Eine vollständige Sammlung von Metallumformungsverfahren, was gibt es außer der spanenden Bearbeitung noch?
Die Materialumformmethode ist ein wichtiger Bestandteil des Teiledesigns und ein Schlüsselfaktor im Verarbeitungsprozess. Neben der maschinellen Bearbeitung sind Metallspritzguss, Kunststoffumformung und 3D-Druck, die in den letzten Jahren entstanden sind, alle Haupttechnologien. Schauen wir uns diese Metallformungsmethoden genauer an. Die Merkmale des Handwerks.
Gießen
Flüssiges Metall wird in den Formhohlraum gegossen, der für die Form und Größe des Teils geeignet ist, und gekühlt und verfestigt, um Rohlinge oder Teile zu erhalten. Es wird normalerweise als Flüssigmetallformen oder Gießen bezeichnet.
Prozessablauf: Flüssigmetall → Füllen → Erstarrungsschrumpfung → Gießen
Prozessmerkmale:
1. Es können Teile mit beliebigen komplexen Formen hergestellt werden, insbesondere solche mit komplexen inneren Hohlraumformen.
2. Starke Anpassungsfähigkeit, unbegrenzte Arten von Legierungen, nahezu unbegrenzte Größe der Gussteile.
3. Die Materialquelle ist groß, die Abfallprodukte können umgeschmolzen werden und die Ausrüstungsinvestition ist gering.
4. Hohe Ausschussquote, geringe Oberflächenqualität und schlechte Arbeitsbedingungen.
Casting-Klassifizierung:
(1) Sandguss (Sandguss)
Gießverfahren zur Herstellung von Gussstücken in Sandformen. Gussteile aus Stahl, Eisen und den meisten Nichteisenlegierungen können durch Sandguss erhalten werden.
Prozessablauf:
Technische Eigenschaften:
1. Es eignet sich zur Herstellung von Rohlingen mit komplexen Formen, insbesondere mit komplexen inneren Hohlräumen;
2. Breite Anpassungsfähigkeit und niedrige Kosten;
3. Für einige Materialien mit geringer Plastizität, wie z. B. Gusseisen, ist Sandguss das einzige Formgebungsverfahren zur Herstellung seiner Teile oder Rohlinge.
Anwendung: Motorzylinderblock, Zylinderkopf, Kurbelwelle und andere Gussteile von Automobilen
(2) Feinguss (Feinguss)
Normalerweise bezieht es sich auf die Herstellung eines Modells aus einem schmelzbaren Material, das Bedecken der Oberfläche des Modells mit mehreren Schichten aus feuerfestem Material, um eine Schale herzustellen, und das anschließende Schmelzen des Modells und das Austragen der Schale, um eine Form ohne Trennfläche zu erhalten , die nach dem Hochtemperaturrösten befüllt werden können. Gießlösungen für den Sandguss. Oft auch als „Wachsausschmelzverfahren“ bezeichnet.
Prozessablauf:
Vorteil:
1. Hohe Maßgenauigkeit und geometrische Genauigkeit;
2. Hohe Oberflächenrauheit;
3. Es kann Gussteile mit komplexen Formen gießen, und die Gusslegierungen sind nicht begrenzt.
Nachteile: komplizierter Prozess und hohe Kosten
Anwendung: Es eignet sich für die Herstellung von Kleinteilen mit komplexen Formen, hohen Präzisionsanforderungen oder schwierigen anderen Bearbeitungen, wie z. B. Schaufeln von Turbinentriebwerken usw.
(3) Druckguss
Unter Verwendung von hohem Druck, um geschmolzenes Metall mit hoher Geschwindigkeit in einen Präzisions-Metallformhohlraum zu pressen, wird das geschmolzene Metall gekühlt und unter Druck verfestigt, um einen Guss zu bilden.
Prozessablauf:
Vorteil:
1. Während des Druckgusses steht die Metallflüssigkeit unter hohem Druck und die Fließgeschwindigkeit ist schnell
2. Gute Produktqualität, stabile Größe und gute Austauschbarkeit;
3. Die Produktionseffizienz ist hoch und die Druckgussform kann häufig verwendet werden.
4. Es ist für die Massenproduktion geeignet und hat gute wirtschaftliche Vorteile.
Mangel:
1. Gussteile neigen zu winzigen Poren und Schrumpfung.
2. Druckgussteile haben eine geringe Plastizität, daher ist es nicht geeignet, unter Stoßbelastung und Vibration zu arbeiten;
3. Beim Druckgießen von Legierungen mit hohem Schmelzpunkt ist die Lebensdauer der Form gering, was sich auf die Ausweitung der Druckgussproduktion auswirkt.
Anwendung: Druckgussteile wurden zunächst in der Automobilindustrie und der Instrumentenindustrie eingesetzt und dann nach und nach auf verschiedene Branchen wie Landmaschinen, Werkzeugmaschinenindustrie, Elektronikindustrie, Verteidigungsindustrie, Computer, medizinische Geräte, Uhren, Kameras und tägliche Hardware ausgeweitet und andere Industrien.
(4) Niederdruckguss (Niederdruckguss)
Bezieht sich auf das Verfahren zum Füllen der Form mit flüssigem Metall unter einem niedrigeren Druck (0,02-0,06 MPa) und Kristallisieren unter Druck, um einen Guss zu bilden.
Prozessablauf:
Technische Eigenschaften:
1. Der Druck und die Geschwindigkeit beim Gießen können eingestellt werden, sodass sie auf verschiedene Gussformen (wie Metallformen, Sandformen usw.) angewendet werden können, um verschiedene Legierungen und Gussteile in verschiedenen Größen zu gießen.
2. Es wird eine Füllung vom Bodeninjektionstyp verwendet, die Füllung aus geschmolzenem Metall ist stabil, ohne zu spritzen, wodurch das beteiligte Gas und die Erosion der Formwand und des Kerns vermieden und die qualifizierte Gussrate verbessert werden können.
3. Das Gussstück kristallisiert unter Druck, die Gussstruktur ist dicht, die Umrisse sind klar, die Oberfläche ist glatt und die mechanischen Eigenschaften sind hoch, was besonders für das Gießen von großen und dünnwandigen Teilen von Vorteil ist;
4. Das Zufuhrsteigrohr wird weggelassen und die Metallausnutzungsrate wird auf 90-98 Prozent erhöht;
5. Geringe Arbeitsintensität, gute Arbeitsbedingungen, einfache Ausrüstung, leicht zu realisierende Mechanisierung und Automatisierung.
Anwendung: hauptsächlich traditionelle Produkte (Zylinderkopf, Radnabe, Zylinderrahmen usw.).
(5) Schleuderguss (Schleuderguss)
Ein Gießverfahren, bei dem geschmolzenes Metall in eine rotierende Form gegossen und die Form unter Einwirkung der Zentrifugalkraft gefüllt und verfestigt wird.
Prozessablauf:
Vorteil:
1. Es gibt fast keinen Metallverbrauch im Gießsystem und Steigsystem, was die Prozessausbeute verbessert;
2. Bei der Herstellung von Hohlgussstücken ist kein Kern erforderlich, sodass die Metallfüllfähigkeit bei der Herstellung von langen Rohrgussstücken erheblich verbessert werden kann.
3. Das Gussteil hat eine hohe Dichte, weniger Defekte wie Poren und Schlackeneinschlüsse und gute mechanische Eigenschaften;
4. Es ist zweckmäßig, Verbundmetallgußteile wie Fässer und Hülsen herzustellen.
Mangel:
1. Es gibt bestimmte Einschränkungen bei der Verwendung zur Herstellung von speziell geformten Gussteilen;
2. Der Durchmesser des Innenlochs des Gussstücks ist nicht genau, die Oberfläche des Innenlochs ist relativ rau, die Qualität ist schlecht und die Bearbeitungstoleranz ist groß;
3. Gussteile neigen zur Entmischung nach spezifischem Gewicht
Anwendung:
Der Schleuderguss wurde erstmals zur Herstellung von Gussrohren eingesetzt. Im In- und Ausland wird die Schleudergusstechnologie in der Metallurgie, im Bergbau, im Transportwesen, in Entwässerungs- und Bewässerungsmaschinen, in der Luftfahrt, in der Landesverteidigung, in der Automobilindustrie und in anderen Industrien zur Herstellung von Gussteilen aus Stahl, Eisen und Nichteisen-Kohlenstofflegierungen eingesetzt. Unter ihnen ist die Herstellung von Gussteilen wie Schleudergussrohren, Zylinderlaufbüchsen für Verbrennungsmotoren und Wellenhülsen am weitesten verbreitet.
(6) Metallformguss (Kokillenguss)
Ein Formverfahren, bei dem flüssiges Metall eine Metallform unter Einwirkung der Schwerkraft füllt und in der Form abkühlt und sich verfestigt, um einen Guss zu erhalten.
Prozessablauf:
Vorteil:
1. Die Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität der Metallform sind groß, die Abkühlgeschwindigkeit ist schnell, die Struktur des Gussteils ist dicht und die mechanischen Eigenschaften sind etwa 15 Prozent höher als die des Sandgusses.
2. Es können Gussteile mit hoher Maßgenauigkeit und geringer Oberflächenrauheit erhalten werden, und die Qualitätsstabilität ist gut.
3. Da Sandkerne nicht oder selten verwendet werden, wird die Umwelt verbessert, Staub und schädliche Gase werden reduziert und die Arbeitsintensität wird reduziert.
Mangel:
1. Die Metallform selbst hat keine Luftdurchlässigkeit, und es müssen bestimmte Maßnahmen ergriffen werden, um die Luft im Hohlraum und das durch den Sandkern erzeugte Gas zu exportieren;
2. Der Metalltyp hat keine Zugeständnisse, und das Gussteil neigt zu Rissen, wenn es sich verfestigt;
3. Der Herstellungszyklus der Metallform ist länger und die Kosten sind höher. Daher können gute wirtschaftliche Effekte nur bei Massenproduktion in großen Stückzahlen gezeigt werden.
Anwendung:
Der Metallformguss eignet sich nicht nur für die Massenproduktion von Gussteilen aus Nichteisenlegierungen wie Aluminiumlegierungen und Magnesiumlegierungen mit komplexen Formen, sondern auch für die Herstellung von Metallgussteilen und Barren aus Eisen und Stahl.
(7) Vakuum-Druckguss (Vakuum-Druckguss)
Es handelt sich um ein fortschrittliches Druckgussverfahren, das die mechanischen Eigenschaften und die Oberflächenqualität von Druckgussteilen verbessert, indem die Poren und gelösten Gase in den Druckgussteilen beseitigt oder erheblich reduziert werden, indem das Gas im Druckgussformhohlraum während des Druckgusses abgesaugt wird Druckgussverfahren.
Prozessablauf:
Vorteil:
1. Beseitigen oder reduzieren Sie die Poren im Druckguss, verbessern Sie die mechanischen Eigenschaften und die Oberflächenqualität des Druckgusses und verbessern Sie die Beschichtungsleistung.
2. Um den Gegendruck der Kavität zu verringern, können Legierungen mit niedrigerem spezifischem Druck und schlechter Gießleistung verwendet werden, und es ist möglich, größere Gussstücke mit kleinen Maschinen druckzugießen;
3. Die Füllbedingungen werden verbessert und dünnere Gussteile können druckgegossen werden;
Mangel:
1. Die Formdichtungsstruktur ist kompliziert und schwierig herzustellen und zu installieren, so dass die Kosten hoch sind;
2. Wenn das Vakuum-Druckgussverfahren nicht richtig gesteuert wird, ist der Effekt nicht sehr signifikant.
(8) Squeeze-Casting (Druckguss)
Das Verfahren zum Erstarren von flüssigem oder halbfestem Metall unter hohem Druck, Drückwalzen und direktes Erhalten von Werkstücken oder Rohlingen. Es hat die Vorteile einer hohen Ausnutzungsrate von Flüssigmetall, eines vereinfachten Prozesses und einer stabilen Qualität. Es handelt sich um eine energiesparende Umformtechnik mit potenziellen Anwendungsperspektiven.
Prozessablauf:
Direkt-Extrusionsguss: Lack sprühen, Legierung gießen, Form spannen, Druckbeaufschlagung, Druckhalten, Druckentlastung, Formspaltung, Rohlingsentformung, Rückstellung;
Indirektes Extrusionsgießen: Beschichten, Formschließen, Zuführen, Füllen, Druckbeaufschlagung, Druckhalten, Druckentlastung, Formtrennung, Platinenentformung, Rückstellung.
Technische Eigenschaften:
1. Es kann interne Defekte wie Poren, Lunker und Schrumpfporosität beseitigen;
2. Geringe Oberflächenrauhigkeit und hohe Maßhaltigkeit;
3. Es kann die Entstehung von Gussrissen verhindern;
4. Es ist einfach, Mechanisierung und Automatisierung zu realisieren.
Anwendung: Es kann verwendet werden, um verschiedene Arten von Legierungen herzustellen, wie z. B. Aluminiumlegierungen, Zinklegierungen, Kupferlegierungen, Sphäroguss usw.
(9) Lost-Foam-Guss
Die in Größe und Form den Abgüssen ähnlichen Paraffin- oder Schaummodelle werden verklebt und zu Modellclustern zusammengesetzt. Nach dem Bürsten von feuerfester Farbe und dem Trocknen werden sie zum Vibrationsformen in trockenen Quarzsand eingegraben und unter Unterdruck gegossen, um das Modell zu verdampfen, und das flüssige Metall nimmt die Modellposition ein, ein neues Gießverfahren, das nach dem Erstarren und Abkühlen einen Guss bildet.
Prozessablauf: Vorschäumen → Formschäumen → Farbe tauchen → Trocknen → Modellieren → Gießen → Schütteln → Reinigen
Technische Eigenschaften:
1. Der Guss hat eine hohe Präzision und keinen Sandkern, was die Bearbeitungszeit verkürzt.
2. Keine Trennfläche, flexibles Design und hoher Freiheitsgrad;
3. Saubere Produktion, keine Verschmutzung;
4. Investitions- und Produktionskosten reduzieren.
Anwendung:
Es eignet sich zur Herstellung von Präzisionsgussteilen unterschiedlicher Größe mit komplexen Strukturen. Die Arten von Legierungen sind nicht begrenzt und die Produktionschargen sind nicht begrenzt. Wie Motorgehäuse aus Grauguss, Krümmer aus Manganstahl usw.
(10) Strangguss (Strangguss)
Eine fortschrittliche Gießmethode, deren Prinzip darin besteht, geschmolzenes Metall kontinuierlich in eine spezielle Metallform namens Kristallisator zu gießen, und das erstarrte (verkrustete) Gussteil wird kontinuierlich aus dem anderen Ende des Kristallisators herausgezogen. Es können Gussteile beliebiger Länge oder Spezifität erhalten werden Längen.
Technische Eigenschaften:
1. Aufgrund der schnellen Abkühlung des Metalls ist die Kristallisation dicht, die Struktur ist gleichmäßig und die mechanischen Eigenschaften sind gut;
2. Sparen Sie Metall und erhöhen Sie die Ausbeute;
3. Der Prozess wird vereinfacht und die Modellierung und andere Prozesse werden ausgenommen, wodurch die Arbeitsintensität verringert wird; die benötigte Produktionsfläche wird ebenfalls stark reduziert;
4. Die Stranggussproduktion lässt sich leicht mechanisieren und automatisieren und verbessert die Produktionseffizienz.
Anwendung:
Das Stranggussverfahren kann Stahl, Eisen, Kupferlegierungen, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen und andere lange Gussteile mit konstanten Querschnittsformen wie Barren, Brammen, Knüppel, Rohre usw. gießen.
plastische Umformung
Unter Verwendung der Plastizität des Materials wird das Werkstück mit weniger Schneiden oder ohne Schneiden unter der äußeren Kraft des Werkzeugs und der Form bearbeitet. Es gibt viele Arten davon, hauptsächlich Schmieden, Walzen, Strangpressen, Ziehen, Stanzen und so weiter.
(1) Schmieden
Es ist ein Verarbeitungsverfahren, bei dem Schmiedemaschinen verwendet werden, um Druck auf Metallrohlinge auszuüben, um eine plastische Verformung zu bewirken, um Schmiedestücke mit bestimmten mechanischen Eigenschaften, bestimmten Formen und Größen zu erhalten.
Nach dem Umformmechanismus kann das Schmieden in Freischmieden, Gesenkschmieden, Ringwalzen und Sonderschmieden unterteilt werden.
Freies Schmieden: im Allgemeinen auf einem Hammerschmieden oder einer hydraulischen Presse, wobei einfache Werkzeuge verwendet werden, um Metallbarren oder -blöcke in die erforderlichen Formen und Größen zu hämmern.
Gesenkschmieden: Es wird durch Verwendung eines Gesenks auf einem Gesenkschmiedehammer oder einer Warmgesenkschmiedepresse geformt.
Ringwalzen: bezieht sich auf die Herstellung von Ringteilen mit unterschiedlichen Durchmessern durch spezielle Ringwalzmaschinen und wird auch zur Herstellung von radförmigen Teilen wie Autonaben und Eisenbahnrädern verwendet.
Sonderschmieden: einschließlich Rollschmieden, Querkeilwalzen, Radialschmieden, Flüssiggesenkschmieden und andere Schmiedeverfahren, die besser für die Herstellung von Teilen mit Sonderformen geeignet sind.
Technologischer Prozess: Erhitzen des Schmiedeblocks→Vorbereitung des Walzschmiedeblocks→Gesenkschmiedeformen→Kantenbeschnitt→Stanzen→Richtung→Zwischenprüfung→Wärmebehandlung von Schmiedestücken→Reinigung→Richtung→Inspektion
Technische Eigenschaften:
1. Die Qualität von Schmiedeteilen ist höher als die von Gussteilen und kann großen Aufprallkräften standhalten. Auch die Plastizität, Zähigkeit und andere mechanische Eigenschaften sind höher als bei Gussteilen oder sogar höher als bei Walzteilen.
2. Rohstoffe sparen und Bearbeitungszeiten verkürzen.
3. Hohe Produktionseffizienz.
4. Das Freischmieden eignet sich für die Einzelstück- und Kleinserienfertigung und bietet eine große Flexibilität.
Anwendung:
Walzen und Pfeilräder von großen Walzwerken, Rotoren, Laufräder und Sicherungsringe von Turbogeneratoren, Arbeitszylinder und Säulen von riesigen hydraulischen Pressen, Achsen von Lokomotiven, Kurbelwellen und Pleuel von Autos und Traktoren usw.
(2) Rollen
Ein Druckbearbeitungsverfahren, bei dem der Metallrohling durch den Spalt zwischen einem Paar rotierender Walzen (verschiedene Formen) läuft und der Querschnitt des Materials reduziert und die Länge aufgrund des Kompressionsformens und Walzens der Walzen erhöht wird.
Rollende Klassifizierung:
Entsprechend der Bewegung des gewalzten Stücks gibt es: Längswalzen, Horizontalwalzen und Schrägwalzen. Längswalzen ist ein Prozess, bei dem Metall zwischen zwei Walzen mit entgegengesetzten Drehrichtungen hindurchgeht und zwischen ihnen eine plastische Verformung erzeugt; die Bewegungsrichtung des Walzstücks nach der Verformung stimmt mit der Richtung der Walzenachse überein; Nicht spezieller Winkel der Rollachse.
Anwendung:
Es wird hauptsächlich in Metallprofilen, Platten, Rohren usw. sowie in einigen nichtmetallischen Materialien wie Kunststoffprodukten und Glasprodukten verwendet.
(3) Extrusion
Unter der Wirkung einer dreifachen ungleichmäßigen Druckspannung wird der Barren aus der Öffnung oder dem Spalt der Form extrudiert, um die Querschnittsfläche zu verringern und die Länge zu erhöhen, und das Verarbeitungsverfahren, um das gewünschte Produkt zu werden, wird als Extrusion bezeichnet. Diese Verarbeitung des Knüppels wird Extrusionsformen genannt. .
Prozessablauf:
Vorbereitung vor dem Strangpressen → Gießstaberwärmung → Strangpressen → Strecken, Verdrehen und Richten → Sägen (Ablängen) → Stichprobenprüfung → künstliche Alterung → Verpackung und Lagerung
Vorteil:
1. Große Auswahl an Produktion, Produktspezifikationen und Sorten;
2. Große Produktionsflexibilität, geeignet für Kleinserienfertigung;
3. Das Produkt hat eine hohe Maßhaltigkeit und eine gute Oberflächenqualität;
4. Weniger Ausrüstungsinvestitionen, kleiner Werkstattbereich, einfach zu realisierende automatische Produktion.
Mangel:
1. Großer Verlust an geometrischem Abfall;
2. Ungleichmäßiger Metallfluss;
3. Niedrige Extrusionsgeschwindigkeit und lange Hilfszeit;
4. Der Werkzeugverschleiß ist groß und die Kosten sind hoch.
Umfang der Produktionsanwendung: Wird hauptsächlich zur Herstellung von langen Stangen, tiefen Löchern, dünnwandigen Teilen und Teilen mit speziell geformten Querschnitten verwendet.
(4) Ziehen
Ein Kunststoffverarbeitungsverfahren, bei dem eine äußere Kraft auf das vordere Ende des gezogenen Metalls einwirkt, um den Metallrohling aus einem Formloch zu ziehen, das kleiner ist als der Querschnitt des Rohlings, um ein Produkt mit entsprechender Form und Größe zu erhalten.
Vorteil:
1. Präzise Größe und glatte Oberfläche;
2. Die Werkzeuge und Geräte sind einfach;
3. Kontinuierliche Hochgeschwindigkeitsproduktion von Langprodukten mit kleinen Querschnitten.
Mangel:
1. Der Verformungsbetrag pro Durchgang und die Gesamtverformung zwischen zwei Glühungen sind begrenzt;
2. Die Länge ist begrenzt.
