Klasyfikacja i kierunki rozwoju kucia Kucie można klasyfikować za pomocą następujących metod: 1) Klasyfikacja ze względu na rozmieszczenie narzędzi i matryc stosowanych do kucia. 2) Klasyfikacja według temperatury kucia i formowania. 3) Klasyfikacja według względnego ruchu narzędzi do kucia matrycowego i przedmiotów obrabianych. 1
Klasyfikację kucia można podzielić na następujące kategorie zgodnie z umieszczeniem narzędzi i matryc, patrz Tabela 1-1-1.
Kucie matrycy można podzielić na następujące kategorie zgodnie z temperaturą formowania, patrz Tabela 1-1-2.
Kucie matrycowe klasyfikuje się według względnego ruchu narzędzi i przedmiotów obrabianych, patrz tabela 1 -1-3.
2
Trend rozwoju kucia 1. Opracuj proces tworzenia pracy Pracy Zaletą kucia jest to, że kucie jest gęste w środku, a struktura jest stosunkowo jednolita, a wydajność jest wyższa niż w przypadku odlewów i części spawanych, ale wada jest taka, że wymaga on, że wymaga tak większa siła odkształcenia. Od wielu lat ludzie badają procesy kucia oszczędzające pracowników i projektują oprzyrządowanie oszczędzające pracowników. Główne czynniki, które określają siłę deformacji F i sposoby oszczędzania wysiłku, można zobaczyć z następującej wzoru: f=krela, gdzie k jest współczynnikiem stanu naprężenia, znanego również jako współczynnik ograniczenia. Dla stanów stresowych przeciwnych znaków, k <1; W przypadku stanów naprężenia ściskającego trójosiowego K> 1, które mogą osiągnąć k=6 lub nawet wyżej; Rel to naprężenie przepływowe, które charakteryzuje zdolność materiału do odporności na deformację tworzywa sztucznego w określonych warunkach i zależy od składu, struktury, temperatury deformacji, stopnia deformacji, szybkości deformacji itp. Zdeformowanego materiału; A jest projekcją obszaru kontaktowego między przedmiotem obrabianym a matrycą w kierunku głównej siły. Z powyższej analizy można zauważyć, że istnieją trzy główne sposoby oszczędzania wysiłku: (1) zmniejszenie współczynnika ograniczenia K. W rzeczywistości w produkcji metoda przekierowania jest często stosowana w celu zmniejszenia siły deformacji. Na przykład puste pola w kształcie pierścienia są często używane do kucia precyzyjnego przekładni. Podczas kucia metal wypełnia kształt zęba na zewnątrz. W tym samym czasie, ponieważ część metalu przepływa do wewnątrz, unika się naprężenie szczytowe pośrodku ślepej ślepej podczas kompresji, co zmniejsza siłę deformacji, jak pokazano na rysunku {{1 {19}}}}. Po wykorzystywaniu cylindrycznej części dodaje się pręt magazynowy do środka przedmiotu obrabianego, aby częściowo wyciągnąć pręt magazynowy (patrz rysunek 1-1-2), a następnie usuwany. W ten sposób siła deformacji można znacznie zmniejszyć. Rysunek 1-1-3 pokazuje porównanie rozkładu siły deformacji podczas kompresji z prętem magazynowym i bez niego. (2) Zmniejsz naprężenie przepływowe. Metody tworzenia należące do tej kategorii obejmują formowanie superplastyczne i kucie płynów (tj., Formowanie półstałowe lub formowanie prawie docisków). Ten pierwszy jest metodą formowania o niższej szybkości odkształcenia, a druga jest metodą formowania w wyjątkowo wysokiej temperaturze. (3) Zmniejsz obszar kontaktowy. 2. Opracuj technologię formowania precyzyjnego. W ostatnich latach istnieje termin zwany kuciem kształtu netto, co oznacza, że odkuwki nie są już przetwarzane. Obecnie tolerancję precyzyjnych odkuwek można kontrolować w 0. 01 do 0,05 mm. Niemcy osiągnęły kształt kształtu netto wałów krzyżowych (patrz rysunek 1-1-4) oraz wewnętrzne i zewnętrzne przekładnie łukowe (patrz Rysunek 1-1-5) dla transmisji samochodowych. W niektórych przypadkach trudno jest w pełni osiągnąć „kształt netto” i istnieje odpowiedni termin „bliski kształt netto”, więc istnieje „formowanie kształtu w pobliżu netto”, w pobliżu kucia kształtu netto (w pobliżu kucia kształtu netto). Oczywiście istnieją surowe wymagania dla formy, aby osiągnąć precyzyjne tworzenie. Rysunek 1-1-6 jest urządzeniem do formy i schematu części produktu do wytłaczania sprzętu łukowego. Charakterystyką tego urządzenia to: 1) sferyczna powierzchnia uderzenia jest samowystarczalna, aby uniknąć siły bocznej. 2) Dolna matryca ma urządzenie regulacyjne, aby zapewnić koncentryczność górnych i dolnych matryc. 3) Dolna matryca ma hydrauliczne urządzenie zaciskające, aby utrzymać zacisk centralny. Formowanie jest podzielone na dwa stopnie, a mianowicie ciepłe formowanie kęsów w kształcie kubka z zębami zewnętrznymi, a następnie formowanie zimnego wykończenia (patrz rysunek 1-1-7). Analiza elementów skończonych pokazuje, że tylko kształt zęba preform jest trapezoidalny, co jest najbardziej odpowiednie. Kształt zęba wytłaczonego materiału prętowego nie jest przetwarzany i jest tylko wcięty na biegi. 3. Użyj procesu złożonego. Kęcze do kucia może być częścią spiekniętą w proszku lub kęsem wykonanym przez formowanie wtryskowe. Rysunek 1-1-8 pokazuje kucie kęsa utworzonego przez formowanie wtryskowe.
W ostatnich latach formularz pół-stały łączy odlewanie i kucie, aby oszczędzać energię i uzyskać stosunkowo precyzyjne i wysokowydajne obrabianie. Ponadto formowanie półstałowe jest również dobrą metodą tworzenia materiałów kompozytowych o niskiej zawartości włókien i materiałów kompozytowych wzmocnionych przez cząstki. Precyzyjny proces zginania i precyzyjnego spawania dla dużych części pierścienia. Ze względu na trudność w transporcie dużych części kołnierzy o średnicy ponad 8 m, Wang Zhongren i inne opracowały precyzyjny proces zginania i precyzyjnego spawania dla dużych części pierścienia. Jego największą zaletą jest to, że może uniknąć korzystania z pionowych procesów tokarki. Główne procesy tej metody pokazano na rysunku 1-1-9: Rysunek A jest sfałszowanym kwadratowym kęsem, którego długość powinna być większa niż długość każdego sektora, a ilość przetwarzania głów na obu końcach powinna być zastrzeżona; Rycina B jest sekcją w kształcie specjalnego przetworzonego przez planeistkę, w tym rowek uszczelniający i rowek spawalniczy podłączony do cylindra; Rysunek C jest precyzyjnym zginaniem; Rycina D to rowek spawalniczy do spawania tyłka między głowicami końcowymi a głowicami tyłka dokładnie przetworzonymi zgodnie z długością łuku; Rysunek E jest montowany w pierścieniu; Rycina F jest kołnierzem i spawaniem cylindra, a po spawaniu do kołnierzowego cylindra powierzchnia uszczelniająca jest drobnoziarnista za pomocą prostego maszynowego narzędzia na placu budowy.
Rysunek 1-1-10 to zdjęcie precyzyjnego zginania dużego kołnierza. Biorąc pod uwagę, że przekrój zmieni się podczas faktycznego procesu zginania, do przewidywania można zastosować metodę symulacji numerycznej, a następnie kształt przekroju można poprawić zgodnie z wynikami prognozowania w celu ustalenia wielkości przetwarzania, które powinny być zagwarantowane na planierz . Wyniki symulacji liczbowej elementu skończonego wymiarowej zmiany części wygiętej pokazano na rysunku 1-1-11.
4. Rozwiń zakres aplikacji symulacji procesu kucia. Ponieważ oprogramowanie staje się coraz bardziej dojrzałe, a ceny komputerowe nadal spadają, CAD/CAM był coraz bardziej używany. Warto podkreślić, że symulacja procesu wykupu była w stanie z powodzeniem zoptymalizować projekt struktury matrycy, przewidzieć wady, takie jak składanie i niewydolność, które mogą wystąpić podczas procesu formowania, optymalizować parametry formowania, przewidzieć rozkład naprężeń w jamie matrycy i uniknąć lokalnego pękania lub nadmierne zużycie. Symulacja numeryczna przeniosła się z czystego badań akademickich do praktycznego zastosowania. Obecnie można przewidzieć rozkład stresu i odkształcenia w przedmiotie obrabianym, a organizację i wydajność po odkształceniu można przewidzieć w razie potrzeby. Rysunek 1-1-12 pokazuje przykład eliminowania fałd wygenerowanych podczas procesu kucia poprzez optymalizowanie kształtu matrycy poprzez symulację numeryczną. Jak pokazano na rysunku 1-1-12, przyczyną fałdowania kucia jest nieuzasadniony projekt kształtu matrycy. Po zmodyfikowaniu matrycy górna część przedmiotu obrabianego jest ściśnięta pod zaciskiem górnej matrycy, co może całkowicie wyeliminować składanie. 5. Mikroformowanie mikroformingowe w przetwarzaniu tworzyw sztucznych jest spowodowane dużym zapotrzebowaniem na mikro części. Duże zapotrzebowanie na te mikro części jest nie tylko spowodowane miniaturyzacją urządzeń elektrycznych. Wraz z rozwojem urządzeń medycznych, czujników i urządzeń optoelektronicznych zapotrzebowanie na mikro części również gwałtownie wzrosło. Z perspektywy kosztów produkcji i wydajności produkcji metoda przetwarzania tworzyw sztucznych jest lepsza od trójwymiarowej technologii przetwarzania ultra-fine (proces LIGA), która integruje głęboką litografię rentgenowską, formowanie elektrokormingowe i odlewanie mikro-plastyczne. Tak zwane mikroformowanie zwykle oznacza, że co najmniej jeden wymiar uformowanej części jest mniejszy niż 0. 5 mm. Ponieważ wielkość ziarna używanych surowców niewiele się zmieniła, to znaczy stosunek skali mikro części do wielkości ziarna jest znacznie mniejszy niż stosunek skali konwencjonalnych części do wielkości ziarna, więc oba tak robią nie przestrzegaj podobnego prawa. Z tego samego tokena stosunek powierzchni do objętości mikro części jest również znacznie większy niż odpowiednia wartość konwencjonalnych części. Odpowiednio obszar kontaktu ma znacznie większy wpływ na mikroformowanie niż tworzenie konwencjonalnych części. Rysunek 1-1-13 żywo pokazuje zmianę liczby ziaren powierzchniowych w stosunku do liczby ogólnych ziaren ze względu na zmniejszenie wielkości. Na rysunku λx to wielokrotność rozmiaru.
Rysunek {{0}} pokazuje, że wypukłość na powierzchni przedmiotu obrabianego łatwo tworzy zamknięty rowek do przechowywania smaru po spłaszczeniu. Jeśli rozmiar powierzchni jest bardzo mały, na przykład w przypadku mikroformowania, nie jest łatwo utworzyć rowek do przechowywania smaru. Dlatego też w przypadku wytłaczania z podwójną misą pokazanego na rysunku 1-1-15, gdy średnica przedmiotu obrabianego zostanie zmniejszona z 4 mm do 0,5 mm, wyniki testów pokazują, że pod warunkiem użycia oleju do wytłaczania jako smaru, siła tarcia znacznie wzrasta wraz ze zmniejszaniem się rozmiaru badanego elementu i wzrost ten może osiągnąć 20 razy. Rysunek 1-1-16 przedstawia część kutą z drutu o średnicy mniejszej niż 0,3 mm. Dla porównania zapałkę umieszczono po prawej stronie figury. 6. Wielopunktowe formowanie elastyczne Wielopunktowe formowanie elastyczne to nowa metoda formowania służąca do wytwarzania elementów skorupowych o dużej krzywiźnie, jak pokazano na rysunku 1-1-17. Jego istotą jest dyskretyzacja dolnej matrycy na wiele regulowanych małych matryc. Aby uniknąć wgnieceń na powierzchni przedmiotu obrabianego przez górę małej matrycy, na dyskretnej matrycy umieszcza się stalową płytkę, aby wytworzyć ciągłą elastyczną powierzchnię. Górna forma składa się z bloków poliuretanowych, a obie strony przedmiotu obrabianego są pokryte płytami poliuretanowymi. Wielopunktowe elastyczne formowanie może głównie wytwarzać wymagany przedmiot obrabiany, dostosowując kształt dolnej formy. Aby uwzględnić wpływ odbicia przedmiotu obrabianego na dokładność formowania, powierzchnię formy można skorygować poprzez regulację wysokości małej formy. Tego typu formę z powodzeniem zastosowano do produkcji blachy łukowej korpusu skurczowego dużego tunelu aerodynamicznego. 7. Formowanie materiałów kompozytowych W ostatnich latach nastąpił szybki rozwój formowania materiałów kompozytowych. W przypadku materiałów kompozytowych o długich włóknach do ich wytwarzania najczęściej stosuje się metody półstałe. K. Sigert opracował elementy formujące ze stopu AlMg wzmocnionego włóknem węglowym. Jak pokazano na rysunku 1-1-18, temperatura formowania półstałego mieści się pomiędzy solidusem a likwidusem i wynosi od 577 do 638 stopni. Jego preformę pokazano na rysunku 1-1-19. Włókna i płytki układane są naprzemiennie i owijane od zewnątrz folią aluminiową. W celu formowania materiałów kompozytowych o krótkich włóknach należy je wcześniej sprasować w półfabrykat, a następnie ciekły metal wlewa się pod ciśnieniem w szczeliny między włóknami, schładza do stanu półstałego, a następnie wytłacza. Hu Lianxi i inni przeprowadzili badania w tym zakresie. Zhang Libin zajmował się kiedyś przygotowywaniem materiałów kompozytowych PM-SiCp/2A12. Przebieg procesu pokazano na rysunku 1-1-20. Prasowanie na gorąco zamkniętej formy, spęczanie w zamknięciu i izotermiczne wytłaczanie odwrotne na gorąco przeprowadza się na domowej czterokolumnowej prasie hydraulicznej ogólnego przeznaczenia. Materiał kompozytowy PM-SiCp/2A12 poddany obróbce metodą izotermicznego wytłaczania odwrotnego na gorąco charakteryzuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi. W porównaniu z właściwościami rozciągającymi w temperaturze pokojowej tego samego stanu wlewka metalurgicznego 2A12, warunkowa granica plastyczności σ0,2 materiału kompozytowego PM-SiCp /2A12 zawierającego SiCp15% (ułamek masowy) i 20% (ułamek masowy) wzrosła o 17,3 odpowiednio % i 24,6%, a wytrzymałość na rozciąganie Rm wzrosła o 2,5% i Odpowiednio 10,2%.
