مجموعة كاملة من طرق تشكيل المعادن ، ماذا يوجد بجانب التصنيع؟
تعد طريقة تشكيل المواد جزءًا مهمًا من تصميم الجزء وعامل رئيسي في عملية المعالجة. بالإضافة إلى التصنيع الآلي ، فإن قولبة المعادن بالحقن وتشكيل البلاستيك والطباعة ثلاثية الأبعاد التي ظهرت في السنوات الأخيرة كلها تقنيات رئيسية. دعونا نلقي نظرة فاحصة على طرق تشكيل المعادن هذه خصائص الحرفة.
يصب
يُسكب المعدن السائل في تجويف القالب المناسب لشكل الجزء وحجمه ، ويتم تبريده وتجميده للحصول على فراغات أو أجزاء. وعادة ما يطلق عليه تشكيل أو صب المعدن السائل.
تدفق العملية: معدن سائل ← تعبئة ← انكماش تجمد ← صب
ميزات العملية:
1. يمكن أن تنتج أجزاء ذات أشكال معقدة تعسفية ، خاصة تلك ذات أشكال التجويف الداخلي المعقدة.
2. قدرة قوية على التكيف ، أنواع غير محدودة من السبائك ، حجم غير محدود تقريبًا من المسبوكات.
3. مصدر المواد واسع ، منتجات النفايات يمكن إعادة صهرها ، واستثمار المعدات منخفض.
4. ارتفاع معدل الخردة وجودة السطح المنخفضة وظروف العمل السيئة.
تصنيف الصب:
(1) صب الرمل (صب الرمل)
طريقة الصب لإنتاج المسبوكات في قوالب الرمل. يمكن الحصول على الفولاذ والحديد ومعظم سبائك السبائك غير الحديدية عن طريق صب الرمل.
عملية تدفق:
ميزات تقنية:
1. إنها مناسبة لعمل الفراغات ذات الأشكال المعقدة ، خاصة مع التجاويف الداخلية المعقدة.
2. القدرة على التكيف على نطاق واسع والتكلفة المنخفضة.
3. بالنسبة لبعض المواد ذات اللدونة الضعيفة ، مثل الحديد الزهر ، فإن صب الرمل هو عملية التشكيل الوحيدة لتصنيع أجزائه أو فراغاته.
التطبيق: كتلة أسطوانة المحرك ، رأس الأسطوانة ، العمود المرفقي ومسبوكات السيارات الأخرى
(2) صب الاستثمار (صب الاستثمار)
عادة ، يشير إلى عمل نمط من مادة قابلة للانصهار ، تغطي سطح النموذج بعدة طبقات من المواد المقاومة للصهر لتكوين غلاف ، ثم صهر النموذج وتفريغ القشرة ، وذلك للحصول على قالب بدون سطح فاصل ، والتي يمكن ملؤها بعد التحميص بدرجة حرارة عالية. حلول صب الرمل. غالبًا ما يشار إليها باسم "صب الشمع المفقود".
عملية تدفق:
ميزة:
1. دقة أبعاد عالية ودقة هندسية.
2. خشونة السطح عالية.
3. يمكنها الصب بأشكال معقدة ، وسبائك الصب ليست محدودة.
العيوب: عملية معقدة وتكلفة عالية
التطبيق: إنها مناسبة لإنتاج الأجزاء الصغيرة ذات الأشكال المعقدة ، ومتطلبات الدقة العالية ، أو المعالجة الأخرى الصعبة ، مثل شفرات المحركات التوربينية ، إلخ.
(3) الصب يموت
باستخدام الضغط العالي للضغط على المعدن المنصهر في تجويف قالب معدني دقيق بسرعة عالية ، يتم تبريد المعدن المنصهر وتجميده تحت الضغط لتشكيل صب.
عملية تدفق:
ميزة:
1. أثناء الصب بالقالب ، يتحمل السائل المعدني ضغطًا عاليًا ويكون معدل التدفق سريعًا
2. جودة المنتج جيدة ، وحجم مستقر والتبادل الجيد.
3. كفاءة الإنتاج عالية ، ويمكن استخدام قالب الصب بشكل متكرر.
4. إنها مناسبة للإنتاج بالجملة ولها فوائد اقتصادية جيدة.
عيب:
1. المسبوكات عرضة للانكماش و المسام الصغيرة.
2. تتميز مصبوبات القوالب باللدونة المنخفضة ، لذا فهي غير مناسبة للعمل تحت تأثير الحمل والاهتزاز.
3. عند صب السبائك ذات نقطة الانصهار العالية بالقالب ، فإن عمر القالب يكون منخفض ، مما يؤثر على توسع إنتاج الصب بالقالب.
التطبيق: تم استخدام مصبوبات القوالب لأول مرة في صناعة السيارات وصناعة الأدوات ، ثم توسعت تدريجيًا لتشمل مختلف الصناعات ، مثل الآلات الزراعية وصناعة الأدوات الآلية وصناعة الإلكترونيات وصناعة الدفاع والكمبيوتر والمعدات الطبية والساعات والكاميرات والأجهزة اليومية وغيرها من الصناعات.
(4) صب الضغط المنخفض (صب الضغط المنخفض)
يشير إلى طريقة ملء القالب بالمعدن السائل تحت ضغط منخفض (0. 02-0. 06 ميجا باسكال) والتبلور تحت الضغط لتشكيل الصب.
عملية تدفق:
ميزات تقنية:
1. يمكن تعديل الضغط والسرعة أثناء الصب ، لذلك يمكن تطبيقها على قوالب الصب المختلفة (مثل القوالب المعدنية ، قوالب الرمل ، إلخ) ، صب السبائك المختلفة والمسبوكات بأحجام مختلفة.
2. يتم إستخدام حشوة من نوع الحقن السفلي ، حشوة المعدن المنصهر مستقرة بدون رش ، والتي يمكن أن تتجنب الغاز المتضمن وتآكل جدار القالب والقلب ، وتحسين المعدل المؤهل للمسبوكات.
3. يتبلور الصب تحت الضغط ، هيكل الصب كثيف ، الخطوط العريضة واضحة ، السطح أملس ، والخصائص الميكانيكية عالية ، وهو مفيد بشكل خاص لصب الأجزاء الكبيرة وذات الجدران الرقيقة.
4. تم حذف رافع التغذية ، وزيادة معدل استخدام المعدن إلى 90-98 بالمائة ؛
5. كثافة اليد العاملة المنخفضة ، ظروف العمل الجيدة ، المعدات البسيطة ، من السهل تحقيق الميكنة والأتمتة.
التطبيق: المنتجات التقليدية بشكل أساسي (رأس الأسطوانة ، محور العجلة ، إطار الأسطوانة ، إلخ).
(5) الصب بالطرد المركزي (الصب بالطرد المركزي)
طريقة صب يتم فيها صب المعدن المنصهر في قالب دوار ، ويتم تعبئة القالب وترسيخه تحت تأثير قوة الطرد المركزي.
عملية تدفق:
ميزة:
1. يكاد لا يوجد استهلاك للمعادن في نظام السكب ونظام الرافعة ، مما يحسن من إنتاجية العملية ؛
2. ليست هناك حاجة إلى قلب عند إنتاج مصبوبات مجوفة ، لذلك يمكن تحسين قدرة ملء المعدن بشكل كبير عند إنتاج مصبوبات أنبوبية طويلة ؛
3. الصب ذو كثافة عالية ، عيوب أقل مثل المسام وشوائب الخبث ، وخصائص ميكانيكية عالية.
4. إنه مناسب لتصنيع المسبوكات المعدنية المركبة مثل البراميل والأكمام.
عيب:
1. هناك قيود معينة عند استخدامها لإنتاج مصبوبات ذات أشكال خاصة ؛
2. قطر الثقب الداخلي للصب غير دقيق ، سطح الثقب الداخلي خشن نسبيًا ، الجودة رديئة ، وبدل المعالجة كبير ؛
3. المسبوكات عرضة لفصل الثقل النوعي
طلب:
تم استخدام الصب بالطرد المركزي لأول مرة لإنتاج أنابيب الصب. في الداخل والخارج ، يتم استخدام تكنولوجيا الصب بالطرد المركزي في آلات التعدين ، والتعدين ، والنقل ، والصرف الصحي والري ، والطيران ، والدفاع الوطني ، والسيارات وغيرها من الصناعات لإنتاج الفولاذ والحديد وسبائك الكربون غير الحديدية. من بينها ، يعد إنتاج المصبوبات مثل أنابيب الحديد الزهر بالطرد المركزي وبطانات أسطوانة محرك الاحتراق الداخلي وأكمام العمود الأكثر شيوعًا.
(6) صب القالب المعدني (صب الجاذبية بالقالب)
طريقة صب حيث يملأ المعدن السائل قالبًا معدنيًا تحت تأثير الجاذبية ويبرد ويتصلب في القالب للحصول على الصب.
عملية تدفق:
ميزة:
1. الموصلية الحرارية والسعة الحرارية للقالب المعدني كبيرة ، وسرعة التبريد سريعة ، وبنية الصب كثيفة ، والخصائص الميكانيكية أعلى بحوالي 15 بالمائة من الصب بالرمل.
2. يمكن الحصول على مصبوبات ذات دقة أبعاد عالية وخشونة سطح منخفضة ، واستقرار الجودة جيد.
3. نظرًا لعدم استخدام قلب الرمال أو نادرًا ما يتم استخدامه ، يتم تحسين البيئة وتقليل الغبار والغازات الضارة وتقليل كثافة اليد العاملة.
عيب:
1. القالب المعدني نفسه ليس له نفاذية الهواء ، ويجب اتخاذ تدابير معينة لتصدير الهواء في التجويف والغاز الناتج عن قلب الرمال ؛
2. النوع المعدني ليس له امتياز ، ويكون الصب عرضة للتشقق عندما يصلب ؛
3. دورة تصنيع القوالب المعدنية أطول والتكلفة أعلى. لذلك ، لا يمكن إظهار التأثيرات الاقتصادية الجيدة إلا عندما يتم إنتاجها بكميات كبيرة بكميات كبيرة.
طلب:
صب القوالب المعدنية ليس مناسبًا فقط للإنتاج الضخم لمسبوكات السبائك غير الحديدية مثل سبائك الألمنيوم وسبائك المغنيسيوم ذات الأشكال المعقدة ، ولكن أيضًا لإنتاج المسبوكات والسبائك المعدنية من الحديد والصلب.
(7) صب الفراغ (صب الفراغ)
إنها عملية صب بالقالب متقدمة تعمل على تحسين الخواص الميكانيكية وجودة السطح لأجزاء الصب بالقالب من خلال إزالة المسام والغازات المذابة في أجزاء الصب بالقالب أو تقليلها بشكل كبير عن طريق استخراج الغاز في تجويف قالب الصب أثناء عملية الصب. عملية الصب يموت.
عملية تدفق:
ميزة:
1. إزالة أو تقليل المسام داخل الصب بالقالب ، وتحسين الخواص الميكانيكية وجودة السطح لقالب الصب ، وتحسين أداء الطلاء ؛
2. لتقليل الضغط الخلفي للتجويف ، يمكن استخدام السبائك ذات الضغط المنخفض المنخفض وأداء الصب السيئ ، ومن الممكن صب مصبوبات أكبر حجمًا باستخدام آلات صغيرة ؛
3. تم تحسين ظروف الملء ، ويمكن صب المصبوبات الرقيقة بالقالب ؛
عيب:
1. هيكل ختم القالب معقد ، ومن الصعب تصنيعه وتركيبه ، وبالتالي فإن التكلفة عالية.
2. إذا لم يتم التحكم بطريقة الصب بالقالب بالتفريغ بشكل صحيح ، فلن يكون التأثير مهمًا جدًا.
(8) ضغط الصب (الضغط على الصب يموت)
طريقة ترسيخ المعدن السائل أو شبه الصلب تحت ضغط عالٍ ، وتشكيل التدفق ، والحصول مباشرة على قطع العمل أو الفراغات. تتميز بمزايا معدل الاستخدام العالي للمعادن السائلة والعملية المبسطة والجودة المستقرة. إنها تقنية تشكيل معادن موفرة للطاقة مع آفاق تطبيق محتملة.
عملية تدفق:
صب البثق المباشر: طلاء الرش ، سبائك الصب ، تحامل القالب ، الضغط ، الحفاظ على الضغط ، تخفيف الضغط ، تقسيم القالب ، إزالة القوالب الفارغة ، إعادة الضبط ؛
صب البثق غير المباشر: الطلاء ، تحامل القالب ، التغذية ، الملء ، الضغط ، الضغط ، الضغط ، تخفيف الضغط ، فراق القالب ، إزالة القوالب الفارغة ، إعادة الضبط.
ميزات تقنية:
1. يمكن أن يزيل العيوب الداخلية مثل المسام ، تجاويف الانكماش ومسامية الانكماش.
2. خشونة سطح منخفضة ودقة أبعاد عالية.
3. يمكن أن يمنع تولد شقوق الصب.
4. من السهل تحقيق الميكنة والأتمتة.
التطبيق: يمكن استخدامه لإنتاج أنواع مختلفة من السبائك ، مثل سبائك الألومنيوم ، وسبائك الزنك ، وسبائك النحاس ، وحديد الدكتايل ، إلخ.
(9) فقد صب الرغوة
يتم ربط نماذج البارافين أو الرغوة المماثلة في الحجم والشكل للمسبوكات ودمجها في مجموعات نموذجية. بعد تنظيف الطلاء المقاوم للصهر والتجفيف ، يتم دفنها في رمل الكوارتز الجاف لتشكيل الاهتزاز ، ويتم سكبها تحت ضغط سلبي لتبخير النموذج ، ويحتل المعدن السائل موضع النموذج ، وهي طريقة صب جديدة تشكل صبًا بعد التصلب والتبريد.
تدفق العملية: الرغوة المسبقة ← تشكيل الرغوة ← غمس الطلاء ← التجفيف ← النمذجة ← الصب ← الاهتزاز ← التنظيف
ميزات تقنية:
1. يتميز الصب بالدقة العالية وعدم وجود لب رملي ، مما يقلل من وقت المعالجة.
2. لا يوجد سطح فراق ، تصميم مرن ودرجة عالية من الحرية.
3. الإنتاج النظيف ، لا تلوث.
4. تقليل تكاليف الاستثمار والإنتاج.
طلب:
إنها مناسبة لإنتاج مصبوبات دقيقة بأحجام مختلفة بهياكل معقدة. أنواع السبائك غير محدودة ، ودُفعات الإنتاج غير محدودة. مثل علبة المحرك المصنوعة من الحديد الزهر الرمادي ، الكوع الفولاذي عالي المنغنيز ، إلخ.
(10) الصب المستمر (الصب المستمر)
طريقة صب متقدمة ، المبدأ هو صب المعدن المنصهر باستمرار في قالب معدني خاص يسمى المبلور ، ويتم سحب الصب المتصلب (المتقشر) باستمرار من الطرف الآخر من المبلور ، ويمكن الحصول على مصبوبات من أي طول أو محدد أطوال.
ميزات تقنية:
1. بسبب التبريد السريع للمعدن ، يكون التبلور كثيفًا ، والهيكل موحد ، والخصائص الميكانيكية جيدة ؛
2. حفظ المعادن وزيادة العائد.
3. تم تبسيط العملية ، وتم استثناء النمذجة والعمليات الأخرى ، وبالتالي تقليل كثافة اليد العاملة ؛ يتم أيضًا تقليل مساحة الإنتاج المطلوبة بشكل كبير ؛
4. إن إنتاج الصب المستمر يسهل تحقيق الميكنة والأتمتة ، ويحسن كفاءة الإنتاج.
طلب:
يمكن لطريقة الصب المستمر صب الفولاذ والحديد وسبائك النحاس وسبائك الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم والمسبوكات الطويلة الأخرى ذات الأشكال المقطعية الثابتة ، مثل السبائك والألواح والقضبان والأنابيب ، إلخ.
تشكيل البلاستيك
باستخدام ليونة المادة ، طريقة المعالجة لمعالجة قطعة العمل مع قطع أقل أو بدون قطع تحت القوة الخارجية للأداة والقالب. هناك العديد من الأنواع منها ، بما في ذلك الطرق ، والدرفلة ، والبثق ، والرسم ، والختم وما إلى ذلك.
(1) تزوير
إنها طريقة معالجة تستخدم آلات الحدادة للضغط على الفراغات المعدنية لإحداث تشوه في البلاستيك للحصول على مطروقات ذات خصائص ميكانيكية معينة وأشكال وأحجام معينة.
وفقًا لآلية التشكيل ، يمكن تقسيم عملية الحدادة إلى طرق حرة ، وتزوير بالقالب ، ودرفلة على شكل حلقة ، وتزوير خاص.
تزوير مجاني: بشكل عام على المطرقة أو المكبس الهيدروليكي ، باستخدام أدوات بسيطة لدق السبائك أو الكتل المعدنية في الأشكال والأحجام المطلوبة.
تزوير القالب: يتم تشكيله باستخدام قالب على مطرقة تزوير القالب أو مكبس تشكيل بالحرارة.
الدرفلة الحلقية: تشير إلى إنتاج أجزاء الحلقة بأقطار مختلفة من خلال آلات درفلة الحلقة الخاصة بالمعدات ، وتستخدم أيضًا لإنتاج أجزاء على شكل عجلة مثل محاور السيارات وعجلات القطار.
طرق خاصة للتزوير: بما في ذلك طرق تشكيل الأسطوانة ، درفلة الإسفين المتقاطع ، التشكيل الشعاعي ، طرق التشكيل بالقالب السائل وطرق أخرى للتزوير ، والتي تكون أكثر ملاءمة لإنتاج الأجزاء ذات الأشكال الخاصة.
العملية التكنولوجية: تسخين الكتل المعدنية ← تحضير الكتل المعدنية بالطرق ← التشكيل بالطرق بالقالب ← تشذيب الحواف ← التثقيب ← الاستقامة ← الفحص الوسيط ← المعالجة الحرارية للمطروقات ← التنظيف ← الاستقامة ← الفحص
ميزات تقنية:
1. جودة المطروقات أعلى من جودة المصبوبات ويمكن أن تتحمل قوة التأثير الكبيرة. كما أن اللدونة والصلابة والخصائص الميكانيكية الأخرى أعلى من المصبوبات أو حتى أعلى من الأجزاء المتدحرجة.
2. حفظ المواد الخام وتقصير ساعات المعالجة.
3. كفاءة إنتاج عالية.
4. التطريق الحر مناسب لإنتاج قطعة واحدة ودُفعات صغيرة ، ولديه مرونة كبيرة.
طلب:
أسطوانات وتروس متعرجة لمصانع الدرفلة الكبيرة ، والدوارات ، والدفاعات ، وحلقات الاستبقاء من المولدات التوربينية ، وأسطوانات العمل وأعمدة المكابس الهيدروليكية الضخمة ، ومحاور القاطرات ، وأعمدة الكرنك ، وقضبان توصيل السيارات والجرارات ، إلخ.
(2) المتداول
طريقة معالجة بالضغط يمر فيها الفراغ المعدني عبر الفجوة بين زوج من البكرات الدوارة (أشكال مختلفة) ، ويتم تقليل المقطع العرضي للمادة ويزيد الطول بسبب تشكيل الضغط وتدحرج البكرات.
تصنيف المتداول:
وفقًا لحركة القطعة الملفوفة ، هناك: دحرجة طولية ، دحرجة أفقية ، ولف منحرف. الدرفلة الطولية هي عملية يمر فيها المعدن بين لفتين مع اتجاهات دوران متعاكسة وينتج عنه تشوه بلاستيكي بينهما ؛ اتجاه حركة القطعة المدلفنة بعد التشوه يتوافق مع اتجاه محور الأسطوانة ؛ لفة محور زاوية غير خاصة.
طلب:
وهي تستخدم بشكل أساسي في التشكيلات المعدنية ، والألواح ، والأنابيب ، وما إلى ذلك ، وكذلك بعض المواد غير المعدنية مثل المنتجات البلاستيكية والمنتجات الزجاجية.
(3) البثق
تحت تأثير الضغط الانضغاطي غير المتكافئ ثلاثي الاتجاهات ، يتم بثق البليت من فتحة أو فجوة القالب لتقليل مساحة المقطع العرضي وزيادة الطول ، وتسمى طريقة المعالجة لتصبح المنتج المطلوب بالبثق. تسمى هذه المعالجة للقضيب بالبثق. .
عملية تدفق:
التحضير قبل البثق ← تسخين قضيب الصب ← البثق ← التمديد واللف والتقويم ← النشر (القطع حسب الطول) ← فحص العينات ← الشيخوخة الاصطناعية ← التغليف والتخزين
ميزة:
1. مجموعة واسعة من الإنتاج والمواصفات والأصناف المنتج.
2. مرونة كبيرة في الإنتاج ، مناسبة للإنتاج بكميات صغيرة.
3. المنتج ذو دقة أبعاد عالية وجودة سطح جيدة.
4. استثمار أقل في المعدات ، منطقة ورشة عمل صغيرة ، من السهل تحقيق الإنتاج التلقائي.
عيب:
1. خسارة كبيرة في النفايات الهندسية.
2. تدفق المعادن غير المتكافئ.
3. سرعة بثق منخفضة ووقت مساعد طويل.
4. تآكل الأدوات كبير والتكلفة عالية.
نطاق تطبيق الإنتاج: يستخدم بشكل أساسي لتصنيع القضبان الطويلة والثقوب العميقة والأجزاء رقيقة الجدران وأجزاء المقطع العرضي ذات الشكل الخاص.
(4) سحب
طريقة معالجة بلاستيكية تعمل فيها قوة خارجية على الطرف الأمامي للمعدن المسحوب لسحب المعدن الفارغ من فتحة القالب أصغر من مقطع الفراغ للحصول على منتج ذي شكل وحجم مطابقين.
ميزة:
1. حجم دقيق وسطح أملس.
2. الأدوات والمعدات بسيطة.
3. الإنتاج المستمر عالي السرعة للمنتجات الطويلة ذات المقاطع العرضية الصغيرة.
عيب:
1. مقدار التشوه لكل تمريرة والتشوه الكلي بين التليين محدودان ؛
2. الطول محدود.
