Classificatie van metaalproductieprocessen

Warmbewerking omvat gieten, smeden en lassen. Koud bewerken, ook wel bekend als metaalsnijproces, omvat het proces van gereedschapsnijden (waaronder draaiproces, boor- en kotterproces, schaven, insteken, ruimen, freesproces, abrasief snijproces; de verwerking van tandwieltanden). Het volgende wordt kort geïntroduceerd.

(i) Gieten

Het gietproces bestaat uit het gieten van vloeibaar metaal in een gietmal en het laten afkoelen om een gietstuk met een bepaalde vorm en karakter te verkrijgen. Dit is de methode om metaal te vormen in vloeibare toestand. Gieten kan billet blanks van complexe vormen produceren, vooral met complexe interne holtes, van onbeperkte grootte en gewicht. Zowel single-piece productie, kan ook massaproductie, het gebruik van het grootste deel van het materiaal uit een breed scala van bronnen, lage prijzen, maar ook beschikbaar schroot en afval delen, zodat de kosten laag zijn. Gietstukken en onderdelen van de vorm en grootte dicht bij de verwerking vergoeding is klein. Het nadeel van gietstukken is dat er veel processen, procesbeheersing is moeilijk. Door het metaal koeling interne stress, gemakkelijk om gebreken, zodat de kwaliteit niet stabiel is, vanwege de interne organisatie grove ongelijk, de mechanische eigenschappen zijn niet zo hoog als smeedstukken. Er zijn ook problemen van hoge arbeidsintensiteit en slechte arbeidsomstandigheden.

Gietmethoden zijn onderverdeeld in twee categorieën zandgieten en speciaal gieten, met zandgieten als belangrijkste.

1,zandgieten De meeste zandvormen worden nog steeds met de hand gemaakt. Zandgieten wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van gietijzer, gietstaal, gietkoper, gietaluminium en andere gietmaterialen. Het structurele ontwerp van afgietsels, om het het gieten proces en vereisten van de metaal makende prestaties te overwegen, om de productie van inkrimpingsgaten, inkrimping het losmaken, onderpouring, koude scheiding, misvorming en barsten en andere tekorten te verhinderen, zou aandacht aan de volgende kwesties moeten besteden: ① de afgietsels zouden een redelijke muurdikte en structurele helling moeten hebben, de dikte van de afgietselmuur voor zover mogelijk eenvormig. ② de verbinding van de gietende muur: de verbinding van de gietende muur zou gestructureerde afgeronde hoeken moeten zijn. Vermijd kruis- en scherpe hoekverbindingen, dikke en dunne wandverbindingen voor een geleidelijke overgang. ③ Gietstukken moeten overmatig horizontaal vlak vermijden. ④ Om te voorkomen dat het gietstuk kromtrekt en vervormt, moeten grotere vlakke gietstukken en de lange doos met ongelijke wanddikte symmetrisch worden vormgegeven of moet de geribbelde plaat worden vergroot om de stijfheid te verbeteren. ⑤ Vermijd dat het gieten krimp wordt belemmerd, zoals gemeenschappelijke wiel-vormige gietstukken, de spaken van het wiel is een even aantal, lineaire vorm. Echter, voor legeringen met grote krimp, worden scheuren soms geproduceerd als gevolg van overmatige spanning. Om scheuren te voorkomen, kan worden gemaakt van gebogen spaken, om de spaken of rand van het wiel vervorming te nemen, interne stress te verminderen. (6) volgens het principe van de sequentiële stolling ontwerp gieten structuur van de gietstalen schelp getoond in de figuur, zal worden gewijzigd in de rechterkant van het uiterlijk van de schelp aan de onderkant van de 76 mm een uniforme wanddikte te handhaven, en geleidelijk toenemen van de wanddikte tot de flens met de flens, om ervoor te zorgen dat de shell in overeenstemming met de sequentiële stolling, niet langer krimp gebreken produceren.

2,Speciaal gieten

• Gesmolten vormgieten, met was als materiaal voor het maken van mallen, ook bekend als "verloren was productie", kan een verscheidenheid aan non-ferro en ferro metaalgietstukken gieten.
• ②metaalgieten Het model kan 40.000 keer herhaaldelijk worden gebruikt, het gietstuk heeft een goede precisie (tot IT12~IT14), het oppervlak is glad en schoon, het kan met minder of geen bewerking worden gebruikt en het kan worden gemechaniseerd.
• (iii)drukgieten : De kamer van de de drukmatrijs van de matrijzenafgietselmachine die vloeibaar of semi-vloeibaar metaal gieten, Pu type vullen, en in hoge druk vormen en kristalliseren. Algemeen gebruikte druk van het matrijzenafgietsel van 5 ~ 150MPa, de stroom van het metaal van 5 ~ 100m/s. Het hoge rendement en gemakkelijk om automatisering te bereiken, productkwaliteit zijn goed, om minder spaander en geen spaanderverwerking, lage kosten te bereiken. ④gieten onder lage druk .
• ⑤ Centrifugaal gieten: Vloeibaar metaal wordt toegevoegd aan een draaiende gietmal.

(ii) Smeden

Inclusief smeden en stampen, plastische vervorming van metaal onder invloed van externe krachten, meestal bij hoge temperaturen. Smeden is onderverdeeld in twee categorieën vrij smeden en matrijssmeden. Stempelen verwerkingsobject is plaatmetaal, over het algemeen bij kamertemperatuur, dus ook bekend als plaatstempelen of koudstempelen.

1. Vrije uitoefening

De billet zal worden geplaatst op de apparatuur (vrij smeden hamer of hydraulische pers) tussen de bovenste en onderste tegen het ijzer, omdat de billet in de druk is vrije stroom, dus het heet gratis smeden. Volgens het gebruik van apparatuur en smeden kracht aard van de verschillende, is gratis smeden onderverdeeld in gratis smeden op de hamer en gratis smeden op de hydraulische pers, grote smeedstukken worden uitgevoerd op de hydraulische pers. Gratis smeedproducten van slechte maatnauwkeurigheid, materiaalverbruik, lage productiviteit, slechte arbeidsomstandigheden, hoge arbeidsintensiteit, alleen in een enkel stuk, kleine batch productie is redelijk.

2, matrijzensmeedwerk

Wanneer het matrijzensmeedstuk, wordt de lege geplaatst in de kamer van de smeedstukmatrijs, zodat het werkstuk druk vormt. Volgens het gebruik van verschillend materiaal, is het matrijzensmeedstuk verdeeld in het smeedstuk van de hamermatrijs, onstabiele pers op het matrijzensmeedstuk, de vlakke pers van de de matrijzensmeedstukmachine schroefpers op het matrijzensmeedstuk en ander speciaal materiaal op het matrijzensmeedstuk. De productiviteit van het matrijzensmeedstuk is hoog, is het werkstukoppervlak schoon, hoge dimensionale nauwkeurigheid, hoge materiële efficiency, het smeden, de distributie van de smeedstukstroom redelijker, verbetert de levensduur, kan zachte complexe delen, eenvoudige verrichting worden gesmeed, gemakkelijk om mechanisatie, lage kosten te bereiken, die algemeen in kleine en middelgrote smeedstukken van massaproduktie worden gebruikt.

3, Blad het stempelen

Plaatmetaal wordt bewerkt door een matrijs op een persbed te gebruiken om het te vervormen of te scheiden om een onderdeel of onbewerkte vorm te verkrijgen. Plaatblanks zijn meestal dunne platen met een dikte van 1~2 mm of minder, meestal zonder verwarming. De grondstoffen voor het stempelen van plaatwerk moeten een goede plasticiteit hebben en een lage weerstand tegen vervorming, zoals koolstofstaal met een laag koolstofgehalte, gelegeerd staal, koper en aluminium. De gestempelde delen zijn licht in gewicht, goede stijfheid, lichte structuur, stabiele kwaliteit en goede uitwisselbaarheid. Eenvoudige bediening, gemakkelijk te mechaniseren en te automatiseren, en lage kosten. Door de hoge kosten voor het maken van stempelmallen is massaproductie alleen redelijk.

4. Andere drukverwerkingsmethoden

Extrusie vorming, zodat de afdeling van moeilijk te zetten Υ Hydra metaal vervorming, kan een verscheidenheid aan materialen, een verscheidenheid aan vormen van metalen werkstuk, en hoge precisie, goede mechanische eigenschappen, kan worden gemechaniseerde automatisering. Rolvormen: zoals rollen rollen, warmwalsen versnelling, rollende ring. Precisiematrijssmeedwerk, krommingssmeden, hogesnelheidshamersmeedwerk enzovoort.

(iii) Snijden

Snijbewerking is onderverdeeld in twee categorieën: klemmen en machinaal bewerken. Klemmen is over het algemeen handbediend, voornamelijk krabben, bramen, zagen, vijlen, schrapen, boren en ruimen, tappen en bokken, etc., mechanische montage en reparatie behoort ook tot het bereik van klemmen. Verspaning volgens het gebruik van snijgereedschappen, en is onderverdeeld in twee categorieën: een is het gebruik van gereedschappen voor de verwerking, zoals draaien, boren, kotteren, schaven, frezen, enz.; de andere is het gebruik van schuurmiddelen voor de verwerking, zoals slijpen, scharnierende slijpen, slijpen, ultra-finishing en ga zo maar door. Machinale bewerking moet gereedschappen hebben, zoals draaigereedschappen, schaafgereedschappen, insteekgereedschappen, scherpe gereedschappen, kottergereedschappen, enzovoort, slijpen met het mes is het wiel.

1, Draaien verwerking

Draaimachines omvatten algemene gereedschapsmachines, verticale draaibanken, revolverdraaibanken, profileringsdraaibanken, automatische draaibanken en diverse speciale draaibanken. Draaien kan het oppervlak van het eindvlak, externe cirkel, interne cirkel, conus, draad, roterende vormen oppervlak, roterende groef en kartelen, enz., het gebruik van een breed scala van bewerking oppervlak nauwkeurigheid, en gemakkelijk om ervoor te zorgen dat het oppervlak van de onderdelen verwerkt door de positionele nauwkeurigheid van het oppervlak, hoge productie-efficiëntie, lage productiekosten.

2, Boren en kotteren verwerking

① verwerking van boormachines: algemeen gebruikte apparatuur zijn desktop boormachine, verticale boormachine en tuimelaar boormachine, enz., kunnen boren, ruimen, ruimen, tappen, verzinken en verzinken, enz. Verwerking van de boormachine: de belangrijkste machine is een horizontale boormachine. Boring machine kan boren, ruimen, ruimen, groeven, draaicirkel, draaien gezicht en frezen vlak, waarvan saai is de belangrijkste. Omdat de boormachine heeft een precieze positionering apparaat, geschikt voor de doos zetel, beugel en andere vormen van complexe grote delen gat systeem voor de positionering en verwerking, is de belangrijkste apparatuur voor de machinale bewerking, kan andere apparatuur niet worden vervangen. Het verwerkingsbereik van de boormachine is breed, kan een hoge verwerkingsnauwkeurigheid en lage ruwheid verkrijgen, het nadeel is een lage productiviteit.

3. Schaven, interpoleren en ruimen

Schaven wordt gebruikt om vlakke oppervlakken te bewerken, en schaafmachines zijn verdeeld in twee soorten: bullhead schaafmachines en draak schaafmachines. Schaafmachines kunnen het vlak van het horizontale vlak, verticale vlak, hellend vlak bewerken, maar kunnen ook de groef (haakse groef, V-vormige en T-vormige groef, zwaluwstaartgroef) en lineair vormend oppervlak bewerken. De hoofdbeweging van de schaafmachine is heen en weer bewegende lineaire beweging, er zijn lege afleidingen en elke heen en weer gaande beweging gaat gepaard met twee stoten, waardoor de snelheid van het schaven wordt beperkt en de productiviteit laag is.

Inbrengen kan worden beschouwd als een "verticale schaafmachine", die voornamelijk wordt gebruikt voor het bewerken van spiebanen in gaten, vierkante gaten, veelhoekige gaten, spiebaangaten en de buitenoppervlakken van bepaalde onderdelen. De apparatuur die gebruikt wordt voor het invoegen is een invoegmachine.

De apparatuur voor het brootsen is een brootseermachine. De rechte beweging van het brootsen is de belangrijkste beweging. Bij het brootsen is er geen toevoerbeweging, de toevoer wordt bereikt door de hoogte van elke tand van de frees. Dus brootsen kan worden beschouwd als een hoge en lage sequentiële regeling, meer dan een schaafmes voor het schaven ziekte brootsen wordt over het algemeen gebruikt voor afwerking, en een reis naar de nauwkeurigheid eisen te bereiken, kan worden verwerkt brootsen vlak, halfronde boog en een combinatie van oppervlakken. Broach is een gevormde tool, broaching een keer naar de ruwe snijden, precisie snijden, nauwkeuriger en reparatiewerk te voltooien, is een afwerkingsmethode, hoog rendement. Maar broach productie complexe, hoge kosten, kan niet verwerken stap gaten, blinde gaten en oversized gaten, alleen geschikt voor de verwerking van een specificatie van het gat of spiebaan.

4, het malen verwerking samen

Frezen wordt gerealiseerd door de rotatie en ＜beweging van de frees, wat een van de belangrijkste methoden is voor vlakke bewerking. De apparatuur bestaat uit horizontale freesmachines, verticale freesmachines, portaalfreesmachines, gereedschapsfreesmachines en allerlei speciale freesmachines. De freesmachine kan vlak (horizontaal, verticaal, schuin), groef (haakse groef, spiebaan, hoekgroef, zwaluwstaartgroef, T-vormige groef, booggroef) en vormend oppervlak bewerken. Het kan ook gatverwerking (met inbegrip van het boren, het ruimen, het ruimen, het boren) en het indexeren van het werk uitvoeren.

5, Slijpen verwerking

Slijpmiddelen worden gebruikt om te snijden met een groot aantal slijpmiddelen verdeeld over het oppervlak van de slijpschijf. Slijpprocessen omvatten: uitwendig rondslijpen, inwendig rondslijpen, vlakslijpen, draadslijpen, naast slijpen met hoge precisie en hoge efficiëntie omvatten de slijpprocessen: precisieslijpen, ultraprecisieslijpen, spiegelslijpen, hogesnelheidsslijpen, slijpen met brede slijpschijven, diepteslijpen met langzame voeding, en Jin J-slijpschijven en Cubic Boron Nitride slijpschijven. Universele slijpmachines omvatten algemene rondslijpmachines, universele rondslijpmachines, inwendige slijpmachines, vlakslijpmachines en centerloze slijpmachines.

6, Lichte afwerking

Afwerking verwijst naar slijpen, honen, superfinishen en polijsten. Slijpen: tussen het werkstuk en het onderzoeksgereedschap bekleed met schuurmiddel, kan het werkstuk worden aangedreven door de draaibank te draaien, het onderzoeksgereedschap hand-held heen en weer axiale beweging, vaak testen, totdat gekwalificeerd. Slijpvloeistof van paraffine, plantaardige olie of paraffine plus olie. Het meest gebruikte materiaal voor onderzoeksgereedschap is gietijzer. De hoeveelheid slijpmiddel is over het algemeen 0,005 ~ 0,02 mm. Honing: Honingkop door een aantal oliesteenstrips in plaats van het onderzoeksgereedschap, gebruikt als gat in het afwerkingsproces. Ultrafinishing: De oliesteenstrips met zeer fijne slijpkorrels worden gebruikt als slijpkop om licht op het werkoppervlak te drukken voor bewerking. Polijsten: Een zacht wiel bedekt met polijstpasta wordt op hoge snelheid rondgedraaid om zwak snijden op het werk uit te voeren om de ruwheid van het werkoppervlak te verminderen en de helderheid te verbeteren.

7, Verwerking van tandwiel vorm

Tandwielen worden veel gebruikt in veel soorten mechanische apparatuur en instrumentatie, en vormen een belangrijk onderdeel van de overbrenging van beweging en vermogen. Veel gebruikte tandwielen zijn: cilindrische tandwielaandrijving met rechte tanden, cilindrische tandwielaandrijving met spiraaltand, cilindrische tandwielaandrijving met rechte tanden en wormwielaandrijving. Zorg ervoor dat de tandwieloverbrenging mechanisme om nauwkeurig te werken, glad en betrouwbaar, moet kiezen voor de juiste tand profiel curve, dat wil zeggen, de tand curve, het huidige gebruik van de tand curve voornamelijk involute, cycloïde en boog, etc., de meest gebruikte is de involute. Als een bewegende rechte lijn in het vlak langs de straal van rb cirkel voor zuiver rollen zonder glijden, dan is het traject van een willekeurig punt op de bewegende rechte lijn a heet de straal van rb cirkel van de involute, straal van rb cirkel heet de basiscirkel, de bewegende rechte lijn heet het optreden van de lijn. Involute tandwieltand wordt gevormd door dezelfde basiscirkel van twee tegenovergestelde involute samenstellingen. Involute; elk punt a1 normaal moet raken aan de basiscirkel, de vorm van de involute en de basiscirkel straal grootte, hoe kleiner de straal, hoe kleiner de kromming van de involute, en vice versa, wanneer de straal van oneindigheid, de involute wordt een rechte lijn, kan de rechte lijn van het rek worden beschouwd als de straal van oneindigheid van de basiscirkel van de vorming van de involute.

(1) Namen, basisparameters en belangrijkste afmetingen van elk onderdeel van cilindrische tandwielen met rechte vertanding

①Namen van onderdelen Tandcirkel - De cirkel die door de bovenkant van de tanden van het selectiewiel loopt, wordt de tandcirkel genoemd en de diameter wordt aangegeven met da. Wortelcirkel - De cirkel die door de wortel van de tanden van het selectiewiel loopt, wordt de wortelcirkel genoemd en de diameter wordt aangegeven met df. Indexeringscirkel - Bij standaardtandwielen wordt de cirkel waar de theoretische tanddikte gelijk is aan de tandrichting de indexeringscirkel genoemd en de diameter wordt aangeduid met d en de straal met r. De indexeercirkel bevindt zich tussen de topcirkel van de tand en de wortelcirkel van de tand en is de basis voor de berekening van de grootte van het tandwiel. Indexeercirkel tanddikte - indexeercirkel op de booglengte die door een tandwiel wordt ingenomen, wordt de indexeercirkel tandgraad genoemd, met s gezegd. Indexeercirkel intertand - indexeercirkel op de booglengte bezet door een wielgroef wordt de indexeercirkel intertand genoemd, uitgedrukt door e. Periapsis - de booglengte tussen de overeenkomstige punten van twee aangrenzende tanden op de indexeercirkel wordt periapsis genoemd (indexeercirkel periapsis), en wordt uitgedrukt als P. P = s + e. Top of tooth height - de radiale afstand van de top van de tand vanaf de top van de cirkel tot de indexeercirkel wordt de top of tooth height genoemd, en wordt uitgedrukt als ha. Werktandhoogte - als twee tandwielen in elkaar grijpen, wordt de radiale afstand tussen de bovenkant van de twee tandwielen de werktandhoogte genoemd, uitgedrukt in hw. Radiale speling - als twee tandwielen in elkaar grijpen, wordt een tand m de bovenkant van de cirkel en de andere tandwortelcirkel tussen de radiale afstand de radiale speling genoemd, uitgedrukt in C.

② de basisparameters van cilindrische tandwielen met rechte tanden △ module = wanneer het aantal tanden van het tandwiel Z is, heeft de indexcirkeldiameter d en omtrek P de volgende relatie: of Op dit moment, zodat , dan d = mZ waar: m - bekend als de module, de eenheid van mm. Ontwerp van tandwielen zal m als een fundamentele parameter, zodat de berekening, verwerking en testen van tandwielen sterk wordt vergemakkelijkt. de grootte van de M weerspiegelt De grootte van M weerspiegelt de dikte van de tandwieltanden, de grootte en het draagvermogen. i waarde m is gestandaardiseerd, zoals 0,1, 0,5, 1, 1,5, 2, 3 ......... ontwerp volgens de tandwielsterkteberekeningen afgeleid van de moduluswaarde, en vervolgens geselecteerd volgens nationale normen. Drukhoek: De hoek tussen de normaalkracht F en zijn snelheid op elk punt K op de involute tandlijn wordt de drukhoek k op punt K genoemd. De bepaalde involute, de basiscirkel straal rb is een vaste waarde, de drukhoek op meerdere punten op de involute is verschillend, en hoe verder weg van de basiscirkel, hoe groter de drukhoek. Meestal wordt de drukhoek de drukhoek van punt A op de basiscirkel genoemd. De waarde is gestandaardiseerd en wordt vaak genomen als =20°. De juiste verstekcondities voor omgekrulde tandwielen zijn dat het modulus m en de drukhoek van de twee tandwielen gelijk moeten zijn en dat het modulus m en de drukhoek van het gereedschap ook gelijk moeten zijn aan die van het tandwiel dat wordt bewerkt tijdens het vertandingsproces. Als het aantal tanden Z en de module m bepaald zijn, kan de geometrie van de tandwielen in meerdere delen bepaald worden, waarvan de formules zijn weggelaten.

(2) Bewerking van cilindrische tandwielen Er zijn twee soorten bewerkingsmethoden: vormen en slijpen. Vormmethode verwijst naar de bewerking op de freesmachine. Voor cilindrische tandwielen met rechte vertanding, als m < 8, wordt meestal een schijfvormige modulus frees gebruikt in de horizontale freesmachine. Als m≥8 wordt uitgevoerd op een verticale freesmachine. De slijpmethode is om de tandwielfrees en de maasbeweging van het tandwiel te gebruiken om de tandvorm uit te snijden op een speciaal werktuig. Veelgebruikte methoden zijn het invoegen van tandwielen op tandwielvormmachines en het frezen van tandwielen op tandwielvormmachines.

(3) Cilindrische tandwielafwerking Frezen, tandwielinvoer en hobbing behoren tot de vorm van de tandverwerking en moeten dan worden afgewerkt om de nauwkeurigheid verder te verbeteren. Afwerkingsmethoden voor tandprofielen zijn onder andere scheren, vormen en slijpen van tanden.

8, lasersnijden

lasersnijden Het verwijst naar het gebruik van hoge energiedichtheid laser, zijn diameter zo klein mogelijk, gericht op een plaats om hoge temperatuur te produceren, door middel van hoge temperatuur te smelten, verdampen, ableren of het ontstekingspunt te bereiken, en op hetzelfde moment met de hulp van hoge snelheid luchtstroom coaxiaal met de lichtstraal afblazen van het gesmolten materiaal, zodat het werkstuk zal worden opengesneden te bereiken. Lasersnijden is een van de thermische snijmethoden.

(iv) Metalen 3D-printtechnologie

bakolie 3d printen De technologie is een geavanceerd metaalproductieproces dat onder computerbesturing nauwkeurig complexe driedimensionale structuren construeert door laag voor laag metaalpoeder of -draad op te stapelen. Hierdoor worden de beperkingen van traditionele subtractieve en isotopische verwerking doorbroken en worden de ontwerpvrijheid en de grenzen van de materiaaltoepassing aanzienlijk verruimd.

De belangrijkste technologieën voor metaal 3D printen zijn:

• Selectief lasersmelten/sinteren (SLM/SLS)
• Selectief smelten met elektronenstralen (EBSM)
• Laser Envelope Shaping (LENS)

Metalen 3D printtechnologie kan direct worden gevormd zonder mallen, wat een gepersonaliseerd ontwerp en complexe structuurproductie mogelijk maakt, met een hoge efficiëntie, laag verbruik, lage kosten en andere voordelen.