Procesamiento de metales por presión: tipos y métodos, características de este tipo de trabajo y el equipo necesario.

Anonim
El proceso de deformación plástica de varios metales para dar a la pieza en bruto la forma y el tamaño deseados, se denomina presión de metal o metalurgia.

Solo los materiales plásticos, como el acero, las aleaciones de cobre, magnesio, aluminio, etc. pueden caer bajo este tratamiento, mientras que pueden ser fríos o calentados.

La presión como método de procesamiento de metales.

Bajo presión, el metal frío se deforma, se aplana y se extrae. Al mismo tiempo, se vuelve más fuerte y más duro, pero pierde su plasticidad y viscosidad. La deformación plástica aumenta la resistencia del material, este proceso se llama paro.

Con un aumento en la densidad de dislocaciones y una alta concentración de un defecto puntual en la fluencia, el movimiento libre de dislocaciones disminuye y la deformación plástica adicional se vuelve más complicada.

Al procesar el metal calentado, obtenemos una mayor ductilidad, al reducir la resistencia. Incluso un pequeño calor reduce el colgajo debido a la desaparición parcial de los defectos de la red, al tiempo que mantiene la forma deformada del grano. Este efecto se llama retorno de metal.

Si calientas más el material, desaparecerá completamente. Comenzará un proceso en el que los granos viejos deformados forman una nueva recristalización primaria, más perfecta. El calentamiento adicional da una recristalización secundaria, en la cual los granos individuales aumentan.

Cada aleación de metal, durante el trabajo en caliente, tiene dos límites: superior e inferior. El punto límite superior no alcanza la línea sólida (punto de fusión) a aproximadamente 160–200 ° C, y el punto inferior es 60–70 ° C más alto que la temperatura a la que la perlita y la cementita se convierten en austenita.

La zona de quemado está separada del sobrecalentamiento por solo 100 ° C, lo cual es muy importante, ya que la parte quemada no es adecuada en ninguna parte, se dirige a la fundición. La zona de sobrecalentamiento se caracteriza por un intenso crecimiento del grano, lo que hace que el metal sea frágil y quebradizo. Para corregir los efectos del sobrecalentamiento, es necesario moler el grano, para esto se aplica un tratamiento térmico - recocido.

Para obtener el tamaño de grano más pequeño, es necesario deformar el material con el menor calentamiento cuando la temperatura está cerca de la zona de endurecimiento de trabajo.

Para calentar los espacios en blanco utilizando llama o hornos eléctricos:

  • camara
  • metódico
  • inducción

El calentamiento se realiza de forma rápida y uniforme. Esto minimiza el estrés térmico y evita que crezcan los granos grandes.

Metal laminado

La deformación se produce durante el laminado de la pieza de trabajo entre los ejes giratorios. La presión del eje reduce el grosor del metal, haciéndolo más largo y ancho. El laminado se utiliza para procesar acero, metales no ferrosos y aleaciones.

El rodar pasa

  1. longitudinal
  2. transverso
  3. hélice transversal.

Rodado longitudinal: con este tratamiento, la pieza se mueve de forma progresiva, perpendicular a los rodillos, que se mueven en diferentes direcciones y se deforman en longitud. Este método se utiliza para fabricar el 90% de productos laminados en hojas y perfiles.

Balanceo cruzado : la pieza de trabajo no se mueve hacia adelante, girando en un lugar. El movimiento se le da mediante rollos que se mueven en una dirección, deformando la palanquilla redonda en sección transversal. Este tipo de laminación se utiliza para la producción de ejes, engranajes.

Balanceo helicoidal cruzado : la pieza de trabajo recibe un movimiento de rotación de traslación de los rodillos inclinados, que están en ángulo y girando en una dirección. El metal se deforma simultáneamente a lo largo y ancho. Este tipo de laminado se utiliza para la fabricación de tubos sin soldadura.

Rollos de molino

El acero aleado o el hierro fundido de alta resistencia se utilizan para la producción de rodillos laminadores. Cada rollo tiene una parte de trabajo: el llamado barril, cuello y palos. El cuello está diseñado para girar en el cojinete, y el palo es necesario para conectar el rollo con el acoplamiento o el husillo para recibir el par de ellos.

La franja puede ser suave o calibrada para obtener un determinado tipo de alquiler. El alquiler se realiza en un laminador.

Laminador

Los laminadores se dividen en dos, tres y multi-roll. Pueden ser con una dirección de rotación estacionaria, reversible o no reversible, de los ejes, y con una dirección de rotación variable de los ejes.

Laminador puede ser:

  • rizo
  • varietal
  • hoja;
  • carril
  • enrollado de tubos, etc.

Los molinos son diferentes en tamaño, son pequeños y grandes. Molino Kolsnosortny - llamado floración o losa . Están diseñados para el alquiler de lingotes grandes en una palanquilla cuadrada - en flor o en una losa rectangular .

La producción en rollos no solo produce productos terminados (tuberías, alambres, accesorios, rieles), sino que también es blanco para maquinado adicional. El perfil de alquiler de la producción puede ser de chapa, alta calidad, tubería y especial.

Hoja :

  • Chapa laminada con un espesor inferior a 4 mm. Cuando el grosor de la lámina sea inferior a 0, 2 mm, será una lámina o estaño.
  • La chapa laminada es de más de 4 mm y hasta 160 mm. Dichos productos se obtienen solo con procesamiento térmico.

Varietal

  • Alquiler simple - círculo, cuadrado, rectángulo, cuadrado, etc.
  • Acero conformado: marcas, vigas en I, ángulo, riel, barra de canal.

Tubo

Para ello, se inventó un sofisticado molino tecnológico de tubos. La laminación de tubos brinda la oportunidad de obtener tubos laminados en caliente sin soldadura y soldados.

Dibujo de metal

Un tocho de metal frío se extrae a través de un agujero de estrechamiento, esto ocurre bajo alta presión. Este agujero se llama portage . El dibujo se realiza pasando la pieza de trabajo a través de varios orificios con una disminución de diámetro. Durante este proceso, se está pegando. Para eliminar la resistencia del material, realice un recocido y grabado de la escala.

Un alambre, una varilla calibrada, un tubo de pared delgada de varios perfiles se obtienen mediante el uso de un dibujo. Los productos salen del tamaño exacto y con una superficie limpia.

Para que el portage pueda soportar las duras condiciones de uso, se usa acero de herramientas o una aleación de cermet dura para hacerlo, se usan diamantes técnicos para producir alambre fino.

Para reducir la fricción, eliminar el calor y aumentar la vida útil de la herramienta, se utiliza un lubricante líquido y seco. Puede ser varios aceites minerales, emulsiones, jabones o grafitos, cobre, molibdeno en polvo.

Presionando espacios en blanco

El prensado es conformado por metal caliente. Usando compresión y presión generales, el metal calentado se extruye a través de un orificio en la matriz. Para metales con baja ductilidad, tal procesamiento se considera el único método que hace posible obtener una varilla con una sección transversal simple o compleja.

Presionar puede ser de dos métodos:

  1. directo
  2. lo contrario.

En este caso, solo cambia la parte móvil de la prensa. En el primer caso, el punzón se desplaza a la pieza de trabajo, en el segundo, la pieza de trabajo al punzón. Para obtener una varilla de cualquier sección, puede utilizar cualquier método de prensado, y los tubos solo se pueden obtener mediante prensado directo.

Las condiciones de trabajo de la cámara de la prensa, el punzón y las arandelas de presión son muy difíciles. Debido a la alta presión y alta temperatura, rápidamente se vuelven inutilizables. Están hechas de aleaciones resistentes al calor y acero para herramientas.

Para aumentar la vida útil utilizando lubricantes: aceite mineral, grafito, colofonia, en ciertas situaciones, se utiliza vidrio líquido. Este método de procesamiento tiene un inconveniente: el residuo sin procesar, aproximadamente el 20% del metal permanece en la prensa.

Forja de metal

Procesamiento de metales con un martillo o prensa. La deformación se produce entre dos planos. Tal producto se llama forja. El bajo rendimiento se acompaña de la forja manual, por lo que la industria utiliza la forja de máquinas.

Durante la forja, el metal tiene una superficie de trabajo ilimitada y puede extenderse a lo largo de los lados de la herramienta. Un martillo o una prensa tiene dos delanteros, uno inferior y otro superior. El primero es estacionario, el segundo es móvil, la pieza se coloca entre ellos.

La forja puede ser de carácter primario y secundario.

  • Borrador: disminuye la altura de la pieza de trabajo, mientras aumenta el área de la sección transversal.
  • Desembarco: se deposita una parte de la pieza. Para hacer esto, use la herramienta de respaldo de mandril.
  • Brocha: aumenta la longitud de la pieza de trabajo, al reducir el área de la sección transversal.
  • Rodando con un mandril: aumenta el diámetro interior y exterior del anillo, reduciendo gradualmente el grosor de las paredes.
  • Firmware - conseguir a través de los agujeros. Utilizan piercing, gracias a él también hacen una cavidad. Los residuos metálicos se llaman nutria.
  • Talado - desconectando alguna parte de la pieza de trabajo.
  • Doblado: le da a la pieza una curva utilizando el contorno especificado. Gracias a los soportes y dispositivos hacen varios cuadrados, soportes.
  • Retorcido : parte de la pieza se tuerce alrededor de su eje.
  • Transferencia: una parte de la pieza de trabajo se desplaza verticalmente en relación con su otra parte. Se utilizan soportes adicionales.

Estampado moldeado

Hacer un producto complejo usando presión y una forma especial - un sello. El estampado puede ser tridimensional o en lámina, se puede realizar con tocho frío o caliente.

El metal para forjado tiene una forma simple, y al deformarse, llena la cavidad de todo el sello. El estampado de láminas cambia ligeramente el grosor de la pieza producida a partir del grosor original de la pieza. La mayoría de las veces, la forja se realiza con un metal caliente y una lámina de metal frío. El estampado en caliente se realiza en los casos en que es necesario presionar el metal, que, al estar frío, no es lo suficientemente dúctil.

Caliente

Usando la forja en caliente, gracias a los sellos especiales, una forja estampada se produce a partir de un blanco. Un sello es el nombre de la forma de la parte futura en la que se presiona el blanco. Consiste, como regla, en dos partes: la primera parte se fija inmóvil al martillo o prensa, la segunda, a la parte móvil del equipo. Entre ellos, para la liberación del exceso de metal, hay cavidades - corrientes.

Hay dos tipos de sello:

  1. Abierto: un espacio creado especialmente entre las mitades del sello, para liberar el exceso de metal, ampollas o rebabas. Cierra la salida, esto contribuye a rellenar todo el formulario con metal.
  2. Cerrado: falta la brecha entre las partes del sello. Sin desperdicios, consumo mínimo y estructura metálica mejorada en el producto. Requiere una medición de masa muy precisa de la pieza.

Diferentes estampados de una y varias estampillas.

Un solo sello es una cavidad. Utilizado para estampar productos de configuraciones simples.

Multi-estampado - productos complejos, multinivel. La pieza de trabajo pasa la deformación inicial debido a corrientes de desbaste, es una cubierta o doblado. La siguiente etapa, la forma final, utilizando stamping streams.

Para la preparación de troqueles se utiliza acero aleado y acero especial para estampado, que tiene una alta dureza, tenacidad y resistencia al calor.

El equipo utilizado es un martillo de gas o una prensa hidráulica.

Frio

Este estampado tiene alta productividad y bajo costo. Esta es una buena oportunidad para obtener piezas simples o complejas con alta precisión.

  • Extrusión en frío : se forma un producto sólido o hueco, se usa el flujo de plástico del metal, a través de uno o varios orificios de perforación. Este método de deformación es similar a las características de extrusión. El metal puede extruirse a través de varios orificios, respectivamente, la extrusión puede ser directa, inversa y combinada.
  • Encabezado en frío : se planta parte de la pieza. Este método se utiliza en la fabricación de diversos sujetadores. La forja en frío se produce igualmente con sellos calientes, solo use sellos abiertos.
  • El corte es una operación para el propósito de la separación en frío de alguna parte de la hoja utilizando un sello o una cizalla de máquina.
  • Corte, punzonado : parte de la pieza de trabajo se desconecta en un circuito cerrado. En la primera situación, la parte recortada es un detalle necesario, en la segunda: desperdicio.
  • Edición : operación de formación necesaria para eliminar la rugosidad y la curvatura de las superficies planas.
  • Capucha: deformación de la lámina a una protuberancia hueca, abierta hacia el otro lado.
  • Es flexible - dando a la preparación la curvatura necesaria.
  • Bridas: proporcionan orificios pre perforados del tipo de cuello o costado.
  • Crimpado : reduce el diámetro de la parte final del tocho hueco.
  • Laminación : se utiliza para producir tubos de chapa o para obtener una superficie corrugada.
  • Estampado explosivo: se coloca una hoja en blanco en el troquel y se baja debajo del agua, aceite o arena, y se produce una explosión sobre el medio intermedio. La energía de la explosión se transfiere a la pieza de trabajo y se deforma de acuerdo con la matriz. Si una descarga eléctrica pasa a través del agua, entonces se obtiene una onda de choque similar, y el proceso se llama perforación electrohidráulica.

También hay un tratamiento de presión especializado, que incluye: correr, rodar y calibrar orificios, ranuras de moleteado, roscas y dientes.

Correr y rodar se utilizan para reforzar cualquier superficie de la pieza. Ya sea plano, cónico o cilíndrico, por dentro y por fuera.

La calibración se lleva a cabo con una bola o varilla especial, mediante un movimiento único o múltiple del instrumento. Con la calibración repetida, se utiliza un tamaño de herramienta creciente, que suaviza la irregularidad y fortalece la superficie.

El nakatka se usa si es necesario para obtener una superficie con forma, el mismo hilo, la marca, ranurado en el plano, etc. Para hacer esto, presione la herramienta necesaria en la pieza de trabajo.

Como resultado, puede obtener productos terminados de casi cualquier forma, de varios tamaños y parámetros. Esto fue posible gracias a la tecnología moderna. Dichos productos están en demanda en todos los ámbitos de la actividad humana y con cada día que pasa se hace aún más necesario.