זיוף: ניתוח מקיף של היתרונות, המאפיינים והתהליכים
זיוף הוא טכנולוגיית עבודה פלסטית ליבה בתחומי הייצור המכני והמתכות. עקרון הליבה שלו כולל יישום כוח חיצוני על בילטים מתכתיים באמצעות ציוד כמו זיוף פטישים ולחץ, וגורם להם לעבור עיוות פלסטי בטמפרטורות גבוהות (זיוף חם) או טמפרטורת חדר (זיוף קר), ובכך להשיג חתיכות עבודה או חסמים העומדים בדרישות לצורה, גודל ותכונות מכניות. בהשוואה לשיטות עיבוד כמו יציקה וחיתוך, זיוף מאופיין על ידי "אופטימיזציה של המבנה הפנימי של מתכות ושיפור התכונות המכניות של הרכיבים" ונמצא בשימוש נרחב בייצור ציוד יוקרתי. להלן הסבר מפורט משלושה ממדים: יתרונות, מאפיינים ותהליכים.
I. יתרונות ליבה של זיוף
על ידי שינוי המבנה והצורה הפנימית של בילטות מתכת באמצעות כוח חיצוני, יתרונות זיוף מרוכזים בתכונות מכניות, ניצול חומרים ויכולת הסתגלות לתרחישי יישומים:
1. שיפור משמעותית של תכונות מכניות מתכתיות עם אמינות רכיב גבוהה
מבנה פנימי אופטימי: במהלך תהליך הזיוף, פגמים כמו נקבוביות יציקה, חורי גז וחללי הצטמקות בחילול המתכת דחוסים. דגנים מעודנים ויוצרים "קווי זרימה סיביים" (קווי זרימת מתכת) לאורך כיוון הלחץ, ומגדילים את התכונות המכניות העיקריות כמו חוזק מתיחה, חוזק התשואה וקשיחות ההשפעה של הרכיב ב- 30% עד 50% בהשוואה ליציקות.
הסתגלות לתנאי עבודה קיצוניים: לרכיבים מזויפים יש עמידות בפני עייפות מעולה והתנגדות להשפעה, ויכולים לעמוד בסביבות קשות כמו עומסים לסירוגין לטווח הארוך, לחץ גבוה וטמפרטורה גבוהה. הם "התהליך המועדף על רכיבים נושאי עומס ליבה" בציוד יוקרתי כמו תעופה וחלל (דיסקי טורבינת מנוע), מעבר מסילה (צירי גלגלים) ומכונות בנייה (Crankshafts).
2. ניצול חומרים גבוה עם עלויות ייצור הניתנות לשליטה
פסולת חומר מופחתת: זיוף צורות רכיבים באמצעות "עיוות פלסטיק" מבלי להסיר כמות גדולה של עודף חומר. שיעור ניצול החומרים יכול להגיע ל 70% ל 95% (דיוק דיוק זייף אפילו עולה על 90%), שהוא הרבה יותר גבוה מזה של קיצוץ בעיבוד (בדרך כלל רק 30% עד 50%).
עלויות עיבוד עוקבות נמוכות יותר: תהליכים כמו זיוף למות וזיוף דיוק יכולים לייצר ישירות ריקים "כמעט-צורה" קרוב לגודל המוצר המוגמר, ולהפחית באופן משמעותי את עומס העבודה של תהליכי חיתוך עוקבים כמו סיבוב וטרייה, המתאימים במיוחד לבקרת עלויות בתרחישי ייצור המונים.
3. יכולת הסתגלות חומרית רחבה וגמישות תהליכים חזקה
תאימות חומרית: היא יכולה לעבד כמעט את כל חומרי המתכת הסובלים, כולל פלדת פחמן, פלדת סגסוגת, סגסוגת אלומיניום, סגסוגת טיטניום, סגסוגת נחושת וכו ', ביניהם אופטימיזציה של הביצועים של "חומרים קשים לתהליך" כמו פלדת סגסוגת סגסוגת סופר-חוזק גבוהה יותר על תהליכי זיוף.
תאימות מוצר: מחלקים מדויקים קטנים (כגון חרקי הילוכים וברגים) ועד רכיבים גדולים כבדים (כגון רצים טורבינת הידרו של 10,000 טון וראשי כלי לחץ גרעיניים), וניתן ליצור פירים פשוטים לחלקים מורכבים בצורת מיוחד (כגון להבים אוויר-מנועי), כולם ניתן ליצור דרך.
4. יציבות ממדית טובה של רכיבים ועקביות באיכות גבוהה
העיוות של בילטות מתכת במהלך זיוף נשלט בקפדנות על ידי מתים (זייף למות) או פרמטרים של ציוד (זיוף למות פתוח). בפרט, ניתן לשלוט ביציבות על הסובלנות הממדית של סליחות למות ב- IT12 ל- IT10, וחספוס פני השטח מגיע RA6.3 ל- RA12.5 מיקרומטר. במהלך ייצור המוני, לתכונות המכניות והדיוק הממדי של הרכיבים יש תנודות קטנות, והעקביות האיכותית טובה יותר מזו של יציקות.
II. המאפיינים העיקריים של זיוף
המאפיינים הטכניים של זיוף נקבעים על ידי היגיון הליבה של "עיוות מפלסטיק מתכת + העמסת כוח חיצוני + בקרת טמפרטורה", עם זיהוי תהליכים מובהק:
1. במרכז "עיוות פלסטיק מוצק" ותלוי במאפייני זרימת המתכת
מהות הזיוף היא להשתמש ב"פלסטיות "של מתכות בטמפרטורה מסוימת (היכולת לעבור עיוות קבוע מבלי לשבור תחת כוח חיצוני). הצורה משתנה דרך תלוש האטומים בתוך החילול וארגון מחדש של דגנים. התהליך כולו אינו עובר שינוי שלב מ"נוזל למוצק ", ובכך שומר על הקומפקטיות המובנית של המתכת.
2. טמפרטורה כפרמטר בקרת מפתח, המסווגת ל"זיפה חמה "," זיוף קר "ו"היצע חם"
זיוף חם: ה- Billet מחומם מעל "טמפרטורת ההתגבשות" (למשל, 1000-1250 ℃ לפלדת פחמן, 350-500 ℃ לסגסוגת אלומיניום). בשלב זה, למתכת יש פלסטיות גבוהה ועמידות לעיוות נמוכה, המתאימה ליצירת רכיבים גדולים ומורכבים, אך יש להסיר את סולם תחמוצת לאחר מכן.
זיוף קר: הזילוף מזויף בטמפרטורת החדר. למתכת עמידות בעיוות גבוהה אך דיוק גבוה (סובלנות IT9-IT7) ומשטח חלק (RA1.6-RA3.2 מיקרומטר). אין צורך בניקוי בקנה מידה חימום או תחמוצת, המתאים לחלקי דיוק קטנים (כגון ברגים והילוכים).
זיוף חם: הצילום מחומם בין "טמפרטורת החדר לטמפרטורת התגבשות" (למשל, 600-800 ℃ לפלדת פחמן). הוא משלב את התנגדות העיוות הנמוכה של זיוף חם ודיוק גבוה של זיוף קר, והוא תהליך יעיל שפותח בשנים האחרונות.
3. שיטת העמסת כוח חיצוני קובעת את סוג התהליך עם תלות בציוד חזק
העמסת הכוח החיצוני של זיוף מסתמכת על ציוד מיוחד, ושיטות העמסה שונות תואמות תהליכים שונים: זיוף פטישים משיגים עיוות מהיר באמצעות "עומס השפעה" (המתאים לזיוף למות פתוח ולייצוף קטן); לחץ על העמסה איטית באמצעות "לחץ סטטי" (המתאים לזיוף גדול וזיוף דיוק); מכונות זיוף גליל משיגות גיבוש של חלקי פיר ארוכים באמצעות "עיוות מתגלגל" (כמו מסילות פלדה ופירים). הטונוס והדיוק של הציוד קובעים ישירות את הגודל והאיכות המרבי של הסליחות.
4. ברור "קווי זרימה סיביים" במוצרים מוגמרים עם תכונות מכניות אניסוטרופיות
קווי הזרימה הסיבית המתכתית הנוצרים על ידי זיוף מופצים לאורך צורת הרכיב (למשל, קווי הזרימה הסיביים של כיפוף גל הארכובה עם צורת הארכובה). התכונות המכניות (חוזק מתיחה, התנגדות השפעה) של הרכיב לאורך כיוון קו הזרימה גבוהות בהרבה מאלו בכיוון קו הזרימה הרוחבי. "אניסוטרופיה" זו היא אחד ממאפייני הליבה של זיכאות העולות על יציקות וגורם מפתח שיש לקחת בחשבון בעיצוב.
III. קישורי תהליך מפתח וסיווג זיוף
יש לנסח תהליכי זיוף על בסיס תכונות חומר, דרישות מוצר ויכולות ציוד, בעיקר כולל ארבעה קישורים: "הכנת בילט - חימום - עיוות - טיפול עוקב". הסיווגים הספציפיים הם כדלקמן:
(I) קישורי תהליך ליבה
1. הכנה ראשונית: הנחת הבסיס ליצירת
בחירת בילט והכנה: בחר בילטים כמו פלדה עגולה ופלדה מרובעת לפי גודל המוצר המוגמר. חתוך את ה- Billet על ידי ניסור, גזירה וכו ', כדי להבטיח כי שגיאת משקל הבילט היא ≤5% (כדי להימנע מאינן מספקות או פסולת חומרית); "חישול ספירואידי" נדרש לצורך זייף קרים (כדי להפחית את הקשיות ולשפר את הפלסטיות).
חימום: חייבים חימום חמים צריכים להיות מחוממים לטמפרטורת היעד בכבשן חימום (תנורי התנגדות, תנורי גז). לשלוט בקפדנות בקצב החימום (כדי להימנע מפיצוח בילט) ובזמן החזקה (כדי להבטיח טמפרטורה פנימית אחידה) כדי למנוע התחממות יתר (גרגרים גסים) או שריפה (חמצון חמור על פני השטח).
2. עיוות ליבה: השגת צורה ובקרת ביצועים
גיבוש זיוף: הכניסו את הצילום המחומם למות או זיוף זיוף, והשגת עיוות באמצעות העמסה יחידה או מרובה-זיוף למות פתוח מסתמך על פעולות העובדים ליצירת הצילום על הסדן (המתאים לאצווה קטנה וחלקים גדולים); מזון למות מכריח את החוברת להיווצר דרך חלל המתים העליונים והתחתונים (מתאים לאצווה בינונית ולחלקים מורכבים); זיוף דיוק דורש מתות ולחצנות דיוק גבוהות בכדי להשיג ישירות מוצרים מוגמרים כמעט בצורת נטו.
ריסוס וגיזום: לאחר יצירתו מוציאים הזיוף למות, וה"הבזק "(עודף מתכת שעלה על חלל במהלך העיוות) מוסר באמצעות מתים זמירה; "שימון שחרור סוכן שחרור" נדרש לצורך סעיפות קרות (כדי להפחית את השחיקה של המוות ושריטות בילט).
3. טיפול לאחר מכן: אופטימיזציה של ביצועים ודיוק
טיפול בחום: בצע טיפול בחום כמו נורמליזציה (חידוד תבואה), מרווה ומזג (שיפור חוזק וקשיחות), והרווחת רגיעה (השגת קשיות גבוהה) בהתאם לדרישות לביטול זיוף לחץ ובקרה על תכונות מכניות.
ניקוי וגימור: נקה את פני השטח על ידי שוטף ירייה (הסרת סולם תחמוצת ושיפור קשיות פני השטח), כבישה (ניקוי שכבת תחמוצת שיורית) וכו '; בצע עיבוד עוקב כמו טחינה וטענה על חלקים מדויקים כדי להבטיח את הדיוק הממדי הסופי.
בדיקת איכות: הקפידו על הסמכת מוצרים באמצעות בדיקת מראה (סדקי שטח, שאריות פלאש), מדידה ממדית (מחוגה, מיקרומטר), בדיקות לא הרסניות (בדיקות קוליות למומים פנימיים) ובדיקת רכוש מכני (מתיחה, בדיקת השפעה).
(Ii) תהליכי זיוף מיוחדים
זיוף אבקה: אבקת מתכת נלחצת לחיוביות, ואז סינון ומזויף. זה משלב את היתרונות של אבקת מטלורגיה וקיץ, המתאים לחלקים קטנים עם חוזק גבוה וצורות מורכבות (כמו הילוכים ושרוולים נושאים).
זיוף איזותרמי: נוצר במות טמפרטורה קבועה, המתאים ל"חומרים קשים להעצמה "כמו סגסוגות טיטניום וסגסוגות-על. זה יכול להפחית את עמידות העיוות ולהבטיח דיוק גיבוש (כגון דיסקים של טורבינת מנועי אוויר).
זיוף נוזלים: מתכת נוזלית מוזרקת למות ולחץ מייד. הוא משלב את היתרונות של יציקה (צורות מורכבות) וזיוף (מבנה צפוף), המתאים לסגסוגת אלומיניום וסגסוגת מגנזיום (כמו רכזות גלגלים לרכב).
צור קשר עכשיו