A kovácsolás egy olyan feldolgozási eljárás, amely kovácsológépeket használ a fémhasábokra nyomás kifejtésére, aminek következtében azok képlékeny deformáción mennek keresztül, hogy bizonyos mechanikai tulajdonságokkal, formájú és méretű kovácsolt anyagokat kapjanak. A kovácsolás két fő összetevőjének egyike (kovácsolás és bélyegzés). A kovácsolással kiküszöbölhetők az olyan hibák, mint az öntési porozitás a fémek olvasztási folyamatában, optimalizálható a mikroszerkezet, és a teljes fémáramlási vonalak megőrzése miatt a kovácsolt anyagok mechanikai tulajdonságai általában jobbak, mint az azonos anyagú öntvényeké. A nagy terhelésű és nehéz munkakörülményeket jelentő kapcsolódó gépek fontos részei, kivéve az egyszerű formákat, amelyek lemezekké, profilokká vagy hegesztett alkatrészekké hengerelhetők, többnyire kovácsolt anyagokból készülnek.
Kovácsolt anyagok deformációs hőmérséklete
Az acél kiindulási átkristályosítási hőmérséklete osztva 800 ℃, a melegkovácsolás 800 ℃ felett történik; A 300 és 800 ℃ közötti kovácsolást meleg kovácsolásnak vagy félmeleg kovácsolásnak, a szobahőmérsékleten történő kovácsolást pedig hideg kovácsolásnak nevezik. A legtöbb iparágban használt kovácsolás melegkovácsolású, míg a meleg- és hidegkovácsolást főként alkatrészek, például autók és általános gépek kovácsolására használják. A meleg és hideg kovácsolás hatékonyan takaríthatja meg az anyagokat.
A kovácsolás kategóriája
A kovácsolás hőmérséklete szerint meleg kovácsolásra, meleg kovácsolásra és hideg kovácsolásra osztható.
Az alakító mechanizmus szerint a kovácsolás szabad kovácsolásra, kovácsolásra, gyűrűhengerlésre és speciális kovácsolásra osztható.
1. Ingyenes kovácsolás. A kovácsolás feldolgozási módja egyszerű univerzális szerszámok alkalmazására vonatkozik, vagy a külső erők közvetlen kifejtésére a kovácsolóberendezés felső és alsó üllői között a tuskó deformációja és a szükséges geometriai forma és belső minőség elérése érdekében. A szabadkovácsolási módszerrel előállított kovácsolt anyagokat szabad kovácsolásnak nevezzük. A szabad kovácsolás főként kis tételekben állít elő kovácsolt anyagokat, és kovácsoló berendezéseket, például kalapácsokat és hidraulikus préseket használ a nyersdarabok formázásához és feldolgozásához, valamint minősített kovácsolt anyagok előállításához. A szabad kovácsolás alapvető folyamatai közé tartozik a felborítás, a nyújtás, a lyukasztás, a vágás, a hajlítás, a csavarás, az elmozdulás és a kovácsolás. A szabad kovácsolás a melegkovácsolási módszert alkalmazza.
2. Préskovácsolás. A présszerszámos kovácsolás nyitott és zárt kovácsolásra osztható. A fémtuskákat a kovácsoló szerszámkamrában bizonyos alakú kompressziós deformációval alakítják ki, hogy kovácsolt anyagot kapjanak. A préskovácsolást általában kis tömegű és nagy tételméretű alkatrészek gyártására használják.
A kovácsolószerszám meleg kovácsolásra, meleg kovácsolásra és hideg kovácsolásra osztható. A melegkovácsolás és a hidegkovácsolás a préskovácsolás jövőbeli fejlesztési irányai, és egyben a kovácsolás technológiai szintjét is képviselik. Az anyagbesorolás szerint a kovácsolószerszámot fekete fém kovácsolásra, színesfém kovácsolásra és por alakú termékformázásra is fel lehet osztani. Ahogy a neve is sugallja, az anyagok fekete fémek, például szénacél, színesfémek, például réz és alumínium, valamint porkohászati anyagok. Az extrudálásnak a kovácsoláshoz kell tartoznia, és nehézfém-extrudálásra és könnyűfém-extrudálásra osztható. Meg kell jegyezni, hogy a tuskó nem korlátozható teljesen. Ezért szigorúan ellenőrizni kell a tuskó térfogatát, ellenőrizni kell a kovácsolószerszám relatív helyzetét, és meg kell mérni a kovácsolást, törekedve a kovácsolószerszám kopásának csökkentésére.
3. Csiszoló gyűrű. A gyűrűhengerlés különböző átmérőjű kör alakú alkatrészek gyártását jelenti speciális berendezésekkel, például gyűrűhengerlő gépekkel, és kerék alakú alkatrészek, például autókerekek és vonatkerekek gyártására is használják.
4. Speciális kovácsolás. A speciális kovácsolás olyan kovácsolási módszereket foglal magában, mint a hengeres kovácsolás, a keresztirányú hengerlés, a radiális kovácsolás és a folyékony kovácsolás, amelyek mindegyike alkalmasabb bizonyos speciális alakú alkatrészek előállítására.
Például a hengeres kovácsolás hatékony előformázási eljárásként szolgálhat, jelentősen csökkentve a későbbi alakítási nyomást; A keresztirányú hengerlés olyan alkatrészeket készíthet, mint például acélgolyók és erőátviteli tengelyek; A radiális kovácsolással nagy kovácsolások, például fegyvercsövek és lépcsős tengelyek készíthetők.
kovácsoló szerszám
A kovácsolószerszám mozgási módja szerint a kovácsolás lengő kovácsolásra, lengő forgó kovácsolásra, hengeres kovácsolásra, kereszt ékhengerlésre, gyűrűhengerlésre és ferde hengerre osztható. A forgó kovácsolás, a forgó kovácsolás és a precíziós kovácsolás is használható a 400 millió tonna (40 000 tonna) nagy teherbírású légi kovácsoló hidraulikus présgyűrűhöz Kínában. Az anyagok felhasználási arányának javítása érdekében a görgős kovácsolás és a kereszthengerlés alkalmazható a karcsú anyagok feldolgozásának megelőző eljárásaiként. A forgókovácsolás a szabad kovácsoláshoz hasonlóan szintén lokálisan alakítható, és előnye, hogy a kovácsolás méretéhez képest kisebb kovácsolóerők hatására is alakítható. Ez a kovácsolási módszer, beleértve a szabad kovácsolást is, magában foglalja az anyagok kitágulását a forma felületének közeléből a szabad felületre a feldolgozás során, ami megnehezíti a pontosság biztosítását. Ezért a kovácsolószerszám mozgásirányának és a forgó kovácsolási folyamatnak számítógéppel történő vezérlésével kisebb kovácsolóerővel összetett alakú és nagy pontosságú termékek állíthatók elő, például többféle és nagy méretű gőzturbina lapáttal kovácsolhatók. .
A kovácsoló berendezések formamozgása és szabadságfoka inkonzisztens. Az alsó holtpont deformációs korlátainak jellemzői szerint a kovácsolóberendezések a következő négy formára oszthatók:
1. Korlátozott kovácsoló erőforma: hidraulikus prés, amely közvetlenül meghajtja a csúszkát olajnyomással.
2. Kvázi lökethatár módszer: hidraulikus prés, amely a hajtókar hajtórúd mechanizmusát hidraulikus nyomással hajtja meg.
3. Löketkorlátozó módszer: mechanikus prés hajtókarral, hajtórúddal és a csúszkát meghajtó ékszerkezettel.
4. Energiakorlátozási módszer: Használja a csavar és a súrlódó prés spirális mechanizmusát. A nagy teherbírású légi kovácsoló hidraulikus prések forró tesztelése során a nagy pontosság elérése érdekében figyelmet kell fordítani az alsó holtpont túlterhelésének megakadályozására, a sebesség és a forma helyzetének szabályozására. Mert ezek hatással lesznek a kovácsolt anyagok toleranciájára, alakpontosságára és élettartamára. Ezenkívül a pontosság megőrzése érdekében figyelmet kell fordítani a csúszó vezetősínek közötti hézag beállítására, a merevség biztosítására, az alsó holtpont beállítására és a segédhajtóművek alkalmazására.
Kovácsolt csúszka
A kovácsoló csúszkák függőleges és vízszintes mozgásokra oszthatók (karcsú részek kovácsolására, kenésére, hűtésére, valamint nagy sebességű gyártási alkatrészek kovácsolására szolgálnak), a kompenzációs eszközökkel pedig más irányú mozgást lehet növelni. A fenti módszerek eltérőek, és a kovácsolási erő, a folyamat, az anyagfelhasználási arány, a teljesítmény, a mérettűrés, valamint a kenési és hűtési módszer, amely a nagy tárcsa típusú termék sikeres kovácsolásához szükséges, mind eltérő. Ezek a tényezők egyben az automatizálás szintjét is befolyásoló tényezők.Kovácsoláshoz használt anyagok
A fő kovácsoláshoz használt anyagok a szénacél és a különböző összetételű ötvözött acélok, ezt követi az alumínium, magnézium, réz, titán és ezek ötvözetei. Az anyagok eredeti állapota magában foglalja a rudakat, tömböket, fémporokat és folyékony fémeket. A fém deformáció előtti és az alakváltozás utáni keresztmetszeti terület arányát kovácsolási aránynak nevezzük. A kovácsolási arány helyes megválasztása, az ésszerű fűtési hőmérséklet és szigetelési idő, az ésszerű kezdeti és végső kovácsolási hőmérséklet, az ésszerű deformáció mértéke és az alakváltozási sebesség szorosan összefügg a termékminőség javításával és a költségek csökkentésével. Általában a kis- és közepes méretű kovácsolások kerek vagy négyzet alakú rudakat használnak tuskóként. A rúdanyag szemcseszerkezete és mechanikai tulajdonságai egységesek és jók, pontos forma és méret, jó felületi minőség, könnyen szervezhető tömeggyártás. Mindaddig, amíg a fűtési hőmérséklet és az alakváltozási feltételek ésszerűen szabályozottak, a nagy teljesítményű kovácsolt anyagok jelentős kovácsolási deformáció nélkül kovácsolhatók. A tuskót csak nagy kovácsolásokhoz használják. A tuskó öntött szerkezet nagy oszlopos kristályokkal és laza középponttal. Ezért az oszlopkristályokat nagy képlékeny alakváltozással finom szemcsékre kell törni, és lazán tömöríteni kell a fémszerkezet és a mechanikai tulajdonságok elérése érdekében. A préseléssel és égetéssel készült porkohászati előformák forró állapotban sorjamentesen porkovácsolhatók. A kovácsolt por sűrűsége közel áll az általános kovácsolt kovácsoltsághoz, jó mechanikai tulajdonságokkal és nagy pontossággal, ami csökkentheti a későbbi vágási feldolgozást. A porkovácsolás belső szerkezete egységes, elkülönülés nélkül, és kis fogaskerekek és egyéb munkadarabok gyártására használható. A por ára azonban jóval magasabb, mint a közönséges rudaké, és a gyártásban való felhasználása bizonyos korlátozásokhoz kötött. A formaüregbe öntött folyékony fémre statikus nyomást gyakorolva, amely megszilárdul, kristályosodik, folyik, plasztikus deformáción megy keresztül és nyomás alatt képződik, elérheti a szerszámkovácsolás kívánt alakját és teljesítményét. A folyékony fémkovácsolás a présöntés és a kovácsolás között elhelyezkedő alakítási eljárás, különösen alkalmas összetett vékonyfalú alkatrészekhez, amelyek általános kovácsolás során nehezen alakíthatók ki. Az olyan elterjedt anyagokon kívül, mint a szénacél és a különféle összetételű ötvözött acél, majd az alumínium, magnézium, réz, titán és ezek ötvözetei, a vasalapú magas hőmérsékletű ötvözetek, a nikkel alapú magas hőmérsékletű ötvözetek, és a kobalt alapú magas hőmérsékletű ötvözetek is kovácsolással vagy hengerléssel készülnek. Ezeknek az ötvözeteknek azonban viszonylag szűk műanyagzónái vannak, így a kovácsolás nehézsége viszonylag magas. A különböző anyagok szigorú követelményeket támasztanak a fűtési hőmérsékletre, a nyitási kovácsolási hőmérsékletre és a végső kovácsolási hőmérsékletre.
Kovácsolási folyamat folyamata
Különböző kovácsolási módszereknek különböző folyamatai vannak, amelyek közül a forró szerszámos kovácsolás a leghosszabb, és az általános sorrend a következő: kovácsolás üres vágás; Kovácsolt tuskófűtés; Hengeres kovácsolás nyersanyag-előkészítés; Préskovácsolás; Vágó élek; Lyukasztás; Javítás; Közbenső ellenőrzés, kovácsolt anyagok méreteinek, felületi hibáinak ellenőrzése; Kovácsolt anyagok hőkezelése a kovácsolási feszültség kiküszöbölésére és a fémvágási teljesítmény javítására; Tisztítás, főként a felületi oxidréteg eltávolítására; Javítás; Ellenőrzés: Általában a kovácsolt anyagoknak külső megjelenés- és keménységvizsgálatnak kell alávetni, míg a fontos kovácsolt anyagoknak kémiai összetétel-elemzésnek, mechanikai tulajdonságoknak, maradványterhelési vizsgálatnak és roncsolásmentes vizsgálatnak is alá kell vetniük magukat.
A kovácsolt anyagok jellemzői
Az öntvényekhez képest a fém kovácsolás után javíthatja mikroszerkezetét és mechanikai tulajdonságait. Melegmegmunkálás és kovácsolásos deformáció után az öntvényszerkezet a durva dendritekből és oszlopos szemcsékből a fém deformációja és átkristályosodása következtében finomabb és egyenletes méretű, egyenletes tengelyű újrakristályosodott szerkezetekké alakul át. Ez okozza az eredeti szegregációt, porozitást, porozitást, salakzáródást és egyéb tömörödést és hegesztést az acélöntvényben, ami tömörebbé teszi a szerkezetet és javítja a fém plaszticitását és mechanikai tulajdonságait. Az öntvények mechanikai tulajdonságai alacsonyabbak, mint az azonos anyagú kovácsolásoké. Ezenkívül a kovácsolás biztosítja a fémszál szerkezetének folytonosságát, megtartva a kovácsolás szálszerkezetét a kovácsolás alakjával. A fém áramlási vezeték teljes, ami biztosítja az alkatrészek jó mechanikai tulajdonságait és hosszú élettartamát. A precíziós kovácsolással, hideg extrudálással, meleg extrudálással és más eljárásokkal előállított kovácsolt anyagok összehasonlíthatatlanok az öntvényekkel. A kovácsolt tárgyak olyan tárgyak, amelyeket képlékeny alakváltozással alakítanak ki, hogy megfeleljenek a szükséges alaknak vagy megfelelő nyomóerőnek, amikor a fémet nyomás alá helyezik. Ezt a teljesítményt általában kalapács vagy nyomás segítségével érik el. A kovácsolási eljárás kiváló részecskestruktúrákat hoz létre, és javítja a fém fizikai tulajdonságait. Az alkatrészek gyakorlati felhasználása során a megfelelő kialakítással biztosítható, hogy a részecskeáramlás a főnyomás irányába haladjon. Az öntvények fémből formázott tárgyak, amelyeket különféle öntési módszerekkel állítanak elő, azaz az olvadt folyékony fémet öntéssel, fröccsöntéssel, szívással vagy más öntési módszerekkel előre előkészített formákba fecskendezik, lehűtik, majd homokeltávolításnak, tisztításnak és utókezelésnek vetik alá. -kezelés bizonyos alakú, méretű és teljesítményű tárgyak előállítására.
Kovácsolási szint elemzése
A kínai kovácsipar a külföldi technológia bevezetése, megemésztése és befogadása alapján fejlődött ki. Évekig tartó technológiai fejlesztés és átalakítás után az iparágban működő vállalkozások műszaki színvonala nagymértékben javult, beleértve a folyamattervezést, a kovácsolási technológiát, a hőkezelési technológiát, a megmunkálási technológiát, a termékteszteket és egyéb szempontokat.
(1) A folyamattervezés haladó gyártói általában a forró feldolgozású számítógépes szimulációs technológiát, a számítógéppel segített folyamattervezést és a virtuális technológiát alkalmazzák, javítva a folyamattervezés szintjét és a termékgyártási képességeket. Vezessen be és alkalmazzon olyan szimulációs programokat, mint a DATAFOR, GEMARC/AUTOFORGE, DEFORM, LARSTRAN/SHAPE és THERMOCAL a számítógépes tervezés és a hőfeldolgozás folyamatvezérlésének eléréséhez.
(2) A legtöbb 40 MN és nagyobb kovácsolási technológiájú hidraulikus présgép 100-400 tonnával van felszerelve. m fő kovácsolók és 20-40t. m segédoperátorok. Számos kezelő számítógépes vezérlést használ a kovácsolási folyamat átfogó vezérlésére, lehetővé téve a kovácsolás pontosságának ± 3 mm-en belüli szabályozását. A kovácsolt anyagok online mérése lézeres méretmérő eszközöket használ.
(3) A hőkezelési technológia középpontjában a termék minőségének javítása, a hőkezelés hatékonyságának javítása, az energiamegtakarítás és a környezet védelme áll. Ha a fűtési kemence és a hőkezelő kemence fűtési folyamatát számítógép vezérli, az égő vezérelhető az égés, a kemence hőmérsékletének, az automatikus gyújtásnak és a fűtési paraméterek kezelésének automatikus beállításához; Hulladékhő hasznosítás, hőkezelő kemencék regeneratív égéskamrával stb.; Az alacsony szennyezőképességű polimer oltóolaj-tartályok és a hatékony hűtésszabályozás révén a különféle vízbázisú oltóközegek fokozatosan felváltják a hagyományos oltóolajat.
(4) A CNC szerszámgépek aránya a megmunkálástechnikai iparban fokozatosan növekszik. Az iparban néhány vállalkozás rendelkezik megmunkáló központokkal, és szabadalmaztatott megmunkáló gépekkel vannak felszerelve a különböző típusú termékeknek megfelelően, mint például az ötkoordinátás megmunkáló központok, a pengemegmunkáló gépek, a görgős malmok, a görgős esztergagépek stb.
(5) Minőségbiztosítási intézkedések: Egyes hazai vállalkozások a legújabb észlelési műszerekkel és tesztelési technológiával, modern automatizált ultrahangos vizsgálórendszerekkel, számítógép-vezérelt adatfeldolgozással, valamint különféle speciális automata ultrahangos vizsgálórendszerekkel szerelték fel magukat a különböző minőségbiztosítási rendszerek tanúsításának befejezéséhez. A nagysebességű, nagy teherbírású fogaskerekes kovácsoltságok kulcsfontosságú gyártási technológiáját folyamatosan felülmúlták, és ennek alapján valósult meg az ipari termelés. A fejlett gyártási technológia és a külföldről származó kulcsfontosságú berendezések bevezetése alapján Kína képes volt önállóan tervezni és gyártani gyártóberendezéseket a nagy sebességű és nagy teherbírású fogaskerekes kovácsolásokhoz. Ezek a berendezések megközelítették a nemzetközi haladó szintet, a technológiai és felszereltségi szint fejlesztése pedig hatékonyan elősegítette a hazai kovácsolóipar fejlődését.
A kovácsolás fontossága
A kovácsolás az egyik fő feldolgozási módszer a mechanikai alkatrész-nyersdarabok előállítására a gépészeti feldolgozóiparban. Kovácsolással nem csak a mechanikai alkatrészek formája nyerhető, hanem a fém belső szerkezete is javítható, a fém mechanikai és fizikai tulajdonságai javíthatók. Általában a fontos mechanikai alkatrészeket, amelyek nagy igénybevétellel és igényekkel rendelkeznek, kovácsolási gyártási módszerekkel gyártják. A honvédelemben olyan fontos alkatrészek, mint turbinagenerátor tengelyek, rotorok, járókerekek, lapátok, rögzítőgyűrűk, nagyméretű hidraulikus présoszlopok, nagynyomású hengerek, acélhengerművek, belső égésű motorok főtengelyei, hajtókarok, fogaskerekek, csapágyak, tüzérség az ipart mind kovácsolással állítják elő. [7] Ezért a kovácsolást széles körben alkalmazzák olyan iparágakban, mint a kohászat, bányászat, autógyártás, traktorgyártás, betakarító gépek, kőolaj, vegyipar, repülés, repülőgépipar, fegyvergyártás stb. A kovácsolás a mindennapi életben is fontos szerepet játszik. . Bizonyos értelemben a kovácsolt termékek éves termelése, a présszerszámok aránya a kovácsolt termékek össztermelésében, valamint a kovácsolóberendezések mérete és tulajdonosai bizonyos mértékig tükrözik egy ország ipari színvonalát.
