Dövmenin sınıflandırılması ve gelişim eğilimi Dövme, aşağıdaki yöntemlere göre sınıflandırılabilir: 1) Dövme için kullanılan alet ve kalıpların yerleşimine göre sınıflandırma. 2) Dövme şekillendirme sıcaklığına göre sınıflandırma. 3) Kalıpta dövme takımlarının ve iş parçalarının göreceli hareketine göre sınıflandırma. 1
Dövmenin sınıflandırılması Dövme, kullanılan aletlerin ve kalıpların yerleşimine göre aşağıdaki kategorilere ayrılabilir, bkz. Tablo 1-1-1.
Kalıpta dövme, şekillendirme sıcaklığına göre aşağıdaki kategorilere ayrılabilir, bkz. Tablo 1-1-2.
Kalıpta dövme, aletlerin ve iş parçalarının göreceli hareketine göre sınıflandırılır, bkz. Tablo 1 -1-3.
2
Dövmenin gelişme eğilimi 1. İşgücünden tasarruf sağlayan şekillendirme sürecini geliştirin Dövmenin avantajı, dövmenin içeride yoğun olması ve yapının nispeten tekdüze olması ve performansın döküm ve kaynaklı parçalardan daha yüksek olmasıdır, ancak dezavantajı, gerekli olmasıdır. daha büyük bir deformasyon kuvveti. Uzun yıllardır insanlar emekten tasarruf sağlayan dövme süreçlerini araştırıyor ve emekten tasarruf sağlayan takımlar tasarlıyorlar. Deformasyon kuvveti F'yi belirleyen ana faktörler ve efordan tasarruf etme yolları aşağıdaki formülden görülebilir: F=KReLA Burada K, kısıtlama katsayısı olarak da bilinen gerilim durumu katsayısıdır. Zıt işaretli stres durumları için K < 1; üç eksenli basınç gerilimi durumları için, K > 1, K=6 veya daha yükseğe ulaşabilir; ReL, malzemenin belirli koşullar altında plastik deformasyona direnme yeteneğini karakterize eden ve deforme olmuş malzemenin bileşimine, yapısına, deformasyon sıcaklığına, deformasyon derecesine, deformasyon hızına vb. bağlı olan akış gerilimidir; A, iş parçası ile kalıp arasındaki temas alanının ana kuvvet yönünde izdüşümüdür. Yukarıdaki analizden, efordan tasarruf etmenin üç ana yolu olduğu görülebilir: (1) Kısıtlama katsayısı K'yı azaltın. Aslında, üretimde deformasyon kuvvetini azaltmak için saptırma yöntemi sıklıkla kullanılır. Örneğin, halka şeklindeki boşluklar genellikle hassas dişli dövme için kullanılır. Dövme sırasında metal diş şeklini dışarıya doğru doldurur. Aynı zamanda, metalin bir kısmı içeri doğru aktığı için, sıkıştırma sırasında katı işlenmemiş parçanın ortasındaki tepe gerilimden kaçınılır, bu da Şekil {{10}}'de gösterildiği gibi deformasyon kuvvetini azaltır. Silindirik bir parçayı geri ekstrüzyona tabi tutarken, bir depolama çubuğunu kısmen çıkarmak için iş parçasının ortasına bir depolama çubuğu eklenir (bkz. Şekil 1-1-2) ve ardından çıkarılır. Bu şekilde deformasyon kuvveti büyük ölçüde azaltılabilir. Şekil 1-1-3 depolama çubuğuyla ve depolama çubuğu olmadan sıkıştırma sırasındaki deformasyon kuvveti dağılımının karşılaştırmasını göstermektedir. (2) Akış stresini azaltın. Bu kategoriye ait şekillendirme yöntemleri arasında süperplastik şekillendirme ve sıvı kalıpta dövme (yani yarı katı şekillendirme veya erime noktasına yakın şekillendirme) yer alır. Birincisi, daha düşük gerinim oranına sahip bir şekillendirme yöntemidir, ikincisi ise son derece yüksek sıcaklıkta bir şekillendirme yöntemidir. (3) Temas alanını azaltın. 2. Hassas şekillendirme teknolojisini geliştirin. Son yıllarda net şekil dövme adı verilen ve dövmelerin artık işlenmediği anlamına gelen bir terim var. Şu anda hassas dövmelerin toleransı 0,01 ila 0,05 mm arasında kontrol edilebilmektedir. Almanya, otomobil şanzımanları için çapraz millerin (bkz. Şekil 1-1-4) ve iç ve dış ark dişlilerinin (bkz. Şekil 1-1-5) net şekilde dövülmesini sağlamıştır. Bazı durumlarda, "net şekle" tam olarak ulaşmak zordur ve buna karşılık gelen "net şekle yakın" terimi vardır, bu nedenle "net şekle yakın şekillendirme", net şekle yakın dövme (Net şekle yakın dövme) vardır. Açıkçası, kalıbın hassas şekillendirmeyi başarması için katı gereksinimler vardır. Şekil 1-1-6, ark dişli ekstrüzyonu için kalıp cihazı ve ürün parçaları diyagramıdır. Bu cihazın özellikleri şunlardır: 1) Delicinin küresel yüzeyi, yanal kuvveti önlemek için kendinden desteklidir. 2) Alt kalıp, üst ve alt kalıpların eşmerkezliliğini sağlamak için bir ayar cihazına sahiptir. 3) Alt kalıp, merkezlemeyi korumak için bir hidrolik sıkıştırma cihazına sahiptir. Şekillendirme iki aşamaya ayrılır; yani fincan şeklindeki kütüğün dış dişlerle sıcak ön şekillendirmesi ve ardından soğuk bitirme şekillendirmesi (bkz. Şekil 1-1-7). Sonlu elemanlar analizi, yalnızca ön formun diş şeklinin en uygun olan trapezoidal olduğunu göstermektedir. Ekstrüde çubuk malzemenin diş şekli işlenmez ve sadece dişliler halinde kesilir. 3. Bileşik bir süreç kullanın. Dövme için kütük, toz sinterlenmiş bir parça veya enjeksiyonlu kalıplama yoluyla yapılmış bir kütük olabilir. Şekil 1-1-8 enjeksiyonlu kalıplamayla oluşturulan kütüğün dövülmesini göstermektedir.
Son yıllarda yarı katı şekillendirme, enerji tasarrufu sağlamak ve nispeten hassas ve yüksek performanslı iş parçaları elde etmek için döküm ve dövme işlemlerini birleştiriyor. Ayrıca yarı katı şekillendirme, düşük lifli kompozit malzemeler ve parçacık takviyeli kompozit malzemeler oluşturmak için de iyi bir yöntemdir. Büyük halka parçaları için hassas bükme ve hassas kaynak işlemi. Çapı 8 m'den fazla olan büyük flanş parçalarının taşınmasındaki zorluk nedeniyle Wang Zhongren ve diğerleri, büyük halka parçaları için hassas bir bükme ve hassas kaynaklama işlemi geliştirdi. En büyük avantajı dik torna işlemlerinin kullanılmasını gerektirmemesidir. Bu yöntemin ana işlemleri Şekil 1-1-9'de gösterilmektedir: Şekil a, uzunluğu her sektörün uzunluğundan büyük olması gereken ve her iki uçtaki kafaların işlenme miktarının ayrılması gereken dövme kare bir kütüktür; Şekil b, silindire bağlı bir sızdırmazlık oluğu ve bir kaynak oluğu içeren, portal planya makinesi tarafından işlenmiş özel şekilli bir kesittir; Şekil c hassas bükmedir; Şekil d, ark uzunluğuna göre doğru şekilde işlenmiş uç kafalar ile alın kafaları arasında alın kaynağı için bir kaynak oluğudur; Şekil e bir halka halinde monte edilmiştir; Şekil f, bir flanş ve bir silindir kaynağıdır ve flanşlı bir silindire kaynak yapıldıktan sonra sızdırmazlık yüzeyi, inşaat sahasında basit bir makine aleti kullanılarak ince makineyle işlenir.
Şekil 1-1-10, büyük bir flanşın hassas şekilde bükülmesini gösteren bir fotoğraftır. Gerçek bükme işlemi sırasında kesitin değişeceği göz önüne alındığında, tahmin için sayısal simülasyon yöntemi kullanılabilir ve daha sonra planya üzerinde garanti edilmesi gereken işlem boyutunu belirlemek için tahmin sonuçlarına göre kesit şekli düzeltilebilir. . Bükülmüş parçanın boyutsal değişiminin sonlu eleman sayısal simülasyon sonuçları Şekil 1-1-11'de gösterilmektedir.
4. Dövme işlemi simülasyonunun uygulama kapsamını genişletin. Yazılım olgunlaştıkça ve bilgisayar fiyatları düşmeye devam ettikçe CAD/CAM giderek daha yaygın şekilde kullanılmaya başlandı. Dövme prosesi simülasyonunun, kalıp yapı tasarımını başarılı bir şekilde optimize edebildiğini, şekillendirme işlemi sırasında oluşabilecek katlanma ve yetersizlik gibi kusurları tahmin edebildiğini, şekillendirme parametrelerini optimize edebildiğini, kalıp boşluğundaki gerilim dağılımını tahmin edebildiğini ve yerel çatlamayı önleyebildiğini vurgulamakta fayda var. veya aşırı aşınma. Sayısal simülasyon, salt akademik araştırmadan pratik kullanıma geçmiştir. Günümüzde iş parçasındaki gerilim ve gerinim oranının dağılımı tahmin edilebilmekte ve gerektiğinde deformasyon sonrası organizasyon ve performans da tahmin edilebilmektedir. Şekil 1-1-12, sayısal simülasyon yoluyla kalıp şeklinin optimize edilmesi yoluyla dövme işlemi sırasında oluşan kıvrımların ortadan kaldırılmasına ilişkin bir örneği göstermektedir. Şekil 1-1-12'de gösterildiği gibi, dövme parçanın katlanmasının nedeni kalıp şeklinin mantıksız tasarımıdır. Kalıbı değiştirdikten sonra iş parçasının üst kısmı, üst kalıbın kelepçelenmesi altında sıkıştırılır, bu da katlanmayı tamamen ortadan kaldırabilir. 5. Mikro Şekillendirme Plastik işlemede mikro şekillendirme, mikro parçalara olan büyük talepten kaynaklanmaktadır. Bu mikro parçalara olan büyük talep yalnızca elektrikli cihazların minyatürleştirilmesinden kaynaklanmıyor. Tıbbi cihazların, sensörlerin ve optoelektronik cihazların gelişmesiyle birlikte mikro parçalara olan talep de hızla arttı. Üretim maliyeti ve üretim verimliliği açısından plastik işleme yöntemi, derin X-ışını litografi, elektroform kalıplama ve mikro plastik dökümü birleştiren üç boyutlu ultra ince işleme teknolojisinden (LIGA işlemi) üstündür. Mikro biçimlendirme olarak adlandırılan şey genellikle, oluşturulan parçanın en az bir boyutunun 0,5 mm'den küçük olduğu anlamına gelir. Kullanılan hammaddelerin tane boyutu çok fazla değişmediği için yani mikro parçaların tane boyutuna oranı, konvansiyonel parçaların boyutuna göre tane boyutuna oranından çok daha küçüktür, dolayısıyla ikisi benzer yasayı takip etmeyin. Aynı şekilde mikro parçaların yüzey alanının hacmine oranı da geleneksel parçaların karşılık gelen değerinden çok daha büyüktür. Buna uygun olarak, temas alanının mikro şekillendirme üzerinde geleneksel parçaların şekillendirilmesinden çok daha büyük bir etkisi vardır. Şekil 1-1-13, boyuttaki azalma nedeniyle genel tane sayısına göre yüzey tane sayısındaki değişimi canlı bir şekilde göstermektedir. Şekilde λx boyut küçültme katıdır.
Şekil {{0}}, iş parçası yüzeyindeki dışbükeyliğin, düzleştirmeden sonra yağlayıcıyı depolamak için kapalı bir oluk oluşturmanın kolay olduğunu göstermektedir. Mikro şekillendirme için olduğu gibi yüzey boyutu çok küçükse, yağlayıcıyı depolamak için bir oluk oluşturmak kolay değildir. Bu nedenle, Şekil 1-1-15'de gösterilen çift çanaklı ekstrüzyon için, iş parçası çapı 4 mm'den 0,5 mm'ye düştüğünde, test sonuçları, ekstrüzyon yağının yağlayıcı olarak kullanılması koşulu altında, sürtünme kuvveti, test parçası boyutunun küçültülmesiyle önemli ölçüde artar ve artış 20 katına ulaşabilir. Şekil 1-1-16, çapı 0,3 mm'den küçük tel ile dövülmüş bir parçayı göstermektedir. Karşılaştırma için şeklin sağ tarafına bir kibrit yerleştirilir. 6. Çok noktalı esnek şekillendirme Çok noktalı esnek şekillendirme, Şekil 1-1-17'de gösterildiği gibi büyük kavisli kabuk iş parçalarının imalatına yönelik yeni bir şekillendirme yöntemidir. Bunun özü, alt kalıbı birden fazla ayarlanabilir küçük kalıba ayırmaktır. Küçük kalıbın üst kısmının iş parçası yüzeyinde girintilere neden olmasını önlemek için, sürekli esnek bir yüzey oluşturmak üzere ayrı kalıbın üzerine bir çelik plaka yerleştirilir. Üst kalıp poliüretan bloklardan oluşmakta olup iş parçasının her iki tarafı poliüretan plakalarla kaplanmıştır. Çok noktalı esnek şekillendirme, esas olarak alt kalıbın şeklini ayarlayarak gerekli iş parçasını üretebilir. İş parçası geri tepmesinin şekillendirme doğruluğu üzerindeki etkisini dikkate almak için, küçük kalıbın yüksekliği ayarlanarak kalıp yüzeyi düzeltilebilir. Bu tip kalıp, büyük bir rüzgar tünelinin büzülme gövdesinin ark plakasının imalatında başarıyla kullanılmıştır. 7. Kompozit malzeme şekillendirme Kompozit malzeme şekillendirme son yıllarda hızla gelişmiştir. Uzun lifli kompozit malzemelerin üretiminde çoğunlukla yarı katı yöntemler kullanılır. K. Sigert, AlMg alaşımlı karbon fiber takviyeli kompozit şekillendirme parçaları geliştirdi. Şekil 1-1-18'da gösterildiği gibi yarı katı oluşturma sıcaklığı katılaşma ve sıvılaşma arasında olup 577 ile 638 derece arasındadır. Ön formu Şekil 1-1-19'de gösterilmektedir. Lifler ve plakalar dönüşümlü olarak döşenir ve dış tarafı alüminyum folyo ile sarılır. Kısa elyaflı kompozit malzemelerin oluşturulması için, kısa elyafların önceden bir işlenmemiş parça halinde preslenmesi gerekir ve daha sonra sıvı metal, basınç altında elyaflar arasındaki boşluklara dökülür, yarı katı bir duruma soğutulur ve daha sonra ekstrüde edilir. Hu Lianxi ve diğerleri bu konuda araştırma yaptılar. Zhang Libin bir zamanlar PM-SiCp /2A12 kompozit malzemelerin hazırlanması üzerinde çalışmıştı. Süreç akışı Şekil 1-1-20'de gösterilmektedir. Kapsüllenmiş kalıbın sıcak preslenmesi, kapalı şişirme ve izotermal sıcak ters ekstrüzyonun tümü, ev tipi genel amaçlı dört sütunlu bir hidrolik preste gerçekleştirilir. İzotermal sıcak ters ekstrüzyonla işlenen PM-SiCp /2A12 kompozit malzemesi iyi mekanik özelliklere sahiptir. Aynı durumdaki külçe metalurjik 2A12'nin oda sıcaklığında çekme özellikleriyle karşılaştırıldığında, %15 (kütle oranı) ve %20 (kütle oranı) SiCp içeren PM-SiCp /2A12 kompozit malzemenin koşullu akma mukavemeti σ0,2 17,3 oranında artar. sırasıyla % ve %24,6 ve çekme mukavemeti Rm %2,5 ve %10,2 oranında arttırılmıştır, sırasıyla.
