیاژهای مختلف را می توان با کشش تولید کرد. اندازه طراحی دقیق است، سطح صاف است، تجهیزات طراحی و قالب ساده است، و ساخت آن آسان است. با توجه به دمای فلز در طول فرآیند کشش، کشش زیر دمای تبلور مجدد، کشش سرد، کشیدن بالای دمای تبلور مجدد به عنوان کشش گرم در نظر گرفته می شود، و کشش بالاتر از دمای اتاق اما پایین تر از دمای تبلور مجدد، کشش گرم در نظر گرفته می شود. کشش سرد رایج ترین روش کشش در تولید سیم و سیم است. در طول کشش گرم، سیم فلزی باید قبل از ورود به سوراخ قالب گرم شود، که عمدتاً برای کشیدن سیم های فلزی با نقطه ذوب بالا مانند تنگستن و مولیبدن استفاده می شود. در طول فرآیند کشش گرم، سیم فلزی باید قبل از ورود به سوراخ قالب برای کشیدن تا دمای مشخص شده از طریق بخاری گرم شود. به طور عمده برای کشیدن سیم های آلیاژی با تغییر شکل دشوار مانند سیم روی، سیم فولادی با سرعت بالا و سیم فولادی یاتاقان استفاده می شود.

با توجه به تعداد قالب هایی که سیم ها به طور همزمان در طول فرآیند کشش از آنها عبور می کنند، کشیدن تنها از یک قالب به عنوان کشش تک پاسی و کشیدن از قالب های متعدد (2-25) به ترتیب به عنوان کشش پیوسته چند پاسی در نظر گرفته می شود. کشش سیم تک گذر دارای سرعت آهسته، بهره وری کم و بهره وری کم است و معمولاً برای کشیدن سیم با قطر زیاد، انعطاف پذیری کم و سیم نامنظم استفاده می شود. نقشه کشی چند پاس دارای ویژگی های سرعت سیم سریع، مکانیزاسیون و اتوماسیون بالا، بهره وری بالا و بهره وری نیروی کار است و روش اصلی تولید سیم است. این به دو دسته کشش پیوسته غیر کشویی و کشش پیوسته تقسیم می شود. با توجه به حالت روان کننده مورد استفاده برای کشش، روان کننده مایع برای کشش مرطوب و روان کننده جامد برای کشش خشک استفاده می شود. با توجه به شکل مقطع سیم فلزی کشیده شده، سیم کشی دایره ای و سیم کشی نامنظم وجود دارد. با توجه به نیروی کششی که بر روی کشش سیم اعمال می شود، نیروی کشش مثبت و نیروی کشش معکوس وجود دارد. همچنین نقاشی خاصی مانند ترسیم قالب غلتکی وجود دارد. شکل مقطع سیم فلزی کشیده شده را می توان به کشش سیم دایره ای و کشش سیم نامنظم تقسیم کرد.

اکستروژن، به ویژه اکستروژن سرد، دارای ویژگی های استفاده بالا از مواد، بهبود ساختار مواد و خواص مکانیکی، عملیات ساده و بهره وری بالا است. می تواند میله های بلند مهم، سوراخ های عمیق، دیواره های نازک، و مقاطع عرضی خاص با حجم برش کم تولید کند. فناوری پردازش. اکستروژن عمدتاً برای شکل‌دهی فلزات استفاده می‌شود، اما می‌توان از آن برای شکل‌دهی غیرفلزاتی مانند پلاستیک، لاستیک، گرافیت و خاک رس نیز استفاده کرد. با توجه به دمای خالی، اکستروژن را می توان به سه نوع تقسیم کرد: اکستروژن گرم، اکستروژن سرد و اکستروژن گرم. اکستروژن زمانی که فلز خالی بالاتر از دمای کریستالی مجدد است (به تغییر شکل پلاستیک مراجعه کنید) اکستروژن داغ است. اکستروژن در دمای اتاق اکستروژن سرد است. اکستروژن بالاتر از دمای اتاق اما بیش از دمای کریستالی مجدد نباشد اکستروژن گرم است. با توجه به جهت جریان پلاستیکی، اکستروژن را می توان به: اکستروژن مثبت با جهت جریان یکسان با جهت فشار، اکستروژن معکوس با جهت جریان و جهت فشار مخالف و اکستروژن کامپوزیت با جریان مثبت و منفی تقسیم کرد. جای خالی. اکستروژن گرم تحت فشار به طور گسترده در تولید لوله و پروفیل فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم و مس استفاده می شود و متعلق به صنعت متالورژی است.

اکستروژن گرم فولاد نه تنها برای تولید لوله‌ها و پروفیل‌های خاص استفاده می‌شود، بلکه برای تولید فولاد کربنی جامد و حفاری شده (از طریق سوراخ یا بدون سوراخ) و قطعات فولادی آلیاژی که به سختی شکل می‌گیرند. اکستروژن سرد یا اکستروژن گرم مانند میله ها، بشکه ها، ظروف و غیره با سرهای ضخیم تر. دقت ابعادی و پرداخت سطحی قطعات داغ اکسترود شده بهتر از فورجینگ های قالب داغ است، اما قطعات جفت معمولا هنوز نیاز به تکمیل یا برش دارند. اکستروژن سرد در اصل فقط برای تولید سرب، روی، قلع، آلومینیوم، مس و سایر لوله‌ها و پروفیل‌ها و همچنین شیلنگ‌های خمیردندان (سرب پوشش داده شده با قلع در خارج)، جعبه باتری خشک (روی)، پوسته گلوله (مس) استفاده می‌شد. و سایر قسمت ها در اواسط قرن بیستم، فناوری اکستروژن سرد برای قطعات فولادی سازه‌ای کربنی و سازه‌های فولادی آلیاژی، مانند میله‌ها و قطعات میله‌ای شکل با اشکال مختلف مقطع، پین‌های پیستون، آستین‌های آچار، چرخ‌دنده‌ها و غیره استفاده شد. و بعداً برای فشردن مقداری فولاد پرکربن، فولاد یاتاقان نورد و قطعات فولادی ضد زنگ استفاده شد.

اکستروژن سرد دارای دقت بالا و سطح صاف است و می تواند به طور مستقیم به عنوان یک قطعه بدون برش یا تکمیل دیگر استفاده شود. عملیات اکستروژن سرد آسان است و برای قطعات کوچک تولید شده در مقادیر زیاد مناسب است (قطر قطعات فولادی اکسترود شده معمولاً از 100 میلی متر تجاوز نمی کند). اکستروژن گرم یک فرآیند میانی بین اکستروژن سرد و اکستروژن گرم است. تحت شرایط مناسب، اکستروژن دما می تواند مزایای هر دو را درک کند. با این حال، اکستروژن گرم نیاز به گرم کردن قسمت خالی و پیش گرم کردن قالب دارد. روانکاری در دمای بالا ایده آل نیست و عمر قالب کوتاه است، بنابراین به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است.

مزیت نورد این است که می تواند بافت ریخته گری شمش را از بین ببرد، دانه صفحه را اصلاح کند و عیوب بافت را از بین ببرد، به طوری که بافت صفحه متراکم شود و خواص مکانیکی بهبود یابد. این بهبود عمدتاً در جهت نورد منعکس می شود، به طوری که ورق دیگر تا حدی همسانگرد نیست. حباب‌های هوا، ترک‌ها و منافذ ایجاد شده در فرآیند ریخته‌گری نیز می‌توانند تحت تأثیر دمای بالا و فشار بالا سرکوب شوند. عیب آن این است که پس از نورد گرم، آخال های غیرفلزی داخل ورق به صورت ورقه های نازک فشرده شده و پدیده لایه بندی (بین لایه ای) رخ می دهد. لایه بندی خواص کششی ورق را در تمام محدوده ضخامت بسیار کاهش می دهد و با جمع شدن جوش امکان پارگی بین لایه وجود دارد. کرنش موضعی ناشی از انقباض جوش اغلب به چندین برابر کرنش در نقطه تسلیم می رسد که بسیار بیشتر از کرنش ناشی از بار است. تنش پسماند ناشی از سرمایش ناهموار.

تنش پسماند استرس ناشی از تعادل درونی بدون نیروی خارجی است. صفحات نورد گرم با مقاطع مختلف دارای این تنش پسماند هستند. به طور کلی، هر چه اندازه سطح مقطع صفحه بزرگتر باشد، تنش پسماند بیشتر است. اگر چه تنش پسماند به خودی خود متعادل می شود، اما هنوز هم تأثیر خاصی بر عملکرد خودرو تحت تأثیر نیروهای خارجی دارد. به عنوان مثال، ممکن است بر تغییر شکل، پایداری و مقاومت در برابر خستگی تأثیر منفی بگذارد. در عین حال، ضخامت و عرض جانبی صفحه نورد گرم به خوبی کنترل نمی شود. ما با انبساط حرارتی و انقباض سرد آشنا هستیم. حتی اگر در ابتدا طول و ضخامت در حد استاندارد باشد، پس از سرد شدن باز هم اختلاف منفی مشخصی وجود خواهد داشت. هرچه عرض ضلع این اختلاف منفی بیشتر باشد، ضخامت بیشتر و عملکرد واضح تر است. بنابراین، برای صفحات بزرگ، عرض لبه، ضخامت، طول، زاویه و لبه صفحه نمی تواند خیلی دقیق باشد.

روش آهنگری از این جهت مشخص می شود که روش آهنگری شامل مراحل آهنگری و کشیدن سوراخ ها، قرار دادن نوار مومی، قالب گیری و عملیات حرارتی است، فرآیند آهنگری و رسم کشیدن یک میله جامد به داخل یک لوله توخالی بدون درز است. فرآیند قرار دادن یک میله مومی به این صورت است که یک میله مومی مربوط به قطر داخلی لوله توخالی را در داخل لوله توخالی قرار می دهیم. و فرآیند قالب‌گیری به این صورت است که لوله توخالی را با نوار مومی بین قالب بالایی و قالب پایینی قرار می‌دهیم و به ترتیب حفره‌های قالب را در قالب‌های بالایی و پایینی تنظیم می‌کنیم. اشکال مقعر و محدب مربوطه وجود دارد. پس از فشار دادن قالب های بالا و پایین به هم، می توان یک تقویت کننده در حاشیه لوله ایجاد کرد. فرآیند ترموشیمیایی با قالب گیری شکل می گیرد. اتصالات لوله فورج شده بسیار ضربه گیر هستند و می توانند فشار بالا را تحمل کنند. این شامل سوراخ های آهنگری و کشیدن، قرار دادن نوارهای مومی، قالب گیری و گرمایش است. میله‌های تقویت‌کننده در سطح مقطع تشکیل می‌شوند و در نهایت نوار مومی ذوب شده و حرارت داده می‌شود تا اتصالات قالب‌گیری شده را تشکیل دهند. با روش آهنگری که در بالا توضیح داده شد، میله های تقویت کننده مقعر بر روی سطح لوله تشکیل می شود که می تواند خواص ارتعاشی لوله را بهبود بخشد و در عین حال لوله را تقویت کند. عملکرد فشرده سازی همچنین می تواند زیبایی و تنوع آن را بهبود بخشد، در نتیجه مشکل میرایی ارتعاش و عملکرد فشرده سازی اتصالات جامد موجود را حل می کند. روش‌های آهنگری که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرد عبارتند از آهنگری آزاد، آهنگری قالب و آهنگری فیلم تایر.

1. آهنگری آزاد: آهنگری آزاد استفاده از ضربه یا فشار برای تغییر شکل فلز بین آهن بالا و پایین است. برای به دست آوردن شکل و اندازه دلخواه آهنگر. در ماشین آلات سنگین آهنگری آزاد روشی برای تولید آهنگرهای بزرگ و تشکیل آهنگرهای بزرگ است.

2. آهنگری قالب: تحت عمل فشار یا ضربه، شمش فلزی در حفره قالب قالب آهنگری تغییر شکل می دهد تا روش فرآیند آهنگری به دست آید. روش تولید آهنگری اندازه دقیق، کمک هزینه ماشینکاری کوچک، ساختار پیچیده، بهره وری بالا.

3. آهنگری قالب لاستیک: آهنگری قالب تایر استفاده از قالب های لاستیک در تجهیزات آهنگری آزاد برای تولید قطعات فورج قطره ای از روش فرآیند است. معمولاً از روش آهنگری آزاد برای تولید لاستیک ها استفاده می شود و سپس در قالب تایر شکل می گیرد.

در مقایسه با قطعات ریخته گری و آهنگری، قطعات مهر شده نازک، یکنواخت، سبک و قوی هستند. مهر زنی می تواند قطعات کار با دنده ها، دنده ها، نوسانات یا فلنج هایی تولید کند که ساخت آنها با روش های دیگر برای افزایش سفتی آنها دشوار است. با توجه به استفاده از قالب های دقیق، دقت قطعات کار با قابلیت تکرار بالا و مشخصات ثابت به سطح میکرون می رسد و سوراخ ها و باس ها را می توان پانچ کرد. قطعات سرد مهر شده معمولاً دیگر ماشین کاری نمی شوند یا فقط به مقدار کمی ماشین کاری نیاز دارند. دقت و وضعیت سطح قطعات مهر زنی گرم کمتر از قطعات مهر زنی سرد است، اما همچنان بهتر از قطعات ریخته گری و آهنگری، با پردازش کمتر است. در مقایسه با سایر روش های ماشینکاری و پردازش پلاستیک، مهر زنی دارای مزایای منحصر به فرد بسیاری در فناوری و اقتصاد است.

عملکرد اصلی به شرح زیر است:

(1) مهر زنی بهره وری بالا، آسان برای کار، آسان برای تحقق مکانیزاسیون و اتوماسیون. این به این دلیل است که مهر زنی به قالب و تجهیزات مهر زنی برای تکمیل پردازش بستگی دارد. ضربان یک پرس معمولی می تواند به ده ها بار در دقیقه برسد و فشار با سرعت بالا می تواند به صدها یا حتی هزاران بار در دقیقه برسد. ممکن است یک مشت طول بکشد.

(2) در فرآیند مهر زنی، زیرا قالب برای اطمینان از اندازه و شکل قطعات مهر و موم شده، به طور کلی به کیفیت سطح قطعات مهر شده آسیب نمی رساند، عمر قالب به طور کلی طولانی تر است، کیفیت مهر زنی پایدار، قابلیت تعویض، با "دقیقا" همان" ویژگی ها مشخصات.

(3) مهر زنی می تواند قطعات با محدوده اندازه بزرگ و شکل پیچیده مانند عقربه دوم ساعت، تیر طولی خودرو، پوشش و غیره را پردازش کند. همراه با تغییر شکل سرد و اثر سخت شدن مواد در فرآیند مهر زنی، استحکام و استحکام مهر زنی بسیار بالا است.

(4) مهر زنی به طور کلی تراشه ها و زباله ها را تولید نمی کند، مواد کمتری مصرف می کند، به تجهیزات گرمایشی دیگر نیاز ندارد، روش های پردازش صرفه جویی در مصرف مواد و صرفه جویی در انرژی، مهر زنی قطعات با هزینه کم است.

آهنگری دوار با بارگذاری پالس و آهنگری چند جهته مشخص می شود که منجر به تغییر شکل یکنواخت و پلاستیسیته فلز می شود. بنابراین، این فرآیند نه تنها برای میله های فلزی عمومی، بلکه برای آلیاژهای بالا با استحکام بالا و پلاستیسیته پایین، به ویژه برای بیلت ها و آهنگری فلزات نسوز مانند تنگستن، مولیبدن، نیوبیم و آلیاژهای آنها مناسب است. آهنگری چرخشی با کیفیت آهنگری بالا، دقت ابعادی بالا، راندمان تولید بالا و درجه بالایی از اتوماسیون مشخص می شود. آهنگری چرخشی طیف وسیعی از اندازه آهنگری دارد، اما ساختار تجهیزات پیچیده و تخصصی است.

آهنگری چرخشی به طور گسترده در تولید شفت های پله برای ماشین های مختلف مانند اتومبیل، ماشین ابزار، لوکوموتیو و غیره از جمله پله های زاویه راست و شفت های مخروطی استفاده می شود.

با بارگذاری پالس و آهنگری چند جهته، با فرکانس ضربه بالا 180 تا 1700 بار در دقیقه مشخص می شود. در نتیجه آهنگری چند چکشی، فلز تحت اثر تنش فشاری سه طرفه تغییر شکل می‌دهد که برای بهبود انعطاف پذیری فلز مطلوب است. آهنگری چرخشی نه تنها برای مواد فلزی عمومی با پلاستیسیته خوب مناسب است، بلکه برای مواد با استحکام بالا و پلاستیسیته پایین نیز مناسب است، به ویژه در آهنگری مواد متخلخل پودر نسوز با دمای بالا با انعطاف پذیری کمتر و کشش تنگستن، مولیبدن، تانتالم، مواد کمیاب به طور گسترده استفاده می شود. فلزاتی مانند نیوبیم، زیرکونیوم و هافنیوم و همچنین مواد پوشش داده شده با مقاومت بسیار کم، مانند لوله های آلومینیومی که با پودر آلومینیوم نیکل پوشانده شده اند.