Kumpulan lengkap metode pembentukan logam, apa lagi yang ada selain permesinan?
Metode pembentukan material adalah bagian penting dari desain bagian dan faktor kunci dalam proses pemrosesan. Selain permesinan, cetakan injeksi logam, pembentukan plastik, dan pencetakan 3D yang muncul dalam beberapa tahun terakhir adalah teknologi utama. Mari kita lihat lebih dekat metode pembentukan logam ini Karakteristik kerajinannya.
pengecoran
Logam cair dituangkan ke dalam rongga cetakan yang sesuai dengan bentuk dan ukuran bagian, dan didinginkan dan dipadatkan untuk mendapatkan blanko atau bagian. Biasanya disebut pembentukan atau pengecoran logam cair.
Aliran proses: logam cair → pengisian → penyusutan pemadatan → pengecoran
Fitur proses:
1. Dapat menghasilkan bagian dengan bentuk kompleks yang sewenang-wenang, terutama yang memiliki bentuk rongga dalam yang kompleks.
2. Kemampuan beradaptasi yang kuat, jenis paduan yang tidak terbatas, ukuran coran yang hampir tidak terbatas.
3. Sumber materialnya luas, produk limbahnya bisa dicairkan kembali, dan investasi peralatannya rendah.
4. Tingkat skrap tinggi, kualitas permukaan rendah dan kondisi kerja yang buruk.
Klasifikasi pengecoran:
(1) Pengecoran pasir (sand casting)
Metode pengecoran untuk memproduksi coran dalam cetakan pasir. Baja, besi, dan sebagian besar coran paduan non-ferrous dapat diperoleh dengan pengecoran pasir.
Aliran proses:
Fitur Teknik:
1. Sangat cocok untuk membuat blanko dengan bentuk yang rumit, terutama dengan rongga dalam yang rumit;
2. Kemampuan beradaptasi yang luas dan biaya rendah;
3. Untuk beberapa bahan dengan plastisitas yang buruk, seperti besi tuang, pengecoran pasir adalah satu-satunya proses pembentukan untuk pembuatan bagian atau blanko.
Aplikasi: Blok silinder mesin, kepala silinder, poros engkol, dan coran mobil lainnya
(2) Pengecoran investasi (investment casting)
Biasanya mengacu pada pembuatan pola dari bahan yang dapat melebur, menutupi permukaan pola dengan beberapa lapis bahan tahan api untuk membuat cangkang, lalu melelehkan pola dan melepaskan cangkang, sehingga diperoleh cetakan tanpa permukaan perpisahan. , yang dapat diisi setelah pemanggangan suhu tinggi. Solusi pengecoran untuk menuangkan pasir. Sering disebut sebagai "pengecoran lilin yang hilang".
Aliran proses:
keuntungan:
1. Akurasi dimensi tinggi dan akurasi geometris;
2. Kekasaran permukaan yang tinggi;
3. Dapat membuang coran dengan bentuk kompleks, dan paduan coran tidak terbatas.
Kekurangan: proses rumit dan biaya tinggi
Aplikasi: Sangat cocok untuk produksi komponen kecil dengan bentuk kompleks, persyaratan presisi tinggi, atau pemrosesan lain yang sulit, seperti bilah mesin turbin, dll.
(3) Pengecoran mati
Menggunakan tekanan tinggi untuk menekan logam cair ke dalam rongga cetakan logam presisi dengan kecepatan tinggi, logam cair didinginkan dan dipadatkan di bawah tekanan untuk membentuk pengecoran.
Aliran proses:
keuntungan:
1. Selama die-casting, cairan logam memiliki tekanan tinggi dan laju alirannya cepat
2. Kualitas produk yang baik, ukuran yang stabil dan pertukaran yang baik;
3. Efisiensi produksi tinggi, dan cetakan die-casting dapat sering digunakan;
4. Sangat cocok untuk produksi massal dan memiliki manfaat ekonomi yang baik.
kekurangan:
1. Coran rentan terhadap pori-pori kecil dan penyusutan.
2. Die casting memiliki plastisitas rendah, sehingga tidak cocok untuk bekerja di bawah beban benturan dan getaran;
3. Ketika die-casting paduan titik leleh tinggi, umur cetakan rendah, yang mempengaruhi perluasan produksi die-casting.
Aplikasi: Die casting pertama kali digunakan dalam industri mobil dan industri instrumen, dan kemudian secara bertahap diperluas ke berbagai industri, seperti mesin pertanian, industri peralatan mesin, industri elektronik, industri pertahanan, komputer, peralatan medis, jam, kamera, dan perangkat keras harian dan industri lainnya.
(4) Pengecoran bertekanan rendah (low pressure casting)
Mengacu pada metode pengisian cetakan dengan logam cair di bawah tekanan rendah (0.02-0.06MPa) dan mengkristal di bawah tekanan untuk membentuk pengecoran.
Aliran proses:
Fitur Teknik:
1. Tekanan dan kecepatan penuangan dapat diatur, sehingga dapat diterapkan pada berbagai cetakan pengecoran (seperti cetakan logam, cetakan pasir, dll), pengecoran berbagai paduan dan cetakan dengan berbagai ukuran;
2. Pengisian jenis injeksi bawah diadopsi, pengisian logam cair stabil tanpa percikan, yang dapat menghindari gas yang terlibat dan erosi dinding dan inti cetakan, dan meningkatkan tingkat pengecoran yang berkualitas;
3. Pengecoran mengkristal di bawah tekanan, struktur pengecoran padat, garis luarnya jelas, permukaannya halus, dan sifat mekaniknya tinggi, yang sangat bermanfaat untuk pengecoran bagian besar dan berdinding tipis;
4. Feeder riser dihilangkan, dan tingkat penggunaan logam dinaikkan menjadi 90-98 persen ;
5. Intensitas tenaga kerja rendah, kondisi kerja yang baik, peralatan sederhana, mekanisasi dan otomasi yang mudah diwujudkan.
Aplikasi: terutama produk tradisional (kepala silinder, hub roda, rangka silinder, dll.).
(5) pengecoran sentrifugal (pengecoran sentrifugal)
Metode pengecoran di mana logam cair dituangkan ke dalam cetakan yang berputar, dan cetakan diisi dan dipadatkan di bawah aksi gaya sentrifugal.
Aliran proses:
keuntungan:
1. Hampir tidak ada konsumsi logam dalam sistem penuangan dan sistem riser, yang meningkatkan hasil proses;
2. Tidak diperlukan inti saat memproduksi coran berongga, sehingga kemampuan pengisian logam dapat sangat ditingkatkan saat memproduksi coran tubular panjang;
3. Pengecoran memiliki kepadatan tinggi, lebih sedikit cacat seperti pori-pori dan inklusi terak, dan sifat mekanik yang tinggi;
4. Lebih mudah untuk membuat coran logam komposit seperti tong dan selongsong.
kekurangan:
1. Ada batasan tertentu bila digunakan untuk menghasilkan coran berbentuk khusus;
2. Diameter lubang bagian dalam pengecoran tidak akurat, permukaan lubang bagian dalam relatif kasar, kualitasnya buruk, dan tunjangan pemesinan besar;
3. Coran rentan terhadap segregasi gravitasi spesifik
aplikasi:
Pengecoran sentrifugal pertama kali digunakan untuk memproduksi pipa cor. Di rumah dan di luar negeri, teknologi pengecoran sentrifugal digunakan dalam metalurgi, pertambangan, transportasi, drainase dan mesin irigasi, penerbangan, pertahanan nasional, mobil dan industri lainnya untuk menghasilkan coran baja, besi dan paduan karbon non-ferrous. Di antara mereka, produksi coran seperti pipa besi cor sentrifugal, liner silinder mesin pembakaran internal, dan lengan poros adalah yang paling umum.
(6) Pengecoran cetakan logam (gravity die casting)
Metode pencetakan di mana logam cair mengisi cetakan logam di bawah aksi gravitasi dan mendingin dan mengeras dalam cetakan untuk mendapatkan pengecoran.
Aliran proses:
keuntungan:
1. Konduktivitas termal dan kapasitas panas dari cetakan logam besar, kecepatan pendinginannya cepat, struktur pengecorannya padat, dan sifat mekaniknya sekitar 15 persen lebih tinggi daripada pengecoran pasir.
2. Pengecoran dengan akurasi dimensi tinggi dan kekasaran permukaan rendah dapat diperoleh, dan stabilitas kualitasnya baik.
3. Karena inti pasir tidak digunakan atau jarang digunakan, lingkungan menjadi lebih baik, debu dan gas berbahaya berkurang, dan intensitas tenaga kerja berkurang.
kekurangan:
1. Cetakan logam itu sendiri tidak memiliki permeabilitas udara, dan langkah-langkah tertentu harus diambil untuk mengeluarkan udara di dalam rongga dan gas yang dihasilkan oleh inti pasir;
2. Jenis logam tidak memiliki konsesi, dan pengecoran cenderung retak saat mengeras;
3. Siklus pembuatan cetakan logam lebih lama dan biayanya lebih tinggi. Oleh karena itu, efek ekonomi yang baik hanya dapat ditunjukkan jika diproduksi secara massal dalam jumlah besar.
aplikasi:
Pengecoran cetakan logam tidak hanya cocok untuk produksi massal coran paduan non-ferrous seperti paduan aluminium dan paduan magnesium dengan bentuk kompleks, tetapi juga untuk produksi coran dan ingot logam besi dan baja.
(7) Pengecoran mati vakum (vacuumdie casting)
Ini adalah proses die-casting canggih yang meningkatkan sifat mekanik dan kualitas permukaan bagian die-casting dengan menghilangkan atau secara signifikan mengurangi pori-pori dan gas terlarut di bagian die-casting dengan mengekstraksi gas dalam rongga cetakan die-casting selama proses die casting.
Aliran proses:
keuntungan:
1. Hilangkan atau kurangi pori-pori di dalam die casting, perbaiki sifat mekanik dan kualitas permukaan die casting, dan tingkatkan kinerja pelapisan;
2. Untuk mengurangi tekanan balik rongga, paduan dengan tekanan spesifik yang lebih rendah dan kinerja pengecoran yang buruk dapat digunakan, dan dimungkinkan untuk membuat cetakan yang lebih besar dengan mesin kecil;
3. Kondisi pengisian diperbaiki, dan coran yang lebih tipis dapat die-cast;
kekurangan:
1. Struktur penyegelan cetakan rumit, dan sulit untuk dibuat dan dipasang, sehingga biayanya tinggi;
2. Jika metode die-casting vakum tidak dikontrol dengan baik, efeknya tidak akan terlalu signifikan.
(8) Pengecoran pemerasan (squeezing die casting)
Metode pemadatan logam cair atau semi-padat di bawah tekanan tinggi, pembentukan aliran, dan langsung mendapatkan benda kerja atau benda kerja. Ini memiliki keunggulan tingkat pemanfaatan logam cair yang tinggi, proses yang disederhanakan dan kualitas yang stabil. Ini adalah teknologi pembentukan logam hemat energi dengan prospek aplikasi potensial.
Aliran proses:
Pengecoran ekstrusi langsung: cat semprot, paduan cor, penjepit cetakan, tekanan, pemeliharaan tekanan, pelepas tekanan, pemisahan cetakan, cetakan kosong, reset;
Pengecoran ekstrusi tidak langsung: pelapisan, penjepitan cetakan, pengumpanan, pengisian, tekanan, penahan tekanan, pelepas tekanan, pemisahan cetakan, pembongkaran kosong, reset.
Fitur Teknik:
1. Dapat menghilangkan cacat internal seperti pori-pori, rongga susut dan porositas susut;
2. Kekasaran permukaan rendah dan akurasi dimensi tinggi;
3. Dapat mencegah timbulnya retakan pengecoran;
4. Mekanisasi dan otomasi mudah diwujudkan.
Aplikasi: Dapat digunakan untuk menghasilkan berbagai jenis paduan, seperti paduan aluminium, paduan seng, paduan tembaga, besi ulet, dll.
(9) Pengecoran busa yang hilang
Model parafin atau busa yang ukuran dan bentuknya mirip dengan coran diikat dan digabungkan menjadi kelompok model. Setelah menyikat cat tahan api dan pengeringan, mereka dikubur dalam pasir kuarsa kering untuk pencetakan getaran, dan dituangkan di bawah tekanan negatif untuk menguapkan model, dan logam cair menempati posisi Model, metode pengecoran baru yang membentuk pengecoran setelah pemadatan dan pendinginan.
Alur proses: pra-berbusa → cetakan berbusa → cat celup → pengeringan → pemodelan → penuangan → pengocokan → pembersihan
Fitur Teknik:
1. Pengecoran memiliki presisi tinggi dan tidak ada inti pasir, yang mengurangi waktu pemrosesan;
2. Tidak ada permukaan perpisahan, desain fleksibel dan tingkat kebebasan yang tinggi;
3. Produksi bersih, tidak ada polusi;
4. Mengurangi biaya investasi dan produksi.
aplikasi:
Sangat cocok untuk produksi coran presisi berbagai ukuran dengan struktur yang kompleks. Jenis paduan tidak terbatas, dan batch produksi tidak terbatas. Seperti kasus mesin besi cor abu-abu, siku baja mangan tinggi, dll.
(10) Pengecoran terus menerus (continual casting)
Metode pengecoran lanjutan, prinsipnya adalah untuk terus menuangkan logam cair ke dalam cetakan logam khusus yang disebut crystallizer, dan pengecoran yang dipadatkan (berkerak) terus ditarik keluar dari ujung lain dari crystallizer, Ini dapat memperoleh coran dengan panjang atau spesifik apa pun. panjang.
Fitur Teknik:
1. Karena pendinginan logam yang cepat, kristalisasi menjadi padat, strukturnya seragam, dan sifat mekaniknya bagus;
2. Hemat logam dan tingkatkan hasil;
3. Prosesnya disederhanakan, dan pemodelan serta proses lainnya dikecualikan, sehingga mengurangi intensitas tenaga kerja; area produksi yang dibutuhkan juga sangat berkurang;
4. Produksi pengecoran berkelanjutan mudah untuk mewujudkan mekanisasi dan otomatisasi, dan meningkatkan efisiensi produksi.
aplikasi:
Metode pengecoran kontinu dapat menuang baja, besi, paduan tembaga, paduan aluminium, paduan magnesium, dan pengecoran panjang lainnya dengan bentuk penampang yang konstan, seperti ingot, lempengan, billet, pipa, dll.
pembentukan plastik
Menggunakan bahan plastisitas, metode proses pemrosesan benda kerja dengan pemotongan yang lebih sedikit atau tanpa pemotongan di bawah kekuatan eksternal alat dan cetakan. Ada banyak jenisnya, terutama termasuk penempaan, penggulungan, ekstrusi, gambar, pencetakan dan sebagainya.
(1) penempaan
Ini adalah metode pemrosesan yang menggunakan mesin tempa untuk memberikan tekanan pada logam kosong untuk menyebabkan deformasi plastik untuk mendapatkan tempa dengan sifat mekanik tertentu, bentuk dan ukuran tertentu.
Menurut mekanisme pembentukannya, penempaan dapat dibagi menjadi penempaan bebas, penempaan mati, penggulungan cincin dan penempaan khusus.
Penempaan bebas: umumnya pada penempaan palu atau pengepres hidrolik, menggunakan alat sederhana untuk memalu ingot atau balok logam menjadi bentuk dan ukuran yang diperlukan.
Die forging: Dibentuk dengan menggunakan die pada die forging hammer atau hot die forging press.
Ring rolling: mengacu pada produksi bagian ring dengan diameter berbeda melalui mesin ring rolling peralatan khusus, dan juga digunakan untuk memproduksi bagian berbentuk roda seperti hub mobil dan roda kereta.
Penempaan khusus: termasuk penempaan gulungan, penggulungan baji silang, penempaan radial, penempaan die cair dan metode penempaan lainnya, yang lebih cocok untuk produksi bagian dengan bentuk khusus.
Proses teknologi: penempaan billet heating→roll forging billet preparation→die forging forming→edge trimming→punching→straightening→intermediate inspection→heat treatment of forgings→cleaning→straightening→inspection
Fitur Teknik:
1. Kualitas tempa lebih tinggi dari pada coran dan dapat menahan gaya tumbukan yang besar. Plastisitas, ketangguhan, dan sifat mekanis lainnya juga lebih tinggi dari coran atau bahkan lebih tinggi dari bagian yang berputar.
2. Hemat bahan baku dan perpendek jam proses.
3. Efisiensi produksi yang tinggi.
4. Penempaan gratis cocok untuk produksi satu bagian dan batch kecil, dan memiliki fleksibilitas yang tinggi.
aplikasi:
Gulungan dan roda herringbone dari rolling mill besar, rotor, impeler, dan cincin penahan turbogenerator, silinder kerja dan kolom pengepres hidrolik besar, as roda lokomotif, poros engkol dan batang penghubung mobil dan traktor, dll.
(2) bergulir
Metode pemrosesan tekanan di mana logam kosong melewati celah antara sepasang gulungan berputar (berbagai bentuk), dan penampang material berkurang dan panjangnya bertambah karena kompresi membentuk dan menggulung gulungan.
Klasifikasi bergulir:
Menurut pergerakan potongan yang digulung, ada: rol memanjang, rol horizontal, dan rol miring. Pengerolan longitudinal adalah proses di mana logam melewati antara dua gulungan dengan arah putaran berlawanan dan menghasilkan deformasi plastis di antara keduanya; arah pergerakan bagian yang digulung setelah deformasi konsisten dengan arah sumbu gulungan; Gulung sumbu non-sudut khusus.
aplikasi:
Ini terutama digunakan dalam profil logam, pelat, pipa, dll., Serta beberapa bahan non-logam seperti produk plastik dan produk kaca.
(3) ekstrusi
Di bawah aksi tegangan tekan tiga arah yang tidak rata, billet diekstrusi dari lubang atau celah cetakan untuk mengurangi luas penampang dan menambah panjangnya, dan metode pemrosesan untuk menjadi produk yang diinginkan disebut ekstrusi. Pemrosesan billet ini disebut cetakan ekstrusi. .
Aliran proses:
Persiapan sebelum ekstrusi → pemanasan batang pengecoran → ekstrusi → peregangan, puntiran dan pelurusan → penggergajian (pemotongan memanjang) → inspeksi pengambilan sampel → penuaan buatan → pengemasan dan penyimpanan
keuntungan:
1. Berbagai macam produksi, spesifikasi dan varietas produk;
2. Fleksibilitas produksi besar, cocok untuk produksi batch kecil;
3. Produk memiliki akurasi dimensi yang tinggi dan kualitas permukaan yang baik;
4. Investasi peralatan lebih sedikit, area bengkel kecil, produksi otomatis mudah diwujudkan.
kekurangan:
1. Kehilangan besar limbah geometris;
2. Aliran logam tidak rata;
3. Kecepatan ekstrusi rendah dan waktu tambahan yang lama;
4. Keausan alat besar dan biayanya tinggi.
Lingkup aplikasi produksi: terutama digunakan untuk memproduksi batang panjang, lubang dalam, bagian berdinding tipis, dan bagian penampang berbentuk khusus.
(4) Menarik
Metode pemrosesan plastik di mana gaya eksternal bekerja pada ujung depan logam yang ditarik untuk menarik logam kosong keluar dari lubang cetakan yang lebih kecil dari bagian kosong untuk mendapatkan produk dengan bentuk dan ukuran yang sesuai.
keuntungan:
1. Ukuran yang tepat dan permukaan halus;
2. Alat dan perlengkapannya sederhana;
3. Produksi produk panjang berkecepatan tinggi terus menerus dengan penampang kecil.
kekurangan:
1. Jumlah deformasi per lintasan dan deformasi total antara dua anil terbatas;
2. Panjangnya terbatas.
