Классификация процессов производства металлов

Горячая обработка включает в себя литье, ковку и сварку. Холодная обработка, также известная как процесс резания металла, включает в себя процесс резания инструмента (который включает в себя процесс точения, сверления и растачивания, строгания, вставки, протягивания, фрезерования, абразивного резания; обработку зубьев шестерен). Кратко представлены следующие виды обработки.

(i) Отливка

Процесс литья заключается в заливке жидкого металла в литейную форму и оставлении ее остывать, чтобы получить отливку определенной формы и характера. Это метод формирования металла в жидком состоянии. Литьем можно получать заготовки сложной формы, особенно со сложными внутренними полостями, неограниченного размера и веса. Как единичное производство, так и массовое, использование большинства материалов из широкого спектра источников, низкие цены, но также доступны лом и отходы деталей, поэтому стоимость низкая. Отливки и детали по форме и размеру близки к припуску на обработку. Недостатком литья является то, что существует множество процессов, управление процессом затруднено. Из-за внутреннего напряжения при охлаждении металла легко возникают дефекты, поэтому качество не стабильно; из-за грубой неравномерной внутренней организации механические свойства не так высоки, как у поковок. Существуют также проблемы высокой трудоемкости и плохих условий труда.

Методы производства отливок делятся на две категории: литье в песчаные формы и специальное литье, причем литье в песчаные формы является основным.

1,песчаное литьё Большинство песчаных форм по-прежнему изготавливаются вручную. Литье в песчаные формы в основном используется для производства чугуна, литой стали, литой меди, литого алюминия и других материалов литья. Отливки структурный дизайн, чтобы рассмотреть процесс литья и металлические требования производительности, чтобы предотвратить производство усадочных отверстий, усадочных ослабление, подливка, холодная сегрегация, деформация и трещины и другие дефекты, следует обратить внимание на следующие вопросы: ① отливки должны иметь разумную толщину стенки и структурный наклон, толщина стенки отливки, насколько это возможно равномерно. ② соединение стенок отливки: соединение стенок отливки должно иметь структурированные закругленные углы. Избегайте крест и острый угол соединения, толстой стенки и тонкой стенки соединения для постепенного перехода. ③ Отливки должны избегать чрезмерной горизонтальной плоскости. ④ Чтобы предотвратить коробление и деформацию отливки, для больших плоских отливок и длинных ящиков с неравномерной толщиной стенок, следует придать им симметричную форму или увеличить ребристую пластину для повышения жесткости. ⑤ Избегайте усадки отливки препятствует, таких как общие колеса формы литья, спицы колеса является четное число, линейной формы. Однако для сплавов с большой усадкой иногда образуются трещины из-за чрезмерного напряжения. Для того чтобы предотвратить растрескивание, можно изготовить изогнутые спицы, для того чтобы принять деформацию спиц или обода колеса, уменьшить внутреннее напряжение. (6) в соответствии с принципом последовательного затвердевания дизайн литья структуры Литой стальной оболочки показано на рисунке, будет изменен на правой стороне появления оболочки в нижней части 76 мм для поддержания равномерной толщины стенки, и постепенно увеличивать толщину стенки до фланца с фланцем, чтобы убедиться, что оболочка в соответствии с последовательным затвердевания, больше не производить усадочные дефекты.

2,Специальное литье

• ① Литье по выплавляемым моделям с использованием воска в качестве материала для изготовления форм, также известное как "производство по утраченному воску", позволяет отливать разнообразные изделия из цветных и черных металлов.
• ②металлическое литьё Модель можно использовать многократно в течение 40 000 раз, отливка имеет хорошую точность (до IT12~IT14), поверхность гладкая и чистая, ее можно использовать с минимальной обработкой или вообще без нее, а также механизировать.
• (iii)литьё под давлением : Литейная машина под давлением камера заливки жидкого или полужидкого металла, заполнение типа Pu, и в высоком давлении формирования и кристаллизации. Обычно используется давление литья под давлением 5 ~ 150MPa, скорость потока металла 5 ~ 100м / с. Высокая эффективность и легко достичь автоматизации, качество продукции хорошее, для достижения менее чип и не чип обработки, низкая стоимость. ④литье под низким давлением .
• ⑤ Центробежное литье: жидкий металл добавляется во вращающуюся литейную форму.

(ii) Ковка

Включает в себя ковку и штамповку, пластическую деформацию металла под действием внешних сил, как правило, при высоких температурах. Ковка делится на две категории: свободная ковка и штамповка. Объектом штамповочной обработки является листовой металл, как правило, при комнатной температуре, поэтому также известен как штамповка листового металла или холодная штамповка.

1. Свободные упражнения

Заготовка помещается на оборудование (молот свободной ковки или гидравлический пресс) между верхней и нижней частью против железа, так как заготовка под давлением свободно течет, поэтому ее называют свободной ковкой. В зависимости от использования оборудования и характера силы ковки, свободная ковка подразделяется на свободную ковку на молоте и свободную ковку на гидравлическом прессе, крупные поковки выполняются на гидравлическом прессе. Изделия свободной ковки отличаются низкой точностью размеров, материалоемкостью, низкой производительностью, плохими условиями труда, высокой трудоемкостью, только в единичном экземпляре, целесообразно мелкосерийное производство.

2, штамповка

При штамповке заготовка помещается в камеру штамповочного штампа, так что заготовка формируется под давлением. В зависимости от использования различного оборудования, штамповка подразделяется на штамповку молотом, штамповку кривошипным прессом, штамповку плоской штамповочной машиной, штамповку винтовым прессом и другое специальное оборудование для штамповки. Производительность штамповки высокая, поверхность заготовки чистая, высокая точность размеров, высокая степень использования материала, внутренняя штамповка, распределение потока штамповки более разумное, улучшение срока службы, могут быть выкованы мягкие сложные детали, простая операция, легко механизировать, низкая стоимость, обычно используется в малых и средних поковках массового производства.

3、 Штамповка листов

Листовой металл обрабатывается с помощью штампа, установленного на станине пресса, чтобы деформировать или разделить его для получения детали или заготовки. Листовые заготовки обычно представляют собой тонкие пластины толщиной 1~2 мм или меньше, как правило, без нагрева. Сырье для штамповки листового металла должно обладать хорошей пластичностью и низким сопротивлением деформации, например, низкоуглеродистая сталь, легированная сталь, медь, алюминий. Штампованные детали имеют небольшой вес, хорошую жесткость, легкую структуру, стабильное качество и хорошую взаимозаменяемость. Простота эксплуатации, легкость механизации и автоматизации, низкая стоимость. Из-за высокой стоимости изготовления штамповочных форм массовое производство является целесообразным.

4. другие методы обработки давлением

Экструзионное формирование, так что Департамент трудно положить Υ Гидра деформации металла, может сделать различные материалы, различные формы металлических заготовок, и высокая точность, хорошие механические свойства, может быть механизирована автоматизации. Формирование роликов: такие как прокатка роликов, горячая прокатка шестерни, прокатка кольца. Точная штамповка, ковка с искривлением, высокоскоростная ковка на молотах и так далее.

(iii) Резка

Обработка резанием делится на две категории: зажим и обработка. Зажим - это, как правило, ручная обработка, в основном, скрайбирование, снятие заусенцев, пиление, опиливание, шабрение, сверление и развертывание, нарезание резьбы и смятие и т.д., механическая сборка и ремонт также относятся к сфере зажима. Обработка в зависимости от использования режущих инструментов, и делится на две категории: одна - использование инструментов для обработки, таких как точение, сверление, растачивание, строгание, фрезерование и т.д.; другая - использование абразивных материалов для обработки, таких как шлифование, шарнирное шлифование, шлифование, ультра-финишная обработка и так далее. Обработка должна иметь инструменты, такие как токарные инструменты, строгальные инструменты, вставные инструменты, острые инструменты, расточные инструменты и т.д., шлифование с помощью ножа - это колесо.

1、 Токарная обработка

Токарные станки включают в себя общие станки, вертикальные токарные станки, револьверные токарные станки, профилирующие токарные станки, автоматические токарные станки и различные специализированные токарные станки. Токарные станки могут обрабатывать поверхность торца, внешнего круга, внутреннего круга, конуса, резьбы, поворотной образующей поверхности, поворотной канавки и накатки и т.д., использование широкого диапазона точности обработки поверхности, и легко обеспечить, что поверхность деталей обрабатывается позиционной точностью поверхности, высокая эффективность производства, низкие производственные затраты.

2、 Обработка бурения и сверления

① обработка сверлильного станка: обычно используется настольный сверлильный станок, вертикальный сверлильный станок, сверлильный станок с коромыслом и т.д., может быть сверление, рассверливание, развертывание, нарезание резьбы, зенкование и зенкерование и т.д.. ② обработка расточного станка: основным оборудованием является горизонтальный расточной станок. Расточной станок может быть сверление, развертывание, развертывание, паз, поворот круга, поворот лица и фрезерной плоскости, из которых расточка является основным. Потому что расточной станок имеет точное устройство позиционирования, подходит для сиденья коробки, кронштейн и другие формы сложных крупных деталей отверстие системы для позиционирования и обработки, является ключевым оборудованием для обработки, другое оборудование не может быть заменен. Диапазон обработки расточного станка широк, можно получить высокую точность обработки и низкую шероховатость, его недостатком является низкая производительность.

3. строгание, интерполирование и протягивание

Рубанок используется для обработки плоских поверхностей, и рубанки делятся на два типа: рубанки с бычьей головой и рубанки с драконом. Рубанок может обрабатывать плоскость горизонтальной плоскости, вертикальной плоскости, наклонной плоскости, а также может обрабатывать паз (прямоугольный паз, V-образный и Т-образный паз, паз типа "ласточкин хвост") и линейную форму поверхности. Основным движением строгального станка является возвратно-поступательное линейное движение, с пустым свинцом, и каждое возвратно-поступательное движение сопровождается двумя ударами, что ограничивает скорость строгания и низкую производительность.

Вставку можно рассматривать как "вертикальный строгальный станок", который в основном используется для обработки шпоночных пазов в отверстиях, квадратных отверстий, многоугольных отверстий, шлицевых отверстий и внешних поверхностей некоторых деталей. Оборудование, используемое для врезания, - это врезной станок.

③ Оборудование для протяжки - это протяжной станок. Прямолинейное движение протяжки является основным движением. Нет движения подачи протяжки, подача достигается количеством подъема каждого зуба фрезы. Таким образом, протяжка может рассматриваться как высокий и низкий последовательное расположение, более одного строгального ножа для строгания болезнь протяжки, как правило, используется для отделки, и поездка для достижения точности требований, может быть обработана протяжка плоскости, полукруглой дуги и некоторые комбинации поверхностей. Протяжка является фасонным инструментом, протяжка один раз, чтобы завершить грубую резку, точность резки, более точные и ремонтные работы, является методом отделки, высокая эффективность. Но протяжка производство сложное, высокая стоимость, не может обрабатывать ступенчатые отверстия, глухие отверстия и негабаритные отверстия, подходит только для обработки спецификации отверстия или шпоночного паза.

4, совместная обработка фрезой

Фрезерование осуществляется за счет вращения и ＜движения фрезы, что является одним из основных методов обработки плоскости. Оборудование имеет горизонтальный фрезерный станок, вертикальный фрезерный станок, портальный фрезерный станок, инструментальный фрезерный станок и все виды специальных фрезерных станков. Фрезерный станок может обрабатывать плоскость (горизонтальную, вертикальную, наклонную), паз (прямоугольный паз, шпоночный паз, угловой паз, паз типа "ласточкин хвост", Т-образный паз, дуговой паз) и формообразующую поверхность. Он также может выполнять обработку отверстий (включая сверление, развертывание, рассверливание, растачивание) и индексацию.

5、Абразивная обработка резанием

Абразивы используются для резки с большим количеством абразивов, распределенных по поверхности шлифовального круга. К методам шлифования относятся: наружное круглое шлифование, внутреннее круглое шлифование, поверхностное шлифование, резьбошлифование, а к высокоточным и высокоэффективным методам шлифования относятся: прецизионное шлифование, сверхточное шлифование, зеркальное шлифование, высокоскоростное шлифование, шлифование широким кругом, шлифование с медленной подачей с глубоким резанием, а также шлифовальные круги Jin J с кругами из кубического нитрида бора. Универсальные шлифовальные станки включают в себя круглошлифовальные станки общего назначения, универсальные круглошлифовальные станки, внутришлифовальные станки, плоскошлифовальные станки и бесцентрово-шлифовальные станки.

6、 Светлая отделка

Отделка включает в себя шлифовку, хонингование, суперфиниширование и полировку. Шлифование: между заготовкой и исследовательским инструментом, покрытым абразивом, заготовка может приводиться в движение токарным станком для вращения, исследовательский инструмент с ручным управлением совершает осевое движение вперед-назад, часто тестируется, пока не будет квалифицирован. Шлифовальная жидкость из парафина, растительного масла или парафина плюс масло. Наиболее часто используемым материалом для исследовательских инструментов является чугун. Размер шлифовки обычно составляет 0,005 ~ 0,02 мм. Хонингование: хонинговальная головка с рядом полос масляного камня вместо исследовательского инструмента, используется в качестве отверстия в процессе отделки. Ультрафинишная обработка: полоски из масляного камня с очень мелкими абразивными зернами используются в качестве шлифовальной головки для легкого нажатия на рабочую поверхность для обработки. Полировка: мягкий круг, покрытый полировочной пастой, вращается на высокой скорости, чтобы выполнить слабую резку на работе, чтобы уменьшить шероховатость рабочей поверхности и улучшить ее яркость.

7、Обработка формы зубьев шестерни

Зубчатые передачи широко используются во многих видах механического оборудования и приборов, являясь важной частью передачи движения и мощности. Обычно используются: цилиндрическая передача с прямым зубом, цилиндрическая передача с косым зубом, цилиндрическая передача со спиральным зубом, коническая передача с прямым зубом и червячная передача. Для того чтобы механизм зубчатой передачи работал точно, плавно и надежно, необходимо выбрать соответствующую кривую профиля зуба, то есть кривую зуба, в настоящее время используются в основном эвольвента, циклоида и дуга и т.д., наиболее используемой является эвольвента. Если движущаяся прямая линия в плоскости вдоль радиуса rb окружности для чистого качения без скольжения, то траектория любой точки на движущейся прямой линии a называется радиусом rb окружности эвольвенты, радиус rb окружности называется базовой окружностью, движущаяся прямая линия называется вхождением линии. Инволютный зуб шестерни образован одной и той же базовой окружностью двух противоположных эвольвент. Эвольвента; любая точка a1 нормали должна быть касательной к базовой окружности, форма эвольвенты и размер радиуса базовой окружности, чем меньше радиус, тем меньше кривизна эвольвенты, и наоборот, когда радиус бесконечности, эвольвента станет прямой линией, прямая линия стойки может рассматриваться как радиус бесконечности базовой окружности образования эвольвенты.

(1) Названия, основные параметры и главные размеры каждой части прямозубых цилиндрических зубчатых колес

① Названия отделов Окружность вершины зуба - Окружность, проходящая через вершину зубьев селекторного колеса, называется окружностью вершины зуба, а диаметр обозначается da. Окружность корня - Окружность, проходящая через корень зубьев селекторного колеса, называется окружностью корня, а диаметр обозначается df. Индексирующая окружность - В стандартных передачах окружность, где теоретическая толщина зуба равна направлению зуба, называется индексирующей окружностью, ее диаметр обозначается d, а радиус - r. Индексирующая окружность находится между окружностью вершины зуба и окружностью корня зуба и является основой для расчета размера передачи. Индексирующая окружность толщины зуба - индексирующая окружность на длине дуги, занимаемой зубом шестерни, называется индексирующей окружностью степени зуба, при этом s обозначается. Межзубная окружность - окружность индексации на длине дуги, занимаемой канавкой колеса, называется межзубной окружностью индексации, выраженной через e. Периапсис - длина дуги между соответствующими точками двух соседних зубьев на индексирующей окружности называется периапсисом (периапсисом индексирующей окружности) и выражается P. P = s + e. Высота вершины зуба - радиальное расстояние от вершины зуба от вершины окружности до индексирующей окружности называется высотой вершины зуба и выражается ha. Высота рабочего зуба - при зацеплении двух шестерен радиальное расстояние между вершинами двух шестерен называется высотой рабочего зуба и выражается в hw. Радиальный зазор - при зацеплении двух шестерен зуб м вершиной окружности и корнем другой шестерни окружность между радиальными расстояниями называется радиальным зазором, выраженным в C.

② основные параметры прямозубой цилиндрической передачи △ модуль = когда число зубьев передачи равно Z, индекс окружности диаметр d и окружность P имеет следующую зависимость: или В это время, так что , тогда d = mZ где: m - известен как модуль, единица измерения мм. Проектирование передач будет m в качестве основного параметра, так что расчет, обработка и испытания передач значительно облегчается. размер M отражает Размер M отражает толщину зубьев шестерни, размер и несущую способность. i значение m было стандартизировано, например, 0,1, 0,5, 1, 1,5, 2, 3 ......... дизайн в соответствии с расчетами прочности передачи, полученной из значения модуля, а затем выбран в соответствии с национальными стандартами. Угол давления: угол между нормальной силой F и ее скоростью в любой точке K на линии зуба эвольвенты называется углом давления k в точке K. При определении эвольвенты радиус базовой окружности rb является фиксированным значением, угол давления в разных точках эвольвенты различен, и чем дальше от базовой окружности, тем больше угол давления. Обычно под углом давления понимается угол давления в точке A на указательной окружности. Это значение стандартизировано и часто принимается равным =20°. Правильные условия зацепления для эвольвентных передач заключаются в том, что модуль и угол давления двух передач должны быть одинаковыми, а модуль m и угол давления инструмента должны быть такими же, как у обрабатываемого зубчатого колеса в процессе обработки. После определения числа зубьев Z и модуля m геометрия зубчатых колес может быть определена в нескольких частях, формулы для которых опущены.

(2) Обработка цилиндрических зубчатых колес Существует два типа методов обработки: формообразование и шлифование. Метод формообразования относится к обработке на фрезерном станке. Для прямозубых цилиндрических зубчатых колес, когда m < 8, обычно используется дисковая модульная фреза на горизонтальном фрезерном станке. Если m≥8, то обработку выполняют на вертикально-фрезерном станке. Метод шлифования заключается в использовании зубчатой фрезы и зацепляющего движения нарезаемой шестерни, вырезающей форму зуба на специальном станке. Обычно используется вставка зубьев на зубообрабатывающих станках и зубофрезерование на зубофрезерных станках.

(3) Финишная обработка цилиндрических шестерен Фрезерование, вставка шестерен и зубофрезерование относятся к обработке формы зуба, после чего необходимо выполнить финишную обработку, чтобы еще больше повысить точность. Методы обработки формы зуба включают бритье, формообразование и шлифование.

8, Лазерная резка

лазерная резка Это относится к использованию высокой плотности энергии лазера, его диаметр как можно меньше, сосредоточившись на одном месте, чтобы произвести высокую температуру, через высокую температуру, чтобы расплавить, испарить, сжечь или достичь точки зажигания, и в то же время с помощью высокой скорости потока воздуха коаксиально с лучом, чтобы сдуть расплавленный материал, так что для достижения заготовки вырезать. Лазерная резка является одним из методов термической резки.

(iv) Технология 3d-печати по металлу

растительное масло 3d-печать Технология представляет собой передовой процесс производства металла, который позволяет точно создавать сложные трехмерные структуры под управлением компьютера путем послойного накопления металлического порошка или проволоки, преодолевая ограничения традиционной субтрактивной и изотопной обработки и значительно расширяя свободу дизайна и границы применения материалов.

Основные технологии для 3D-печати металлов включают в себя:

• Селективное лазерное плавление/спекание (SLM/SLS)
• Электронно-лучевое селективное плавление (EBSM)
• Лазерное формирование конвертов (LENS)

Технология 3D-печати металла может быть сформирована непосредственно без форм, что позволяет достичь индивидуального дизайна и производства сложных структур, с высокой эффективностью, низким потреблением, низкой стоимостью и другими преимуществами.