التزوير: تحليل شامل للمزايا والخصائص والعمليات
Forging هي تقنية عمل بلاستيكية أساسية في مجالات التصنيع الميكانيكي والمعادن. يتضمن مبدأها الأساسي تطبيق قوة خارجية على الملاذات المعدنية باستخدام معدات مثل تزوير المطارق والضغط ، مما تسبب في خضوعها لتشوه البلاستيك في درجات حرارة عالية (التزوير الساخن) أو درجة حرارة الغرفة (التزوير البارد) ، وبالتالي الحصول على قطع عمل أو فراغات تلبي متطلبات الشكل والحجم والخصائص الميكانيكية. بالمقارنة مع طرق المعالجة مثل الصب والقطع ، يتميز التزوير بـ "تحسين الهيكل الداخلي للمعادن وتحسين الخصائص الميكانيكية للمكونات" ويستخدم على نطاق واسع في تصنيع المعدات الراقية. فيما يلي تفسير مفصل من ثلاثة أبعاد: المزايا والخصائص والعمليات.
1. المزايا الأساسية للتزوير
عن طريق تغيير التركيب الداخلي وشكل المليارات المعدنية من خلال القوة الخارجية ، تتركز مزايا التزوير في الخواص الميكانيكية ، واستخدام المواد ، والقدرة على التكيف مع سيناريوهات التطبيق:
1. خصائص ميكانيكية معدنية محسنة بشكل كبير مع موثوقية مكون عالية
الهيكل الداخلي المحسّن: أثناء عملية التزوير ، يتم ضغط العيوب مثل مسامية الصب ، وثقوب الغاز ، وتجويف الانكماش في البليت المعدني. يتم تكرير الحبوب وتشكل "خطوط تدفق ليفية" (خطوط تدفق المعادن) على طول اتجاه الإجهاد ، مما يزيد من الخواص الميكانيكية الرئيسية مثل قوة الشد ، وقوة العائد ، وتأثير صلابة المكون بنسبة 30 ٪ إلى 50 ٪ مقارنةً بالمتابح.
التكيف مع ظروف العمل المتطرفة: المكونات المزورة لها مقاومة ممتازة لمقاومة التعب ومقاومة التأثير ، ويمكنها تحمل البيئات القاسية مثل الأحمال المتناوبة طويلة الأجل ، والضغط العالي ، ودرجة الحرارة العالية. إنها "العملية المفضلة لمكونات الحمل الأساسية" في المعدات الراقية مثل الفضاء (أقراص توربينات المحرك) ، وعبور السكك الحديدية (محاور العجلات) ، وآلات البناء (العمود المرفقي).
2. استخدام المواد العالية مع تكاليف الإنتاج القابلة للتحكم
انخفاض نفايات المواد: تزوير مكونات الأشكال من خلال "تشوه البلاستيك" دون إزالة كمية كبيرة من المواد الزائدة. يمكن أن يصل معدل استخدام المواد إلى 70 ٪ إلى 95 ٪ (يتجاوز التزوير الدقيق 90 ٪) ، وهو أعلى بكثير من معالجة القطع (عادة ما تكون 30 ٪ إلى 50 ٪ فقط).
انخفاض تكاليف المعالجة اللاحقة: يمكن أن تنتج عمليات مثل التزوير وتزوير الدقة مباشرة فراغات "شبه الشكل" القريبة من حجم المنتج النهائي ، مما يقلل بشكل كبير من عبء العمل في عمليات القطع اللاحقة مثل الدوران والطحن ، وخاصة مناسبة للتحكم في التكاليف في سيناريوهات الإنتاج الضخم.
3. قابلية التكيف على نطاق واسع ومرونة عملية قوية
توافق المواد: يمكن أن يعالج جميع المواد المعدنية القابلة للتسامح تقريبًا ، بما في ذلك الصلب الكربوني ، والسبائك الصلب ، وسبائك الألومنيوم ، وسبائك التيتانيوم ، وسبائك النحاس ، وما إلى ذلك ، من بينها ، تحسين أداء "مواد صعبة المعالجة" مثل الصلب ذي القوة العالية والفوقية على عاتقها.
توافق المنتج: من الأجزاء الدقيقة الصغيرة (مثل فراغات التروس والبراغي) إلى مكونات كبيرة للخدمة الثقيلة (مثل عداءات التوربينات المائية 10000 طن ورؤوس أوعية ضغط الطاقة النووية) ، ومن أعمدة بسيطة إلى أجزاء معقدة على شكل خاص (مثل شفرات مهندسة الهواء) ، يمكن تشكيل جميعها من خلال.
4. الاستقرار الأبعاد الجيد للمكونات والاتساق عالي الجودة
يتم التحكم في تشوهات المعادن أثناء التزوير بشكل صارم عن طريق وفاة (تزوير الموت) أو معلمات المعدات (تزوير المفتوح). على وجه الخصوص ، يمكن السيطرة على التسامح الأبعاد لممزحات الموت بشكل ثابت في IT12 إلى IT10 ، وتصل خشونة السطح إلى RA6.3 إلى RA12.5μm. أثناء الإنتاج الضخم ، فإن الخصائص الميكانيكية والدقة الأبعاد للمكونات لها تقلبات صغيرة ، واتساق الجودة أفضل من المسبوكات.
الثاني. الخصائص الرئيسية للتزوير
يتم تحديد الخصائص الفنية للتزوير من خلال المنطق الأساسي لـ "تشوه البلاستيك المعدني + تحميل القوة الخارجية + التحكم في درجة الحرارة" ، مع تحديد عملية متميز:
1. تركز على "تشوه البلاستيك الصلب" ويعتمد على خصائص تدفق المعادن
يتمثل جوهر التزوير في استخدام "اللدونة" للمعادن في درجة حرارة معينة (القدرة على الخضوع لتشوه دائم دون كسر في القوة الخارجية). يتم تغيير الشكل من خلال زلة الذرات داخل البليت وإعادة تنظيم الحبوب. لا تخضع العملية بأكملها لتغيير الطور من "السائل إلى صلب" ، وبالتالي الاحتفاظ بالاندماج المتأصل للمعدن.
2. درجة الحرارة كمعلمة تحكم مفتاح ، مصنفة في "التزوير الساخن" ، "التزوير البارد" ، و "تزوير دافئ"
التزوير الساخن: يتم تسخين البليت فوق "درجة حرارة إعادة التبلور" (على سبيل المثال ، 1000-1250 ℃ للصلب الكربوني ، 350-500 ℃ لسبائك الألمنيوم). في هذا الوقت ، يعاني المعدن من اللدونة العالية ومقاومة تشوه منخفضة ، ومناسبة لتشكيل مكونات كبيرة ومعقدة ، ولكن يجب إزالة مقياس الأكسيد لاحقًا.
التزوير البارد: يتم تزوير البليت في درجة حرارة الغرفة. المعدن له مقاومة تشوه عالية ولكن الدقة العالية (التسامح IT9-IT7) والسطح الأملس (RA1.6-RA3.2μM). لا يلزم تنظيف التدفئة أو مقياس الأكسيد ، وهو مناسب لأجزاء دقيقة صغيرة (مثل البراغي والتروس).
التزوير الدافئ: يتم تسخين البليت بين "درجة حرارة الغرفة ودرجة حرارة إعادة التبلور" (على سبيل المثال ، 600-800 ℃ للصلب الكربوني). فهو يجمع بين مقاومة التشوه المنخفضة للتزوير الساخن ودقة التزوير الباردة العالية ، وهي عملية فعالة تم تطويرها في السنوات الأخيرة.
3. تحدد طريقة تحميل القوة الخارجية نوع العملية مع اعتماد المعدات القوية
يعتمد تحميل القوة الخارجية للتزوير على المعدات المتخصصة ، وطرق التحميل المختلفة مع العمليات المختلفة: تزوير المطارق يحقق تشوهًا سريعًا من خلال "تحميل التأثير" (مناسب لتزوير المفتوح وتزوير القالب الصغير) ؛ تطبق المطابع التحميل البطيء من خلال "الضغط الثابت" (مناسب لتزوير الكبرى وتزوير الدقة) ؛ تحقق آلات التزوير لفة تشكيل أجزاء رمح طويلة من خلال "تشوه المتداول" (مثل القضبان الفولاذية والأعمدة). يحدد الحمولة ودقة المعدات مباشرة الحد الأقصى للحجم وجودة الممارسات.
4. "خطوط التدفق الليفية" الواضحة في المنتجات النهائية ذات الخصائص الميكانيكية متباينة الخواص
يتم توزيع خطوط التدفق الليفية المعدنية التي تتشكل من خلال التزوير على شكل المكون (على سبيل المثال ، خطوط التدفق الليفية لثني العمود المرفقي مع شكل الكرنك). الخواص الميكانيكية (قوة الشد ، مقاومة التأثير) للمكون على طول اتجاه خط التدفق أعلى بكثير من تلك الموجودة في اتجاه خط التدفق المستعرض. هذا "تباين الخواص" هو واحد من الخصائص الأساسية للممفورات التي تتفوق على المسبوكات والعامل الرئيسي الذي يجب مراعاته في التصميم.
ثالثا. روابط العملية الرئيسية وتصنيف التزوير
يجب صياغة عمليات التزوير بناءً على خصائص المواد ومتطلبات المنتج وقدرات المعدات ، بما في ذلك أربعة روابط: "تحضير البليت - التدفئة - التشوه - العلاج اللاحق". التصنيفات المحددة هي كما يلي:
(ط) روابط العملية الأساسية
1. التحضير الأولي: وضع الأساس لتشكيل
اختيار وإعداد البليت: حدد billets مثل الصلب الدائري والفولاذ المربع وفقًا لحجم المنتج النهائي. خفض البليت عن طريق النشر ، القص ، وما إلى ذلك ، لضمان أن خطأ وزن البليت هو ≤5 ٪ (لتجنب عدم كفاية تكوين أو نفايات المواد) ؛ مطلوب "الصلب الكروي" لتلبيس البرد (للحد من الصلابة وتحسين اللدونة).
التدفئة: يجب تسخين المملحات المتقنة الساخنة إلى درجة الحرارة المستهدفة في أفران التدفئة (أفران المقاومة ، وأفران الغاز). تحكم بدقة في معدل التدفئة (لتجنب تكسير البليت) ووقت الاحتفاظ (لضمان درجة حرارة داخلية موحدة) لمنع ارتفاع درجة الحرارة (الحبوب الخشنة) أو الاحتراق (أكسدة السطح الشديدة).
2. التشوه الأساسي: تحقيق الشكل والتحكم في الأداء
تشكيل التزوير: ضع البليت الساخن في معدات يموت أو تزوير ، وتحقيق تشوه من خلال تحميل واحد أو متعدد-يعتمد تزوير المفتوح على عمليات العمال لتشكيل البليت على السندان (مناسبة لدُفعات صغيرة واحدة وأجزاء كبيرة) ؛ يموت التزوير يجبر البليت لتشكيل من خلال تجويف وفاة العلوي والسفلي (مناسبة للدُفعات المتوسطة والأجزاء المعقدة) ؛ يتطلب التزوير الدقيق أن يموت وضغطات عالية الدقة للحصول على المنتجات النهائية القريبة من الشبكة مباشرة.
التنميق والتشذيب: بعد التشكيل ، يتم إخراج تزوير الموت ، ويتم إزالة "الفلاش" (الفائض المعدني الذي يفيض التجويف أثناء التشوه) من خلال تموت التشذيب ؛ مطلوب "تزييت وكيل الإفراج" للتخرس البارد (لتقليل ارتداء التآكل والخدوش البليت).
3. العلاج اللاحق: تحسين الأداء والدقة
المعالجة الحرارية: قم بإجراء المعالجة الحرارية مثل تطبيع (تحسين الحبوب) ، والتبريد والخدفة (تحسين القوة والصلبة) ، والتخفيف من التهدئة (الحصول على صلابة عالية) وفقًا لمتطلبات التخلص من الإجهاد والتحكم في الخصائص الميكانيكية.
التنظيف والتشطيب: قم بتنظيف السطح عن طريق التخلص من المقياس (إزالة مقياس الأكسيد وتحسين صلابة السطح) ، التخليل (تنظيف طبقة الأكسيد المتبقي) ، إلخ ؛ قم بإجراء المعالجة اللاحقة مثل الطحن والطحن على الأجزاء الدقيقة لضمان دقة الأبعاد النهائية.
فحص الجودة: تأكد من تأهيل المنتج من خلال فحص المظهر (الشقوق السطحية ، بقايا الفلاش) ، قياس الأبعاد (الفرجار ، المجهرية) ، اختبار غير التدمير (اختبار الموجات فوق الصوتية للعيوب الداخلية) ، واختبار الممتلكات الميكانيكية (الشد ، اختبار التأثير).
(2) عمليات تزوير خاصة
تزوير مسحوق: يتم الضغط على مسحوق المعادن في بيليتس ، ثم تم تلبيسه وتزويره. فهو يجمع بين مزايا المعادن المسحوق وتزوير ، ومناسبة للأجزاء الصغيرة والأشكال عالية القوة والأشكال المعقدة (مثل التروس وأكمام الحمل).
تزوير متساوي الحرارة: تشكلت في درجة حرارة ثابتة ، ومناسبة لـ "المواد الصعبة التي تشكل" مثل سبائك التيتانيوم و Superalloys. يمكن أن يقلل من مقاومة التشوه وضمان تشكيل الدقة (مثل أقراص التوربينات المحرك الهوائي).
يموت السائل: يتم حقن المعدن السائل في الموت وضغطه على الفور. فهو يجمع بين مزايا الصب (الأشكال المعقدة) وتزوير (بنية كثيفة) ، مناسبة لسبائك الألومنيوم ومكونات سبائك المغنيسيوم (مثل محاور عجلة السيارات).
الآن الاتصال