تصنيف واتجاه تطوير تزوير

تصنيف واتجاه تطوير الحدادة يمكن تصنيف الحدادة بالطرق التالية: 1) التصنيف حسب وضع الأدوات والقوالب المستخدمة للتزوير. 2) التصنيف عن طريق تزوير درجة حرارة التشكيل. 3) التصنيف حسب الحركة النسبية لأدوات الحدادة وقطع العمل. 1
تصنيف الحدادة يمكن تقسيم الحدادة إلى الفئات التالية وفقًا لوضع الأدوات والقوالب المستخدمة، راجع الجدول 1-1-1.
يمكن تقسيم عملية التشكيل بالقالب إلى الفئات التالية وفقًا لدرجة حرارة التشكيل، راجع الجدول 1-1-2.
يتم تصنيف عملية التشكيل حسب الحركة النسبية للأدوات وقطع العمل، راجع الجدول 1 -1-3.
2
اتجاه تطوير الحدادة 1. تطوير عملية التشكيل الموفرة للعمالة تتمثل ميزة الحدادة في أن الحدادة كثيفة من الداخل والهيكل موحد نسبيًا، والأداء أعلى من أداء المسبوكات والأجزاء الملحومة، ولكن العيب هو أنها تتطلب قوة تشوه أكبر. لسنوات عديدة، كان الناس يستكشفون عمليات الحدادة الموفرة للعمالة ويصممون الأدوات الموفرة للعمالة. يمكن معرفة العوامل الرئيسية التي تحدد قوة التشوه F وطرق توفير الجهد من الصيغة التالية: F=KReLA حيث K هو معامل حالة الإجهاد، المعروف أيضًا بمعامل القيد. بالنسبة لحالات الإجهاد ذات العلامات المعاكسة، K <1؛ بالنسبة لحالات الضغط الانضغاطي ثلاثي المحاور، K > 1، والتي قد تصل إلى K=6 أو أعلى؛ ReL هو إجهاد التدفق، الذي يميز قدرة المادة على مقاومة التشوه البلاستيكي في ظل ظروف محددة ويعتمد على التركيب والهيكل ودرجة حرارة التشوه ودرجة التشوه ومعدل التشوه وما إلى ذلك من المواد المشوهة؛ A هو إسقاط منطقة التلامس بين قطعة العمل والقالب في اتجاه القوة الرئيسية. من التحليل أعلاه، يمكن ملاحظة أن هناك ثلاث طرق رئيسية لتوفير الجهد: (1) تقليل معامل القيد K. في الواقع، في الإنتاج، غالبًا ما تستخدم طريقة التحويل لتقليل قوة التشوه. على سبيل المثال، غالبًا ما يتم استخدام الفراغات ذات الشكل الدائري للتزوير الدقيق للتروس. أثناء الحدادة، يملأ المعدن شكل السن إلى الخارج. في الوقت نفسه، نظرًا لأن جزءًا من المعدن يتدفق إلى الداخل، يتم تجنب ذروة الإجهاد في منتصف الفراغ الصلب أثناء الضغط، مما يقلل من قوة التشوه، كما هو موضح في الشكل {{10}}. عند البثق الخلفي لجزء أسطواني، تتم إضافة قضيب تخزين إلى منتصف قطعة الشغل لبثق قضيب التخزين جزئيًا (انظر الشكل 1-1-2)، ثم يتم إزالته. بهذه الطريقة، يمكن تقليل قوة التشوه بشكل كبير. يوضح الشكل 1-1-3 مقارنة توزيع قوة التشوه أثناء الضغط مع وبدون قضيب تخزين. (2) تقليل إجهاد التدفق. تتضمن طرق التشكيل التي تنتمي إلى هذه الفئة التشكيل فائق اللدونة والتشكيل بالقالب السائل (أي التشكيل شبه الصلب أو التشكيل عند نقطة الانصهار القريبة). الأولى هي طريقة تشكيل ذات معدل إجهاد أقل، والثانية هي طريقة تشكيل عند درجة حرارة عالية للغاية. (3) تقليل منطقة الاتصال. 2. تطوير تكنولوجيا التشكيل الدقيق. في السنوات الأخيرة، هناك مصطلح يسمى تزوير الشكل الصافي، وهو ما يعني أن المطروقات لم تعد تتم معالجتها. في الوقت الحاضر، يمكن التحكم في تفاوت المطروقات الدقيقة ضمن 0.01 إلى 0.05 ملم. حققت ألمانيا تشكيلًا صافيًا للأعمدة المتقاطعة (انظر الشكل 1-1-4) والتروس القوسية الداخلية والخارجية (انظر الشكل 1-1-5) لنقل حركة السيارات. في بعض الحالات، يكون من الصعب تحقيق "الشكل الصافي" بشكل كامل، وهناك مصطلح مقابل "الشكل القريب من الشبكة"، لذلك هناك "تشكيل الشكل القريب من الشبكة"، وتزوير الشكل القريب من الشبكة (تزوير الشكل القريب من الشبكة). من الواضح أن هناك متطلبات صارمة للقالب لتحقيق التشكيل الدقيق. الشكل 1-1-6 هو مخطط جهاز القالب وأجزاء المنتج لقذف التروس القوسية. خصائص هذا الجهاز هي: 1) السطح الكروي للخرامة مدعوم ذاتيًا لتجنب القوة الجانبية. 2) القالب السفلي لديه جهاز تعديل لضمان تركيز القالب العلوي والسفلي. 3) القالب السفلي لديه جهاز تثبيت هيدروليكي للحفاظ على التثبيت المركزي. ينقسم التشكيل إلى خطوتين، وهما التشكيل المسبق الدافئ لقطعة الحديد على شكل كوب مع أسنان خارجية، ومن ثم التشكيل النهائي البارد (انظر الشكل 1-1-7). يوضح تحليل العناصر المحدودة أن شكل سن التشكيل هو فقط شبه المنحرف، وهو الأنسب. لا تتم معالجة شكل السن لمادة الشريط المبثوقة ويتم تقطيعها فقط إلى تروس. 3. استخدم عملية مركبة. يمكن أن تكون المادة الخام المستخدمة في الحدادة عبارة عن جزء متكلس من المسحوق أو مادة خام مصنوعة عن طريق القولبة بالحقن. يوضح الشكل 1-1-8 تشكيل البليت المتكون عن طريق القولبة بالحقن.

في السنوات الأخيرة، يجمع التشكيل شبه الصلب بين الصب والتزوير لتوفير الطاقة والحصول على قطع عمل دقيقة وعالية الأداء نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، يعد التشكيل شبه الصلب أيضًا طريقة جيدة لتشكيل المواد المركبة منخفضة الألياف والمواد المركبة المعززة بالجسيمات. عملية ثني ولحام دقيقة لأجزاء الحلقة الكبيرة. نظرًا لصعوبة نقل أجزاء الفلنجة الكبيرة التي يبلغ قطرها أكثر من 8 أمتار، قام Wang Zhongren وآخرون بتطوير عملية ثني دقيقة ولحام دقيق للأجزاء الحلقية الكبيرة. أكبر ميزة لها هي أنها يمكن أن تتجنب استخدام عمليات المخرطة العمودية. تظهر العمليات الرئيسية لهذه الطريقة في الشكل 1-1-9: الشكل أ عبارة عن قالب مربع مطروق، يجب أن يكون طوله أكبر من طول كل قطاع، ويجب حجز كمية معالجة الرؤوس عند كلا الطرفين؛ الشكل ب عبارة عن قسم ذو شكل خاص تتم معالجته بواسطة المسوي القنطري، بما في ذلك أخدود الختم وأخدود اللحام المتصل بالأسطوانة؛ الشكل ج هو الانحناء الدقيق. الشكل د هو أخدود لحام للحام التناكبي بين الرؤوس الطرفية ورؤوس المؤخرة التي تمت معالجتها بدقة وفقًا لطول القوس؛ يتم تجميع الشكل e في حلقة؛ الشكل f هو لحام الحافة والأسطوانة، وبعد اللحام في الأسطوانة ذات الحواف، يتم تشكيل سطح الختم بشكل جيد باستخدام أداة آلية بسيطة في موقع البناء.
الشكل 1-1-10 عبارة عن صورة للثني الدقيق لشفة كبيرة. مع الأخذ في الاعتبار أن المقطع العرضي سيتغير أثناء عملية الثني الفعلية، يمكن استخدام طريقة المحاكاة العددية للتنبؤ، ومن ثم يمكن تصحيح شكل المقطع العرضي وفقًا لنتائج التنبؤ لتحديد حجم المعالجة الذي يجب ضمانه على المسوى . تظهر نتائج المحاكاة العددية للعناصر المحدودة للتغير البعدي للجزء المنحني في الشكل 1-1-11.
4. توسيع نطاق تطبيق محاكاة عملية تزوير. نظرًا لأن البرامج أصبحت أكثر نضجًا واستمرار انخفاض أسعار أجهزة الكمبيوتر، فقد تم استخدام CAD/CAM على نطاق أوسع. تجدر الإشارة إلى أن محاكاة عملية الحدادة كانت قادرة على تحسين تصميم هيكل القالب بنجاح، والتنبؤ بالعيوب مثل الطي والقصور التي قد تحدث أثناء عملية التشكيل، وتحسين معلمات التشكيل، والتنبؤ بتوزيع الضغط في تجويف القالب، وتجنب التشقق المحلي أو التآكل المفرط. انتقلت المحاكاة العددية من البحث الأكاديمي البحت إلى الاستخدام العملي. في الوقت الحاضر، يمكن التنبؤ بتوزيع معدل الإجهاد والانفعال في قطعة العمل، ويمكن التنبؤ بالتنظيم والأداء بعد التشوه عند الضرورة. يوضح الشكل 1-1-12 مثالاً لإزالة الطيات الناتجة أثناء عملية الحدادة عن طريق تحسين شكل القالب من خلال المحاكاة الرقمية. كما هو موضح في الشكل 1-1-12، فإن سبب طي المطرقة هو التصميم غير المعقول لشكل القالب. بعد تعديل القالب، يتم ضغط الجزء العلوي من قطعة العمل تحت مشبك القالب العلوي، والذي يمكن أن يزيل الطي تمامًا. 5. التشكيل الدقيق يحدث التشكيل الدقيق في معالجة البلاستيك بسبب الطلب الكبير على الأجزاء الدقيقة. الطلب الكبير على هذه الأجزاء الدقيقة لا يرجع فقط إلى تصغير الأجهزة الكهربائية. ومع تطور الأجهزة الطبية وأجهزة الاستشعار والأجهزة الإلكترونية البصرية، زاد الطلب على الأجزاء الدقيقة بسرعة أيضًا. من منظور تكلفة الإنتاج وكفاءة الإنتاج، تتفوق طريقة معالجة البلاستيك على تقنية المعالجة ثلاثية الأبعاد فائقة الدقة (عملية LIGA) التي تدمج الطباعة الحجرية العميقة بالأشعة السينية، وقولبة التشكيل الكهربائي، وصب البلاستيك الصغير. عادةً ما يعني ما يسمى بالتشكيل الدقيق أن بُعدًا واحدًا على الأقل للجزء المُشكَّل أقل من 0.5mm. نظرًا لأن حجم حبيبات المواد الخام المستخدمة لم يتغير كثيرًا، أي أن نسبة حجم الأجزاء الدقيقة إلى حجم الحبوب أصغر بكثير من نسبة حجم الأجزاء التقليدية إلى حجم الحبوب، لذلك فإن الاثنين يفعلان ذلك لا تتبع قانون مماثل. وعلى نفس المنوال، فإن نسبة مساحة السطح إلى حجم الأجزاء الدقيقة هي أيضًا أكبر بكثير من القيمة المقابلة للأجزاء التقليدية. وفي المقابل، فإن منطقة التلامس لها تأثير أكبر بكثير على التشكيل الدقيق من تشكيل الأجزاء التقليدية. يوضح الشكل 1-1-13 بوضوح التغير في عدد الحبوب السطحية مقارنة بعدد الحبوب الكلية بسبب انخفاض الحجم. في الشكل، αx هو مضاعف تقليل الحجم.
يوضح الشكل {{0}} أن التحدب على سطح قطعة العمل من السهل تشكيل أخدود مغلق لتخزين مادة التشحيم بعد التسطيح. إذا كان حجم السطح صغيرًا جدًا، مثل التشكيل الدقيق، فليس من السهل تشكيل أخدود لتخزين مواد التشحيم. لذلك، بالنسبة لقذف الكوب المزدوج الموضح في الشكل 1-1-15، عندما يتم تقليل قطر قطعة العمل من 4 مم إلى 0.5 مم، تظهر نتائج الاختبار أنه في حالة استخدام زيت البثق كمواد تشحيم، فإن تزداد قوة الاحتكاك بشكل كبير مع تقليل حجم قطعة الاختبار، ويمكن أن تصل الزيادة إلى 20 مرة. يوضح الشكل 1-1-16 جزءًا مزورًا بسلك يبلغ قطره أقل من 0.3 مم. للمقارنة، يتم وضع المباراة على الجانب الأيمن من الشكل. 6. التشكيل المرن متعدد النقاط التشكيل المرن متعدد النقاط هو طريقة تشكيل جديدة لتصنيع قطع العمل ذات القشرة الكبيرة المنحنية، كما هو موضح في الشكل 1-1-17. جوهرها هو تقسيم القالب السفلي إلى قوالب صغيرة متعددة قابلة للتعديل. من أجل تجنب الجزء العلوي من القالب الصغير من إحداث فجوات على سطح قطعة العمل، يتم وضع لوحة فولاذية على القالب المنفصل لإنتاج سطح مرن مستمر. يتكون القالب العلوي من كتل البولي يوريثين، ويتم تغطية كلا جانبي قطعة العمل بألواح البولي يوريثين. يمكن للتشكيل المرن متعدد النقاط أن يقوم بشكل رئيسي بتصنيع قطعة العمل المطلوبة عن طريق تعديل شكل القالب السفلي. من أجل النظر في تأثير ارتداد قطعة العمل على دقة التشكيل، يمكن تصحيح سطح القالب عن طريق ضبط ارتفاع القالب الصغير. تم استخدام هذا النوع من القوالب بنجاح لتصنيع اللوحة القوسية لجسم الانكماش لنفق الرياح الكبير. 7. تشكيل المواد المركبة لقد تطور تشكيل المواد المركبة بسرعة في السنوات الأخيرة. بالنسبة للمواد المركبة ذات الألياف الطويلة، يتم استخدام الطرق شبه الصلبة في الغالب لتصنيعها. قامت شركة K. Sigert بتطوير أجزاء تشكيل مركبة من سبائك الكربون المقواة بألياف الكربون AlMg. وكما هو مبين في الشكل 1-1-18، فإن درجة حرارة التكوين شبه الصلب تقع بين المادة الصلبة والسائلة، وهي تتراوح بين 577 و638 درجة. يظهر شكلها في الشكل 1-1-19. يتم وضع الألياف والألواح بالتناوب وملفوفة بورق الألمنيوم من الخارج. لتشكيل مواد مركبة من الألياف القصيرة، يجب ضغط الألياف القصيرة في فراغ مسبقًا ثم يتم صب المعدن السائل في الفجوات بين الألياف تحت الضغط، وتبريده إلى حالة شبه صلبة ثم يتم بثقه. أجرى هو ليانشي وآخرون أبحاثًا في هذا الصدد. درس Zhang Libin ذات مرة تحضير المواد المركبة PM-SiCp /2A12. يظهر تدفق العملية في الشكل 1-1-20. يتم إجراء الضغط الساخن للقالب المغلف، والقلب المغلق، والبثق العكسي الساخن متساوي الحرارة على مكبس هيدروليكي محلي ذو أربعة أعمدة للأغراض العامة. تتميز المواد المركبة PM-SiCp /2A12 التي تمت معالجتها بواسطة البثق العكسي الساخن متساوي الحرارة بخصائص ميكانيكية جيدة. بالمقارنة مع خصائص الشد في درجة حرارة الغرفة لنفس الحالة من السبيكة المعدنية 2A12، فإن قوة الخضوع المشروطة σ0.2 للمادة المركبة PM-SiCp /2A12 التي تحتوي على SiCp15% (جزء الكتلة) و20% (جزء الكتلة) تزداد بمقدار 17.3 % و24.6% على التوالي، كما زادت مقاومة الشد Rm بنسبة 2.5% و 10.2% على التوالي.