Classificação dos processos de fabrico de metais

O trabalho a quente inclui a fundição, a forja e a soldadura. O trabalho a frio, também conhecido como processo de corte de metais, inclui o processo de corte de ferramentas (que inclui o processo de torneamento, o processo de perfuração e sondagem, o aplainamento, a inserção, a brocagem, o processo de fresagem, o processo de corte abrasivo; o processamento de dentes de engrenagens). Apresenta-se de seguida uma breve introdução.

(i) Fundição

O processo de fundição consiste em verter metal líquido para um molde de fundição e deixá-lo arrefecer para obter uma peça fundida com uma determinada forma e carácter. Este é o método de moldagem do metal no estado líquido. A fundição pode produzir peças em bruto de formas complexas, especialmente com cavidades internas complexas, de tamanho e peso ilimitados. Tanto a produção de uma peça única, como a produção em massa, podem utilizar a maior parte do material proveniente de uma vasta gama de fontes, a preços baixos, mas também podem ser utilizadas peças de sucata e resíduos, pelo que o custo é baixo. As peças fundidas e as peças de forma e tamanho próximos da margem de processamento são pequenas. A desvantagem das peças fundidas reside no facto de existirem muitos processos e de o controlo do processo ser difícil. Devido à tensão interna de arrefecimento do metal, é fácil apresentar defeitos, pelo que a qualidade não é estável; devido à sua organização interna grosseira e irregular, as suas propriedades mecânicas não são tão elevadas como as das peças forjadas. Existem também problemas de elevada intensidade de trabalho e de más condições de trabalho.

Os métodos de produção de fundição dividem-se em duas categorias: fundição em areia e fundição especial, sendo a fundição em areia a principal.

1,fundição em areia A maioria dos moldes de areia ainda é feita à mão. A fundição em areia é utilizada principalmente para a produção de fundição de ferro fundido, aço fundido, cobre fundido, alumínio fundido e outros materiais. O projeto estrutural das peças fundidas, para considerar o processo de fundição e os requisitos de desempenho da fabricação de metal, para evitar a produção de orifícios de contração, afrouxamento de contração, subenchimento, segregação a frio, deformação e rachaduras e outros defeitos, deve prestar atenção às seguintes questões: ① as peças fundidas devem ter uma espessura de parede razoável e inclinação estrutural, espessura de parede de fundição, tanto quanto possível uniforme. ② conexão da parede de fundição: a conexão da parede de fundição deve ser estruturada em cantos arredondados. Evite a conexão em ângulo cruzado e agudo, conexão de parede espessa e parede fina para transição gradual. ③ As peças fundidas devem evitar o plano horizontal excessivo. ④ Para evitar que a peça fundida deforme e deforme, para as peças fundidas planas maiores e a caixa longa com espessura de parede irregular, ela deve ser projetada em uma forma simétrica ou aumentar a placa nervurada para melhorar sua rigidez. ⑤ Evite que o encolhimento da fundição seja prejudicado, como fundições comuns em forma de roda, os raios da roda são um número par, forma linear. No entanto, para ligas com grande encolhimento, às vezes são produzidas rachaduras devido ao estresse excessivo. Para evitar fissuras, podem ser fabricados raios curvos, de modo a que os raios ou a jante da roda se deformem, reduzindo a tensão interna. (6) de acordo com o princípio da estrutura de fundição de design de solidificação sequencial do invólucro de aço fundido mostrado na figura, será alterado para o lado direito da aparência do invólucro na parte inferior dos 76 mm para manter uma espessura de parede uniforme e aumentar gradualmente a espessura da parede até o flange com o flange, para garantir que o invólucro, de acordo com a solidificação sequencial, não produza mais defeitos de retração.

2,Fundição especial

• ① A fundição em molde fundido, com cera como material para fazer moldes, também conhecida como "fabrico por cera perdida", pode fundir uma variedade de peças fundidas de metais não ferrosos e ferrosos.
• ②moldagem de metais O modelo pode ser utilizado repetidamente 40 000 vezes, a fundição tem uma boa precisão (até IT12~IT14), a superfície é lisa e limpa, pode ser utilizada com menos ou nenhum processamento e pode ser mecanizada.
• (iii)fundição sob pressão Máquina de fundição injetada com câmara de pressão para derramamento de metal líquido ou semilíquido, tipo Pu de enchimento, e em formação e cristalização de alta pressão. Pressão de fundição sob pressão comumente usada de 5 ~ 150MPa, taxa de fluxo de metal de 5 ~ 100m / s. Alta eficiência e fácil de obter automação, a qualidade do produto é boa, para obter menos chip e nenhum processamento de chip, baixo custo. ④fundição a baixa pressão .
• ⑤ Fundição centrífuga: O metal líquido é adicionado a um molde de fundição rotativo.

(ii) Forjamento

Incluindo o forjamento e a estampagem, a deformação plástica do metal sob a ação de forças externas, geralmente a altas temperaturas. O forjamento divide-se em duas categorias: forjamento livre e forjamento sob pressão. O objeto de processamento da estampagem é a chapa metálica, geralmente à temperatura ambiente, pelo que também é conhecida como estampagem de chapa metálica ou estampagem a frio.

1. exercício livre

O bilete será colocado no equipamento (martelo de forjamento livre ou prensa hidráulica) entre a parte superior e inferior contra o ferro, porque o bilete na pressão é de fluxo livre, por isso é chamado de forjamento livre. De acordo com a utilização do equipamento e a natureza diferente da força de forjamento, o forjamento livre divide-se em forjamento livre no martelo e forjamento livre na prensa hidráulica, grandes peças forjadas a serem efectuadas na prensa hidráulica. Produtos de forjamento livre de baixa precisão dimensional, consumo de material, baixa produtividade, más condições de trabalho, alta intensidade de trabalho, apenas em uma única peça, a produção de pequenos lotes é razoável.

2、Forjamento de matrizes

Quando o forjamento é efectuado, a peça em bruto é colocada na câmara de forjamento, de modo a que a peça de trabalho seja formada por pressão. De acordo com a utilização de diferentes equipamentos, o forjamento a martelo divide-se em forjamento a martelo, prensa de manivela no forjamento a martelo, prensa de parafuso no forjamento a martelo, prensa de parafuso no forjamento a martelo e outros equipamentos especiais no forjamento a martelo. A produtividade do forjamento com matriz é elevada, a superfície da peça é limpa, a precisão dimensional é elevada, a eficiência do material é elevada, o forjamento, a distribuição do fluxo de forjamento é mais razoável, melhora a vida útil, pode ser forjado em peças complexas macias, operação simples, mecanização fácil, baixo custo, normalmente utilizado em peças forjadas de pequena e média dimensão da produção em massa.

3、Estampagem de folhas

A chapa metálica é processada utilizando um molde montado numa mesa de prensagem para a deformar ou separar, de modo a obter uma peça ou um bloco. As chapas em bruto são geralmente chapas finas com uma espessura de 1~2mm ou menos, geralmente sem aquecimento. As matérias-primas para a estampagem de chapas metálicas devem ter boa plasticidade e baixa resistência à deformação, como o aço de baixo carbono, o aço ligado, o cobre e o alumínio. As peças estampadas são leves, com boa rigidez, estrutura leve, qualidade estável e boa permutabilidade. Operação simples, fácil de mecanizar e automatizar, e baixo custo. Devido ao elevado custo de fabrico dos moldes de estampagem, a produção em massa é apenas razoável.

4. outros métodos de tratamento sob pressão

Formação de extrusão, de modo que o Departamento de difícil de colocar Υ Hydra deformação de metal, pode fazer uma variedade de materiais, uma variedade de formas de peça de metal, e de alta precisão, boas propriedades mecânicas, pode ser automação mecanizada. Formação de rolos: como rolo de rolamento, engrenagem de rolamento quente, anel de rolamento. Forjamento de precisão, forjamento de urdidura, forjamento com martelo de alta velocidade, etc.

(iii) Corte

O processamento de corte divide-se em duas categorias: fixação e maquinagem. A fixação é geralmente efectuada à mão, principalmente para traçar, rebarbar, serrar, limar, raspar, furar e alargar, roscar e encurvar, etc., a montagem e a reparação mecânicas também pertencem ao âmbito da fixação. A maquinagem, de acordo com a utilização de ferramentas de corte, divide-se em duas categorias: uma é a utilização de ferramentas para o processamento, tais como torneamento, perfuração, mandrilagem, aplainamento, fresagem, etc.; a outra é a utilização de abrasivos para o processamento, tais como retificação, retificação articulada, retificação, ultra-acabamento, etc. A maquinagem tem de ter ferramentas, tais como ferramentas de torneamento, ferramentas de aplainamento, ferramentas de inserção, ferramentas afiadas, ferramentas de perfuração, etc., e a retificação com a faca é uma roda.

1、Processamento de viragem

As máquinas-ferramentas de torneamento incluem máquinas-ferramentas gerais, tornos verticais, tornos de torre, tornos de perfilagem, tornos automáticos e vários tornos para fins especiais. O torneamento pode processar a superfície da face final, círculo externo, círculo interno, cone, rosca, superfície de formação rotativa, ranhura rotativa e serrilha, etc., a utilização de uma ampla gama de precisão de superfície de maquinagem e fácil de garantir que a superfície das peças processadas pela precisão posicional da superfície, alta eficiência de produção, baixos custos de produção.

2 、 Processamento de perfuração e perfuração

① processamento da máquina de perfuração: os equipamentos comumente usados são máquina de perfuração de mesa, máquina de perfuração vertical e máquina de perfuração de balancim, etc., podem ser perfuração, alargamento, alargamento, rosqueamento, escareamento e escareamento, etc. ② processamento da máquina de perfuração: o equipamento principal é uma máquina de perfuração horizontal. A máquina de perfuração pode ser perfuração, alargamento, alargamento, ranhura, círculo de giro, face de giro e plano de fresagem, dos quais o chato é o principal. Porque a máquina de perfuração tem um dispositivo de posicionamento preciso, adequado para o assento da caixa, suporte e outras formas de sistema complexo de furos de peças grandes para posicionamento e processamento, é o equipamento chave para a maquinagem, outro equipamento não pode ser substituído. A gama de processamento da máquina de perfuração é ampla, pode obter alta precisão de processamento e baixa rugosidade, a sua desvantagem é a baixa produtividade.

3. aplainamento, interpolação e brochagem

①A plaina é utilizada para processar superfícies planas, e as plainas são divididas em dois tipos: plainas bullhead e plainas dragão. A plaina pode processar o plano do plano horizontal, plano vertical, plano inclinado, mas também pode processar o sulco (sulco de ângulo reto, sulco em forma de V e em forma de T, sulco em cauda de andorinha) e superfície de formação linear. O movimento principal da máquina de aplainar é o movimento linear recíproco, existem cabos vazios e cada movimento recíproco é acompanhado por dois impactos, limitando a velocidade de aplainamento, baixa produtividade.

A inserção pode ser considerada como uma "plaina vertical", que é principalmente utilizada para maquinar ranhuras de chaveta em orifícios, orifícios quadrados, orifícios poligonais, orifícios estriados e as superfícies externas de determinadas peças. O equipamento utilizado para o corte por inserção é uma máquina de inserção.

③O equipamento para brochar é uma máquina de brochar. O movimento em linha reta da brocha é o movimento principal. Sem movimento de avanço de brochagem, o avanço é alcançado pela quantidade de cada elevação do dente do cortador. Assim, a brocha pode ser considerada como um arranjo sequencial alto e baixo, mais de uma faca de aplainar para a brocha de doença de aplainamento é geralmente usada para acabamento, e uma viagem para alcançar os requisitos de precisão, pode ser processada plano de brocha, arco semi-circular e alguma combinação de superfícies. A brocha é uma ferramenta moldada, a brocha uma vez para completar o corte em bruto, corte de precisão, mais preciso e trabalho de reparação, é um método de acabamento, alta eficiência. Mas a brocha de fabrico complexo, de custo elevado, não pode processar furos escalonados, furos cegos e furos de grandes dimensões, apenas adequada para processar uma especificação do furo ou rasgo de chaveta.

4, processamento de moagem em conjunto

A fresagem é realizada pela rotação e ＜movimento da fresa, que é um dos principais métodos de maquinação plana. O equipamento possui fresadora horizontal, fresadora vertical, fresadora de pórtico, fresadora de ferramentas e todos os tipos de fresadoras especiais. A fresadora pode processar planos (horizontais, verticais, oblíquos), ranhuras (ranhuras de ângulo reto, ranhuras de chaveta, ranhuras angulares, ranhuras em cauda de andorinha, ranhuras em forma de T, ranhuras em arco) e superfícies de formação. Também pode efetuar o processamento de furos (incluindo perfuração, alargamento, alargamento, perfuração) e trabalhos de indexação.

5、Processamento de corte abrasivo

Os abrasivos são utilizados para cortar com um grande número de abrasivos distribuídos na superfície da mó. Os métodos de retificação incluem: retificação cilíndrica externa, retificação cilíndrica interna, retificação de superfícies, retificação de roscas, para além de métodos de retificação de alta precisão e de alta eficiência: retificação de precisão, retificação de ultraprecisão, retificação de espelhos, retificação de alta velocidade, retificação de rebolo largo, retificação de corte profundo de alimentação lenta e retificação com rebolos Jin J e retificação com rebolos de nitreto de boro cúbico. As máquinas de retificação universal incluem máquinas de retificação cilíndrica geral, máquinas de retificação cilíndrica universal, máquinas de retificação interna, máquinas de retificação de superfícies e máquinas de retificação sem centros.

6、Acabamento ligeiro

O acabamento refere-se a retificação, afiação, superacabamento e polimento. Retificação: entre a peça de trabalho e a ferramenta de investigação revestida com abrasivo, a peça de trabalho pode ser acionada pelo torno para rodar, a ferramenta de investigação manual para trás e para a frente, movimento axial, muitas vezes testando, até ser qualificada. Fluido de moagem de parafina, óleo vegetal ou parafina mais óleo. O material de ferramenta de investigação mais comummente utilizado é o ferro fundido. A quantidade de retificação é geralmente de 0,005 ~ 0,02mm. Afiação: cabeça de afiação por um número de tiras de pedra de óleo em vez da ferramenta de pesquisa, usada como um buraco no processo de acabamento. Ultra-acabamento: As tiras de pedra de óleo com grãos abrasivos muito finos são utilizadas como cabeça de retificação para serem ligeiramente pressionadas na superfície de trabalho para processamento. Polimento: Uma roda macia revestida com pasta de polimento é rodada a alta velocidade para efetuar um corte fraco no trabalho, a fim de reduzir a rugosidade da superfície de trabalho e melhorar o brilho.

7、Processamento da forma do dente da engrenagem

As engrenagens são amplamente utilizadas em muitos tipos de equipamento mecânico e de instrumentação, constituindo uma parte importante da transmissão de movimento e potência. As engrenagens mais utilizadas são: engrenagem cilíndrica de dentes rectos, engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais, engrenagem cilíndrica de dentes em espiral, engrenagem cónica de dentes rectos e engrenagem sem-fim. Para garantir que o mecanismo de transmissão de engrenagens funcione com precisão, suavidade e fiabilidade, é necessário escolher a curva de perfil do dente adequada, ou seja, a curva do dente, a utilização atual da curva do dente principalmente involuta, cicloide e arco, etc., a mais utilizada é a involuta. Se uma linha reta em movimento no plano ao longo do raio do círculo rb para rolamento puro sem deslizamento, então a trajetória de qualquer ponto na linha reta em movimento a é chamada o raio do círculo rb do involuto, o raio do círculo rb é chamado o círculo de base, a linha reta em movimento é chamada a ocorrência da linha. O dente da engrenagem involuta é formado pelo mesmo círculo base de duas composições involutas opostas. Involuto; qualquer ponto a1 normal deve ser tangente ao círculo base, a forma do involuto e o tamanho do raio do círculo base, quanto menor o raio, menor a curvatura do involuto e vice-versa, quando o raio do infinito, o involuto se tornará uma linha reta, a linha reta do rack pode ser considerada como o raio do infinito do círculo base da formação do involuto.

(1) Nomes, parâmetros de base e dimensões principais de cada parte das engrenagens cilíndricas de dentes rectos

①Nomes dos departamentos Círculo do topo do dente--O círculo que passa pelo topo dos dentes da roda selectora é chamado de círculo do topo do dente, e o diâmetro é indicado por da. Círculo da raiz - O círculo que passa pela raiz dos dentes da roda selectora é chamado de círculo da raiz, e o diâmetro é indicado por df. Círculo de indexação - Nas engrenagens standard, o círculo onde a espessura teórica do dente é igual à direção do dente chama-se círculo de indexação, e o seu diâmetro é indicado por d e o raio por r. O círculo de indexação está localizado entre o círculo do topo do dente e o círculo da raiz do dente, e é a base para calcular o tamanho da engrenagem. Espessura do dente do círculo de indexação - o círculo de indexação no comprimento do arco ocupado por um dente da engrenagem é chamado de grau do dente do círculo de indexação, com s disse. Círculo de indexação inter-dentes - o círculo de indexação no comprimento do arco ocupado por uma ranhura de roda é chamado de círculo de indexação inter-dentes, expresso por e. Periápse - o comprimento de arco entre os pontos correspondentes de dois dentes adjacentes no círculo de indexação é chamado de periápse (periápse do círculo de indexação), e é expresso por P. P = s + e. Altura do topo do dente - a distância radial do topo do dente do topo do círculo até o círculo de indexação é chamada de altura do topo do dente, e é expressa por ha. Altura do dente de trabalho - quando duas engrenagens engrenam, a distância radial entre o topo das duas engrenagens é chamada de altura do dente de trabalho, expressa em hw. Folga radial - duas engrenagens engrenam, um dente m o topo do círculo e a raiz do círculo da outra engrenagem entre a distância radial chamada folga radial, expressa em C.

② os parâmetros básicos da engrenagem cilíndrica de dentes retos △ módulo = quando o número de dentes da engrenagem é Z, o diâmetro do círculo de índice d e a circunferência P têm a seguinte relação: ou Neste momento, para que, então d = mZ onde: m - conhecido como módulo, a unidade de mm. O design das engrenagens será m como parâmetro básico, para que o cálculo, o processamento e o teste das engrenagens sejam bastante facilitados. o tamanho do M reflete O tamanho de M reflecte a espessura dos dentes da engrenagem, o tamanho e a capacidade de carga. i valor m foi padronizado, como 0.1, 0.5, 1, 1.5, 2, 3 ......... design de acordo com os cálculos de resistência da engrenagem derivados do valor do módulo e, em seguida, selecionado de acordo com os padrões nacionais. Ângulo de pressão: O ângulo entre a força normal F e sua velocidade em qualquer ponto K na linha do dente involuto é chamado de ângulo de pressão k no ponto K. O involuto determinado, o raio do círculo base rb é um valor fixo, o ângulo de pressão em vários pontos do involuto é diferente, e quanto mais longe do círculo base, maior o seu ângulo de pressão. O ângulo de pressão do ponto A do círculo índice é normalmente designado por ângulo de pressão. O valor foi normalizado e é frequentemente tomado como =20°. As condições de engrenamento corretas para as engrenagens involutas são que o módulo e o ângulo de pressão das duas engrenagens sejam iguais, e que o módulo m e o ângulo de pressão da ferramenta também sejam iguais aos da engrenagem que está a ser maquinada no processo de dentado. Uma vez determinados o número de dentes Z e o módulo m, a geometria das engrenagens pode ser determinada em várias partes, cujas fórmulas foram omitidas.

(2) Maquinação de engrenagens cilíndricas Existem dois tipos de métodos de maquinação: moldagem e retificação. O método de formação refere-se ao processamento na máquina de fresagem. Para engrenagens cilíndricas de dentes retos, quando m <8, geralmente com uma fresa de módulo em forma de disco na fresadora horizontal. Quando m≥8, é realizado em uma fresadora vertical. O método de retificação é usar o cortador de engrenagem e o movimento de engrenagem da engrenagem que está sendo cortada, cortar a forma do dente em uma máquina-ferramenta especial. São normalmente utilizadas a inserção de engrenagens em máquinas de moldagem de engrenagens e a fresagem em máquinas de fresagem de engrenagens.

(3) Acabamento de engrenagens cilíndricas A fresagem, a inserção de engrenagens e a fresagem pertencem à forma do processamento do dente e, em seguida, têm de efetuar o acabamento, a fim de melhorar ainda mais a precisão. Os métodos de acabamento do perfil do dente incluem o corte, a modelação e a retificação do dente.

8、Corte a laser

corte a laser Refere-se à utilização de laser de alta densidade de energia, o seu diâmetro é o mais pequeno possível, concentrando-se num local para produzir alta temperatura, através de alta temperatura para derreter, vaporizar, ablacionar ou atingir o ponto de ignição e, ao mesmo tempo, com a ajuda de fluxo de ar de alta velocidade coaxial com o feixe para soprar o material fundido, de modo a conseguir o corte da peça de trabalho. O corte a laser é um dos métodos de corte térmico.

(iv) Tecnologia de impressão 3D em metal

óleo alimentar Impressão 3d A tecnologia é um processo de fabrico de metal de vanguarda, que constrói com precisão estruturas tridimensionais complexas sob controlo informático através da acumulação de pó metálico ou fio, camada a camada, ultrapassando as limitações do processamento subtrativo e isotópico tradicional e alargando consideravelmente a liberdade de conceção e os limites da aplicação do material.

As principais tecnologias para a impressão 3D de metais incluem:

• Fusão/Sinterização selectiva por laser (SLM/SLS)
• Fusão selectiva por feixe de electrões (EBSM)
• Modelação de envelope laser (LENS)

A tecnologia de impressão 3D em metal pode ser moldada diretamente sem moldes, o que permite obter um design personalizado e uma produção de estruturas complexas, com elevada eficiência, baixo consumo, baixo custo e outras vantagens.