금속 제조 공정의 분류

열간 가공에는 주조, 단조 및 용접이 포함됩니다. 냉간 가공은 공구 절삭 공정(선삭 공정, 드릴링 및 보링 공정, 평면 가공, 삽입, 브로칭, 밀링 공정, 연마 절삭 공정, 기어 톱니 가공 등)을 포함한 금속 절삭 공정이라고도 합니다. 다음은 간략하게 소개합니다.

(i) 캐스팅

주조 공정은 액체 상태의 금속을 주조 금형에 붓고 식혀서 특정 모양과 성질의 주물을 얻는 과정을 포함합니다. 이것은 액체 상태의 금속을 성형하는 방법입니다. 주조는 특히 복잡한 내부 공동이 있는 복잡한 모양의 빌릿 블랭크를 크기와 무게에 제한 없이 생산할 수 있습니다. 일체형 생산도 대량 생산이 가능하며 다양한 출처에서 대부분의 재료를 사용할 수 있고 가격이 저렴할뿐만 아니라 스크랩 및 폐기물 부품도 사용할 수 있으므로 비용이 저렴합니다. 가공 허용량에 가까운 모양과 크기의 주조 및 부품은 작습니다. 주조의 단점은 공정이 많고 공정 제어가 어렵다는 것입니다. 금속 냉각 내부 응력으로 인해 결함이 발생하기 쉬워 품질이 안정적이지 않으며 내부 조직이 거칠고 고르지 않아 기계적 특성이 단조품만큼 높지 않습니다. 또한 노동 강도가 높고 노동 조건이 열악하다는 문제도 있습니다.

주조 제작 방법은 모래 주조와 특수 주조의 두 가지 범주로 나뉘며, 모래 주조가 주를 이룹니다.

1,모래 주조 대부분의 모래 주형은 여전히 수작업으로 만들어집니다. 모래 주조는 주로 주철, 주강, 주조 구리, 주조 알루미늄 및 기타 재료 주조 생산에 사용됩니다. 주조 구조 설계는 주조 공정 및 금속 제조 성능 요구 사항을 고려하여 수축 구멍, 수축 풀림, 쏟아짐, 냉기 분리, 변형 및 균열 및 기타 결함의 생성을 방지하기 위해 다음 문제에주의를 기울여야합니다 : ① 주물은 합리적인 벽 두께와 구조적 경사, 가능한 한 균일 한 주조 벽 두께를 가져야합니다. 주조 벽 연결: 주조 벽 연결은 구조적으로 둥근 모서리를 가져야 합니다. 교차 및 날카로운 각도 연결, 두꺼운 벽 및 얇은 벽 연결을 점진적으로 전환하지 마십시오. 주물은 과도한 수평면을 피해야합니다. 주물의 뒤틀림과 변형을 방지하기 위해 큰 평면 주물과 벽 두께가 고르지 않은 긴 상자의 경우 대칭 모양으로 설계하거나 늑골이있는 판을 늘려 강성을 향상시켜야합니다. 일반적인 바퀴 모양의 주물과 같이 주조 수축이 방해되는 것을 피하고 바퀴의 스포크는 짝수, 선형 모양입니다. 그러나 수축이 큰 합금의 경우 과도한 응력으로 인해 균열이 발생하는 경우가 있습니다. 균열을 방지하기 위해 휠 변형의 스포크 또는 림을 취하기 위해 곡선 스포크로 만들 수 있으며 내부 응력을 줄일 수 있습니다. (6) 순차 응고 설계 주조 구조의 원리에 따라 그림에 표시된 주강 쉘은 균일 한 벽 두께를 유지하기 위해 76mm 하단의 쉘 모양의 오른쪽으로 변경되고 플랜지가있는 플랜지까지 벽 두께를 점차적으로 늘려 순차 응고에 따라 쉘이 더 이상 수축 결함을 생성하지 않도록합니다.

2,스페셜티 캐스팅

• 용융 주조는 왁스를 주형 제작 재료로 사용하는 주조로, '로스트 왁스 제조'라고도 하며 다양한 비철 및 철 금속 주물을 주조할 수 있습니다.
• ②금속 몰딩 이 모델은 40,000회 반복 사용이 가능하고, 주조 정밀도(최대 IT12~IT14)가 우수하며, 표면이 매끄럽고 깨끗하고, 가공이 적거나 전혀 없이 사용할 수 있으며, 기계화가 가능합니다.
• (iii)압력 주조 : 액체 또는 반 액체 금속을 붓는 다이캐스팅 기계 압력 챔버, Pu 유형 충전 및 고압 성형 및 결정화. 일반적으로 사용되는 다이캐스팅 압력은 5 ~ 150MPa, 금속 유량은 5 ~ 100m / s. 고효율 및 자동화를 달성하기 쉽고 제품 품질이 우수하여 칩이 적고 칩 가공이없고 비용이 저렴합니다. ④저압 주조 .
• 원심 주조: 액체 금속을 회전하는 주조 금형에 추가합니다.

(ii) 단조

단조 및 스탬핑, 일반적으로 고온에서 외부 힘의 작용에 의한 금속의 소성 변형을 포함합니다. 단조는 자유 단조와 다이 단조의 두 가지 범주로 나뉩니다. 스탬핑 처리 대상은 일반적으로 실온에서 판금이며 판금 스탬핑 또는 냉간 스탬핑이라고도 합니다.

1. 무료 운동

빌릿은 압력을받는 빌릿이 자유 흐름이기 때문에 철에 대한 상부와 하부 사이의 장비 (자유 단조 해머 또는 유압 프레스)에 배치되므로 자유 단조라고합니다. 장비의 사용과 다른 단조 힘의 특성에 따라 자유 단조는 해머의 자유 단조와 유압 프레스의 자유 단조, 유압 프레스에서 수행 할 큰 단조로 나뉩니다. 치수 정확도, 재료 소비, 낮은 생산성, 열악한 노동 조건, 높은 노동 강도의 자유 단조 제품은 단일 조각으로 만 소량 생산이 합리적입니다.

2, 다이 단조

다이 단조시 블랭크는 단조 다이 챔버에 배치되어 공작물 압력이 형성됩니다. 다른 장비의 사용에 따라 다이 단조는 해머 다이 단조, 다이 단조의 크랭크 프레스, 다이 단조의 플랫 단조 기계 다이 단조 스크류 프레스 및 다이 단조의 기타 특수 장비로 나뉩니다. 다이 단조 생산성이 높고, 공작물의 표면이 깨끗하고, 치수 정확도가 높고, 재료 활용도가 높고, 내부 단조, 단조 흐름 분포가 더 합리적이며, 서비스 수명을 향상시키고, 부드러운 복잡한 부품, 간단한 조작, 기계화하기 쉽고, 저렴한 비용, 일반적으로 대량 생산의 중소 단조에 사용됩니다.

3, 시트 스탬핑

판금은 프레스 베드에 장착된 금형을 사용하여 변형하거나 분리하여 부품 또는 블랭크를 얻는 방식으로 가공됩니다. 판재 블랭크는 일반적으로 가열하지 않은 두께 1~2mm 이하의 얇은 판을 말합니다. 판금 스탬핑의 원재료는 저탄소강, 합금강, 구리, 알루미늄과 같이 가소성이 좋고 변형에 대한 저항성이 낮아야 합니다. 스탬핑 부품은 무게가 가볍고 강성이 좋으며 구조가 가볍고 품질이 안정적이며 호환성이 우수합니다. 조작이 간단하고 기계화 및 자동화가 쉬우며 비용이 저렴합니다. 스탬핑 금형 제작 비용이 높기 때문에 대량 생산이 합리적입니다.

4. 기타 압력 처리 방법

압출 성형은 Υ Hydra 금속 변형을 넣기 어려운 부서에서 다양한 재료, 다양한 모양의 금속 공작물 및 고정밀, 우수한 기계적 특성을 만들 수 있도록 기계화 자동화 할 수 있습니다. 롤 성형: 롤 압연, 열간 압연 기어, 롤링 링 등. 정밀 다이 단조, 워프 단조, 고속 해머 단조 등.

(iii) 절단

절단 가공은 클램핑과 기계 가공의 두 가지 범주로 나뉩니다. 클램핑은 일반적으로 수작업으로 이루어지며, 주로 스크라이빙, 버링, 톱질, 파일링, 긁기, 드릴링 및 리밍, 태핑 및 좌굴 등 기계 조립 및 수리도 클램핑의 범위에 속합니다. 절삭 공구의 사용에 따른 가공은 선삭, 드릴링, 보링, 평면, 밀링 등과 같은 가공용 공구를 사용하는 것과 연삭, 관절 연삭, 연삭, 초 정삭 등과 같은 가공용 연마재를 사용하는 것의 두 가지 범주로 나뉩니다. 가공에는 선삭 공구, 평면 공구, 삽입 공구, 날카로운 공구, 보링 공구 등과 같은 도구가 있어야하며 나이프로 연삭하는 것은 휠입니다.

1、선회 처리

선삭 공작 기계에는 일반 공작 기계, 수직 선반, 터렛 선반, 프로파일링 선반, 자동 선반 및 다양한 특수 목적 선반이 포함됩니다. 터닝은 끝면, 외부 원, 내부 원, 테이퍼, 나사산, 회전 성형 표면, 회전 홈 및 널링 등의 표면을 처리 할 수 있으며 광범위한 가공 표면 정확도를 사용하고 표면의 위치 정확도, 높은 생산 효율, 낮은 생산 비용으로 가공 된 부품의 표면을 쉽게 보장 할 수 있습니다.

2, 드릴링 및 보링 가공

드릴링 머신 가공 : 일반적으로 사용되는 장비는 데스크탑 드릴링 머신, 수직 드릴링 머신 및 로커 암 드릴링 머신 등이며 드릴링, 리밍, 리밍, 태핑, 카운터 싱킹 및 카운터 싱킹 등이 될 수 있습니다. 보링 머신 가공 : 주요 장비는 수평 보링 머신입니다. 보링 머신은 드릴링, 리밍, 리밍, 그루브 가공, 터닝 서클, 터닝 페이스 및 밀링 평면이 될 수 있으며, 그중 보링이 주요입니다. 보링 머신에는 위치 지정 및 가공을위한 박스 시트, 브래킷 및 기타 복잡한 대형 부품 구멍 시스템의 기타 모양에 적합한 정밀 위치 지정 장치가 가공의 핵심 장비이기 때문에 다른 장비는 교체 할 수 없습니다. 보링 머신 가공 범위가 넓고 높은 가공 정확도와 낮은 거칠기를 얻을 수 있으며 단점은 생산성이 낮다는 것입니다.

3. 계획, 보간 및 브로칭

대패는 평평한 표면을 가공하는 데 사용되며 대패는 불 헤드 대패와 드래곤 대패의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 대패는 수평면, 수직면, 경사면의 평면을 가공 할 수있을뿐만 아니라 홈 (직각 홈, V 자형 및 T 자형 홈, 더브 테일 홈) 및 선형 성형 표면을 가공 할 수도 있습니다. 대패 기계의 주요 동작은 빈 리드가 있는 왕복 직선 운동이며, 각 왕복 운동에는 두 번의 충격이 수반되므로 대패 속도가 제한되고 생산성이 낮습니다.

삽입은 주로 구멍, 사각형 구멍, 다각형 구멍, 스플라인 구멍 및 특정 부품의 외부 표면의 키홈 가공에 사용되는 "수직 대패"로 간주할 수 있습니다. 삽입 절단에 사용되는 장비는 삽입 기계입니다.

브로칭을 위한 장비는 브로칭 기계입니다. 브로치의 직선 운동이 주요 운동입니다. 피드 이동이없는 브로칭, 그 피드는 나이프의 각 톱니의 양에 의존하여 높이를 달성하는 것입니다. 따라서 브로칭은 높고 낮은 순차적 배열로 간주 될 수 있으며, 일반적으로 평면 질병 브로칭을위한 하나 이상의 평면 나이프가 마무리에 사용되며 정확도 요구 사항을 달성하기위한 여행은 브로칭 평면, 반원형 호 및 표면의 일부 조합을 처리 할 수 있습니다. 브로치는 거친 절단, 정밀 절단, 더 정확하고 수리 작업을 완료하기 위해 한 번 브로칭하는 모양의 도구이며 마무리 방법, 고효율입니다. 그러나 브로치 제조가 복잡하고 비용이 높으며 스텝 구멍, 막힌 구멍 및 대형 구멍을 처리 할 수 없으며 구멍 또는 키홈의 사양을 처리하는 데만 적합합니다.

4, 함께 밀링 처리

밀링은 평면 가공의 주요 방법 중 하나인 밀링 커터의 회전과 ＜이동＞에 의해 실현됩니다. 장비에는 수평 밀링 머신, 수직 밀링 머신, 갠트리 밀링 머신, 툴 밀링 머신 및 모든 종류의 특수 밀링 머신이 있습니다. 밀링 머신은 평면 (수평, 수직, 경사), 홈 (직각 홈, 키홈, 앵글 홈, 도브테일 홈, T 자형 홈, 아크 홈) 및 성형 표면을 가공 할 수 있습니다. 또한 홀 가공(드릴링, 리밍, 리밍, 보링 포함) 및 인덱싱 작업도 수행할 수 있습니다.

5, 연마 절단 가공

연마재는 연삭 휠 표면에 분포된 많은 수의 연마재로 절단하는 데 사용됩니다. 연삭 방법에는 외부 원통 연삭, 내부 원통 연삭, 표면 연삭, 나사산 연삭이 있으며 고정밀 및 고효율 연삭 방법에는 정밀 연삭, 초정밀 연삭, 거울 연삭, 고속 연삭, 광폭 휠 연삭, 저속 이송 심절삭 연삭 및 입방 질화 붕소 휠을 사용한 Jin J 연삭 휠이 포함됩니다. 범용 연삭기에는 일반 원통 연삭기, 범용 원통 연삭기, 내경 연삭기, 표면 연삭기 및 센터리스 연삭기가 포함됩니다.

6, 가벼운 마무리

마감은 연삭, 연마, 표면 마무리 및 연마를 의미합니다. 연삭: 연마제로 코팅된 공작물과 연구 도구 사이에서 공작물을 선반으로 구동하여 회전시키고, 연구 도구를 손으로 잡고 앞뒤로 축 방향으로 움직이며, 종종 자격이 될 때까지 테스트할 수 있습니다. 파라핀, 식물성 기름 또는 파라핀과 기름을 섞은 연삭유. 가장 일반적으로 사용되는 연구 도구 재료는 주철입니다. 연삭량은 일반적으로 0.005 ~ 0.02mm입니다. 호닝: 마무리 공정에서 구멍으로 사용되는 연구 도구 대신 여러 개의 오일 스톤 스트립으로 헤드를 호닝합니다. 울트라 피니싱: 매우 미세한 연마 입자가 있는 오일 스톤 스트립을 연삭 헤드로 사용하여 작업 표면을 가볍게 눌러 가공합니다. 연마: 연마 페이스트로 코팅된 부드러운 휠을 고속으로 회전시켜 작업 표면의 거칠기를 줄이고 밝기를 개선하기 위해 작업물을 약하게 절단합니다.

7, 기어 톱니 모양 처리

기어는 다양한 유형의 기계 장비 및 계측에 널리 사용되며, 운동 및 동력 전달의 중요한 부분입니다. 일반적으로 사용되는 기어는 직선 톱니 원통형 기어 드라이브, 헬리컬 톱니 원통형 기어 드라이브, 나선형 톱니 원통형 기어 드라이브, 직선 톱니 베벨 기어 드라이브 및 웜 기어 드라이브입니다. 기어 변속기 메커니즘이 정확하고 부드럽고 안정적으로 작동하려면 적절한 톱니 프로파일 곡선, 즉 톱니 곡선, 주로 인벌 류트, 사이클로이드 및 아크 등의 현재 사용, 가장 많이 사용되는 인벌 류트를 선택해야합니다. 슬라이딩없이 순수한 롤링을 위해 rb 원의 반경을 따라 평면에서 움직이는 직선이 평면에서 움직이는 경우, 움직이는 직선의 임의의 점 a의 궤적을 인벌 류트의 rb 원의 반경이라고하고, rb 원의 반경을 기본 원이라고하며, 움직이는 직선을 선의 발생이라고합니다. 인벌루트 기어 톱니는 두 개의 반대되는 인벌루트 구성의 동일한 기저 원에 의해 형성됩니다. 인벌 류트; 모든 점 a1 법선은 기저 원에 접해야하며, 인벌 류트의 모양과 기저 원 반경 크기는 반경이 작을수록 인벌 류트의 곡률이 작아지고 그 반대의 경우 무한대의 반경이있을 때 인벌 류트는 직선이되며 랙의 직선은 인벌 류트 형성의 기저 원의 무한대의 반경으로 간주 될 수 있습니다.

(1) 직선 톱니 원통형 기어의 각 부품의 이름, 기본 매개 변수 및 주요 치수

부서 명칭 치아 상부 원 - 셀렉터 휠의 치아 상단을 통과하는 원을 치아 상부 원이라고 하며 지름은 da로 표시합니다. 루트 원 - 셀렉터 휠의 치아 뿌리를 통과하는 원을 루트 원이라고 하며 지름은 df로 표시됩니다. 인덱싱 원 - 표준 기어에서 이론적 톱니 두께가 톱니 방향과 같은 원을 인덱싱 원이라고 하며 지름은 d, 반지름은 r로 표시됩니다. 인덱싱 원은 톱니 상단 원과 톱니 뿌리 원 사이에 위치하며 기어의 크기를 계산하는 기준이 됩니다. 인덱싱 서클 톱니 두께 - 기어 톱니가 차지하는 호 길이의 인덱싱 서클을 인덱싱 서클 톱니 정도라고 하며, s를 말합니다. 인덱싱 원 톱니 간 간격 - 인덱싱 원에서 하나의 휠 홈이 차지하는 호 길이를 인덱싱 원 톱니 간 간격이라고 하며, e로 표시됩니다. 원주 - 인덱싱 원에서 인접한 두 치아의 해당 지점 사이의 호 길이를 원주(인덱싱 원 둘레)라고 하며 P = s + e로 표현합니다. 치아 높이 상단 - 원 상단에서 인덱싱 원까지 치아의 상단으로부터 반경 방향의 거리를 치아 높이 상단이라고 하며 ha로 표현합니다. 작동 톱니 높이 - 두 개의 기어가 맞물릴 때 두 기어의 상단 사이의 반경 거리를 작동 톱니 높이라고 하며 hw로 표시됩니다. 반경 방향 간격 - 두 기어가 맞물릴 때 톱니 m이 원의 상단과 다른 기어의 톱니 뿌리 원 사이의 반경 방향 거리를 반경 방향 간격이라고 하며, C로 표시됩니다.

직선 톱니 원통형 기어의 기본 매개 변수 △ 모듈 = 기어의 톱니 수가 Z 인 경우 인덱스 원 직경 d와 원주 P는 다음과 같은 관계를 갖습니다. 또는 이때, 따라서 d = mZ 여기서 : m- 모듈이라고하는 단위는 mm입니다. 기어의 설계는 기본 매개 변수로 m이되므로 기어의 계산, 처리 및 테스트가 크게 용이합니다. M의 크기는 다음을 반영합니다. M의 크기는 기어 톱니의 두께, 크기 및 하중 전달 능력을 반영합니다. M 값은 계수 값의 기어 강도 계산에 따라 0.1, 0.5, 1, 1.5, 2, 3 ......... 설계와 같이 표준화 된 다음 국가 표준에 따라 선택되었습니다. 압력 각도 : 인벌 류트 톱니 선의 임의의 지점 K에서 정상력 F와 그 속도 사이의 각도를 지점 K에서 압력 각도 k라고합니다. 결정된 인벌 류트, 기본 원 반경 rb는 고정 값이며 인벌 류트의 여러 지점에서의 압력 각도는 다르며 기본 원에서 멀어 질수록 압력 각도가 커집니다. 일반적으로 압력 각이라고 하는 것은 인덱스 원에서 점 A의 압력 각도입니다. 이 값은 표준화되어 있으며 종종 =20°로 사용됩니다. 인벌 류트 기어의 올바른 맞물림 조건은 두 기어의 모듈러스와 압력 각도가 같아야 하며, 공구의 모듈러스 m과 압력 각도도 톱니 가공 공정에서 가공되는 기어의 모듈러스와 동일해야 한다는 것입니다. 톱니 수 Z와 모듈 m이 결정되면 기어의 형상을 여러 부분으로 결정할 수 있으며, 이에 대한 공식은 생략되었습니다.

(2) 원통형 기어의 가공 가공 방법에는 성형과 연삭의 두 가지 유형이 있습니다. 성형 방법은 밀링 머신에서 가공하는 것을 말합니다. 직선 톱니 원통형 기어의 경우, m <8 인 경우 일반적으로 수평 밀링 머신에서 디스크 모양의 모듈러스 밀링 커터를 사용합니다. m≥8인 경우 수직 밀링 머신에서 수행됩니다. 연삭 방법은 기어 커터와 절단되는 기어의 맞물림 동작을 사용하여 특수 공작 기계에서 톱니 모양을 잘라내는 것입니다. 일반적으로 기어 성형기에서는 기어 삽입, 기어 호빙기에서는 호빙이 사용됩니다.

(3) 원통형 기어 마무리 밀링, 기어 삽입 및 호빙은 치아 가공의 모양에 속하며 정확도를 더욱 향상시키기 위해 마무리를 수행해야합니다. 치아 모양 마무리 방법에는 면도, 치아 모양 및 연삭이 포함됩니다.

8, 레이저 절단

레이저 커팅 그것은 고 에너지 밀도 레이저의 사용을 말하며, 그의 직경은 가능한 한 작고, 고온을 통해 고온을 생성하기 위해 한곳에 집중하여 고온을 통해 용융, 기화, 제거 또는 점화점에 도달하고 동시에 빔과 동축 고속 공기 흐름의 도움으로 용융 된 재료를 날려 공작물 절단을 달성하기 위해 고온을 생성합니다. 레이저 절단은 열 절단 방법 중 하나입니다.

(iv) 금속 3D 프린팅 기술

식용유 3D 프린팅 이 기술은 금속 분말이나 와이어를 한 층씩 쌓아 컴퓨터 제어하에 복잡한 3차원 구조를 정밀하게 제작하는 최첨단 금속 제조 공정으로, 기존의 감산 및 등방성 가공의 한계를 극복하고 설계의 자유도와 소재 적용 범위를 크게 넓혔습니다.

금속 3D 프린팅의 주요 기술은 다음과 같습니다:

• 선택적 레이저 용융/소결(SLM/SLS)
• 전자빔 선택적 용융(EBSM)
• 레이저 봉투 성형(LENS)

금속 3D 프린팅 기술은 금형 없이 직접 성형할 수 있어 고효율, 저소비, 저비용 및 기타 장점으로 개인 맞춤형 디자인과 복잡한 구조물 제작을 실현할 수 있습니다.