Η σφυρηλάτηση είναι η συλλογική ονομασία για τη σφυρηλάτηση και την εκτύπωση. Είναι μια μέθοδος επεξεργασίας διαμόρφωσης που χρησιμοποιεί το σφυρί, το αμόνι και τον διατρητήρα μιας μηχανής σφυρηλάτησης ή ενός καλουπιού για να ασκήσει πίεση στο τεμάχιο, προκαλώντας πλαστική παραμόρφωση και λαμβάνοντας μέρη του απαιτούμενου σχήματος και μεγέθους.
Τι είναι η σφυρηλάτηση
Κατά τη διαδικασία σφυρηλάτησης, ολόκληρο το ακατέργαστο τεμάχιο υφίσταται σημαντική πλαστική παραμόρφωση και σχετικά μεγάλη ποσότητα πλαστικής ροής. Κατά τη διαδικασία σφράγισης, το ακατέργαστο τεμάχιο σχηματίζεται κυρίως αλλάζοντας τη χωρική θέση κάθε περιοχής εξαρτήματος και δεν υπάρχει πλαστική ροή σε μεγάλη απόσταση στο εσωτερικό του. Η σφυρηλάτηση χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία μεταλλικών εξαρτημάτων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία ορισμένων μη μετάλλων, όπως πλαστικά μηχανικής, καουτσούκ, κεραμικά ακατέργαστα τεμάχια, τούβλα και τη διαμόρφωση σύνθετων υλικών.
Η έλαση, η έλξη κ.λπ. στις βιομηχανίες σφυρηλάτησης και μεταλλουργίας είναι όλες πλαστικές ή υπό πίεση κατεργασίες. Ωστόσο, η σφυρηλάτηση χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή μεταλλικών εξαρτημάτων, ενώ η έλαση και η έλξη χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή μεταλλικών υλικών γενικής χρήσης, όπως πλάκες, ταινίες, σωλήνες, προφίλ και σύρματα.
Ταξινόμηση σφυρηλάτησης
Η σφυρηλάτηση ταξινομείται κυρίως ανάλογα με τη μέθοδο διαμόρφωσης και τη θερμοκρασία παραμόρφωσης. Σύμφωνα με τη μέθοδο διαμόρφωσης, η σφυρηλάτηση μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: σφυρηλάτηση και σφράγιση. Ανάλογα με τη θερμοκρασία παραμόρφωσης, η σφυρηλάτηση μπορεί να χωριστεί σε θερμή σφυρηλάτηση, ψυχρή σφυρηλάτηση, θερμή σφυρηλάτηση και ισόθερμη σφυρηλάτηση, κ.λπ.
1. Θερμή σφυρηλάτηση
Η θερμή σφυρηλάτηση είναι η σφυρηλάτηση που εκτελείται πάνω από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του μετάλλου. Η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να βελτιώσει την πλαστικότητα του μετάλλου, κάτι που είναι ευεργετικό για τη βελτίωση της εγγενούς ποιότητας του τεμαχίου εργασίας και τη μείωση της πιθανότητας ρωγμάτωσης. Οι υψηλές θερμοκρασίες μπορούν επίσης να μειώσουν την αντοχή του μετάλλου στην παραμόρφωση και να μειώσουν την απαιτούμενη χωρητικότητα.μηχανήματα σφυρηλάτησηςΩστόσο, υπάρχουν πολλές διαδικασίες θερμής σφυρηλάτησης, η ακρίβεια του τεμαχίου εργασίας είναι κακή και η επιφάνεια δεν είναι λεία. Και τα σφυρήλατα είναι επιρρεπή σε οξείδωση, αποανθράκωση και ζημιά από καύση. Όταν το τεμάχιο εργασίας είναι μεγάλο και παχύ, το υλικό έχει υψηλή αντοχή και χαμηλή πλαστικότητα (όπως κάμψη με ρολό εξαιρετικά παχιών πλακών, έλξη ράβδων χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα κ.λπ.) και χρησιμοποιείται θερμή σφυρηλάτηση.
Οι γενικά χρησιμοποιούμενες θερμοκρασίες θερμής σφυρηλάτησης είναι: ανθρακούχος χάλυβας 800~1250℃· κράμα δομικού χάλυβα 850~1150℃· χάλυβας υψηλής ταχύτητας 900~1100℃· συνήθως χρησιμοποιούμενο κράμα αλουμινίου 380~500℃· κράμα 850~1000℃· ορείχαλκος 700~900℃.
2. Ψυχρή σφυρηλάτηση
Η ψυχρή σφυρηλάτηση είναι η σφυρηλάτηση που εκτελείται κάτω από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του μετάλλου. Γενικά, η ψυχρή σφυρηλάτηση αναφέρεται στη σφυρηλάτηση σε θερμοκρασία δωματίου.
Τα τεμάχια που σχηματίζονται με ψυχρή σφυρηλάτηση σε θερμοκρασία δωματίου έχουν υψηλή ακρίβεια σχήματος και διαστάσεων, λείες επιφάνειες, λίγα βήματα επεξεργασίας και είναι κατάλληλα για αυτοματοποιημένη παραγωγή. Πολλά εξαρτήματα ψυχρής σφυρηλάτησης και ψυχρής σφράγισης μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας ως εξαρτήματα ή προϊόντα χωρίς την ανάγκη μηχανικής κατεργασίας. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της ψυχρής σφυρηλάτησης, λόγω της χαμηλής πλαστικότητας του μετάλλου, είναι εύκολο να προκληθούν ρωγμές κατά την παραμόρφωση και η αντοχή στην παραμόρφωση είναι μεγάλη, απαιτώντας μηχανήματα σφυρηλάτησης μεγάλης χωρητικότητας.
3. Θερμή σφυρηλάτηση
Η σφυρηλάτηση σε θερμοκρασία υψηλότερη από την κανονική, αλλά όχι μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης, ονομάζεται θερμή σφυρηλάτηση. Το μέταλλο προθερμαίνεται και η θερμοκρασία θέρμανσης είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή της θερμής σφυρηλάτησης. Η θερμή σφυρηλάτηση έχει μεγαλύτερη ακρίβεια, πιο λεία επιφάνεια και χαμηλή αντοχή στην παραμόρφωση.
4. Ισοθερμική σφυρηλάτηση
Η ισοθερμική σφυρηλάτηση διατηρεί σταθερή τη θερμοκρασία του ακατέργαστου τεμαχίου καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας διαμόρφωσης. Η ισοθερμική σφυρηλάτηση αποσκοπεί στην πλήρη αξιοποίηση της υψηλής πλαστικότητας ορισμένων μετάλλων στην ίδια θερμοκρασία ή στην απόκτηση συγκεκριμένων δομών και ιδιοτήτων. Η ισοθερμική σφυρηλάτηση απαιτεί τη διατήρηση του καλουπιού και του κατεστραμμένου υλικού σε σταθερή θερμοκρασία, κάτι που απαιτεί υψηλό κόστος και χρησιμοποιείται μόνο για ειδικές διαδικασίες σφυρηλάτησης, όπως η υπερπλαστική διαμόρφωση.
Χαρακτηριστικά της σφυρηλάτησης
Η σφυρηλάτηση μπορεί να αλλάξει τη δομή του μετάλλου και να βελτιώσει τις ιδιότητες του μετάλλου. Μετά την θερμή σφυρηλάτηση του πλινθώματος, η αρχική χαλαρότητα, οι πόροι, οι μικρορωγμές κ.λπ. στην κατάσταση χύτευσης συμπιέζονται ή συγκολλούνται. Οι αρχικοί δενδρίτες διασπώνται, καθιστώντας τους κόκκους λεπτότερους. Ταυτόχρονα, ο αρχικός διαχωρισμός και η ανομοιόμορφη κατανομή του καρβιδίου αλλάζουν. Κάντε τη δομή ομοιόμορφη, για να αποκτήσετε σφυρήλατα που είναι πυκνά, ομοιόμορφα, λεπτά, έχουν καλή συνολική απόδοση και είναι αξιόπιστα στη χρήση. Μετά την παραμόρφωση της σφυρηλάτησης με θερμή σφυρηλάτηση, το μέταλλο έχει ινώδη δομή. Μετά την παραμόρφωση ψυχρής σφυρηλάτησης, ο μεταλλικός κρύσταλλος γίνεται εύτακτος.
Η σφυρηλάτηση είναι η πλαστική ροή του μετάλλου για να σχηματιστεί ένα τεμάχιο εργασίας του επιθυμητού σχήματος. Ο όγκος του μετάλλου δεν αλλάζει μετά την πλαστική ροή λόγω εξωτερικής δύναμης και το μέταλλο ρέει πάντα προς το τμήμα με τη μικρότερη αντίσταση. Στην παραγωγή, το σχήμα του τεμαχίου εργασίας συχνά ελέγχεται σύμφωνα με αυτούς τους νόμους για να επιτευχθούν παραμορφώσεις όπως πάχυνση, επιμήκυνση, διαστολή, κάμψη και βαθιά κύλιση.
Το μέγεθος του σφυρηλατημένου τεμαχίου είναι ακριβές και ευνοεί την οργάνωση της μαζικής παραγωγής. Οι διαστάσεις της διαμόρφωσης καλουπιών σε εφαρμογές όπως η σφυρηλάτηση, η εξώθηση και η σφράγιση είναι ακριβείς και σταθερές. Μηχανήματα σφυρηλάτησης υψηλής απόδοσης και αυτόματες γραμμές παραγωγής σφυρηλάτησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την οργάνωση εξειδικευμένης μαζικής ή μαζικής παραγωγής.
Τα μηχανήματα σφυρηλάτησης που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν σφυριά σφυρηλάτησης,υδραυλικές πρέσεςκαι μηχανικές πρέσες. Η σφύρα σφυρηλάτησης έχει μεγάλη ταχύτητα κρούσης, η οποία είναι ευεργετική για την πλαστική ροή του μετάλλου, αλλά θα προκαλέσει κραδασμούς. Η υδραυλική πρέσα χρησιμοποιεί στατική σφυρηλάτηση, η οποία είναι ευεργετική για τη σφυρηλάτηση του μετάλλου και τη βελτίωση της δομής. Η εργασία είναι σταθερή, αλλά η παραγωγικότητα είναι χαμηλή. Η μηχανική πρέσα έχει σταθερή διαδρομή και είναι εύκολη στην εφαρμογή μηχανοποίησης και αυτοματοποίησης.
Τάση ανάπτυξης της τεχνολογίας σφυρηλάτησης
1) Για τη βελτίωση της εγγενούς ποιότητας των σφυρήλατων εξαρτημάτων, κυρίως για τη βελτίωση των μηχανικών τους ιδιοτήτων (αντοχή, πλαστικότητα, σκληρότητα, αντοχή σε κόπωση) και της αξιοπιστίας τους.
Αυτό απαιτεί καλύτερη εφαρμογή της θεωρίας της πλαστικής παραμόρφωσης των μετάλλων. Εφαρμογή υλικών με εγγενώς καλύτερη ποιότητα, όπως χάλυβας επεξεργασμένος υπό κενό και χάλυβας που έχει υποστεί τήξη υπό κενό. Σωστή διεξαγωγή θέρμανσης προ-σφυρηλασίας και θερμικής επεξεργασίας σφυρηλάτησης. Πιο αυστηρές και εκτενείς μη καταστροφικές δοκιμές σφυρήλατων εξαρτημάτων.
2) Περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας ακριβούς σφυρηλάτησης και σφράγισης ακριβείας. Η μη κοπτική επεξεργασία είναι το πιο σημαντικό μέτρο και κατεύθυνση για τη βιομηχανία μηχανημάτων για τη βελτίωση της αξιοποίησης των υλικών, τη βελτίωση της παραγωγικότητας της εργασίας και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Η ανάπτυξη μη οξειδωτικής θέρμανσης των ακατέργαστων τεμαχίων σφυρηλάτησης, καθώς και υλικών καλουπιού υψηλής σκληρότητας, αντοχής στη φθορά και μακράς διαρκείας, και μεθόδων επιφανειακής επεξεργασίας, θα συμβάλει στην εκτεταμένη εφαρμογή της ακριβούς σφυρηλάτησης και σφράγισης ακριβείας.
3) Ανάπτυξη εξοπλισμού σφυρηλάτησης και γραμμών παραγωγής σφυρηλάτησης με υψηλότερη παραγωγικότητα και αυτοματοποίηση. Υπό εξειδικευμένη παραγωγή, η παραγωγικότητα της εργασίας βελτιώνεται σημαντικά και το κόστος σφυρηλάτησης μειώνεται.
4) Ανάπτυξη ευέλικτων συστημάτων σφυρηλάτησης (εφαρμογή τεχνολογίας ομάδων, ταχείας αλλαγής μήτρας κ.λπ.). Αυτό επιτρέπει στην παραγωγή σφυρηλάτησης πολλαπλών ποικιλιών και μικρών παρτίδων να χρησιμοποιεί εξοπλισμό σφυρηλάτησης υψηλής απόδοσης και υψηλής αυτοματοποίησης ή γραμμές παραγωγής. Να κάνει την παραγωγικότητα και την οικονομία της κοντά στο επίπεδο της μαζικής παραγωγής.
5) Ανάπτυξη νέων υλικών, όπως μέθοδοι επεξεργασίας σφυρηλάτησης υλικών μεταλλουργίας σκόνης (ειδικά μεταλλικής σκόνης διπλής στρώσης), υγρού μετάλλου, πλαστικών ενισχυμένων με ίνες και άλλων σύνθετων υλικών. Ανάπτυξη τεχνολογιών όπως η υπερπλαστική διαμόρφωση, η διαμόρφωση υψηλής ενέργειας και η εσωτερική διαμόρφωση υψηλής πίεσης.
Ώρα δημοσίευσης: 04 Φεβρουαρίου 2024
