Wprowadzenie do procesu kucia

Kuciepolega na zastosowaniu maszyn kuźniczych do wywierania nacisku na metalowy półfabrykat w celu wytworzenia odkształcenia plastycznego w celu uzyskania określonych właściwości mechanicznych, określonego kształtu i rozmiaru metody obróbki kucia. Kucie i tłoczenie to właściwości związane z przetwarzaniem tworzyw sztucznych, zwane łącznie kuciem.

Kuciejest powszechną metodą formowania wKlon.

Dzięki kuciu można wyeliminować metal w postaci luźnych, spawanych otworów, właściwości mechaniczne odkuwki są na ogół lepsze niż odlewy z tego samego materiału. W przypadku ważnych części o dużym obciążeniu i trudnych warunkach pracy w maszynach, oprócz prostych płyt, profili lub części spawanych, które można walcować, najczęściej stosuje się odkuwki.

Kucie można podzielić na kucie na zimno i kucie na gorąco w zależności od temperatury półwyrobu podczas obróbki. Kucie na zimno jest zwykle przetwarzane w temperaturze pokojowej, podczas gdy kucie na gorąco jest przetwarzane w wyższej temperaturze rekrystalizacji niż półfabrykat. Czasami także w stanie nagrzanym, ale temperatura nie przekracza temperatury rekrystalizacji. Odkuwanie nazywa się kuciem na ciepło. Jednak podział ten nie jest całkowicie jednolity w produkcji.

Temperatura rekrystalizacji stali wynosi około 460 ℃, ale zwykle stosuje się 800 ℃ jako linię podziału, wyższą niż 800 ℃ jest kucie na gorąco; Temperatura pomiędzy 300 a 800°C nazywana jest kuciem na ciepło lub kuciem półgorącym.

Kucie według metody formowania można podzielić na kucie swobodne, kucie matrycowe, kucie na zimno, kucie promieniowe, wytłaczanie, walcowanie formujące, kucie walcowe, walcowanie i tak dalej. Odkształcenie półwyrobu pod ciśnieniem to w zasadzie kucie swobodne, zwane także kuciem otwartym; Odkształcenie kęsów w przypadku innych metod kucia jest ograniczone przez formę, co nazywa się kuciem w trybie zamkniętym. Pomiędzy narzędziami formującymi, takimi jak walcowanie, kucie walcowe, walcowanie itp., występuje względny ruch obrotowy, a półfabrykat jest prasowany i formowany punkt po punkcie i asymptotycznie, dlatego nazywa się to również kuciem obrotowym.

Materiały do ​​kucia to głównie stal węglowa i stopowa różnych komponentów, a w dalszej kolejności aluminium, magnez, miedź, tytan i ich stopy. Pierwotny stan materiału to sztabka, wlewek, proszek metalowy i ciekły metal.

Generalnie w małych i średnich odkuwkach jako półprodukt wykorzystuje się pręty okrągłe lub kwadratowe. Struktura ziaren i właściwości mechaniczne pręta są jednolite i dobre, kształt i rozmiar są dokładne, jakość powierzchni jest dobra i łatwo jest zorganizować masową produkcję. Dopóki temperatura nagrzewania i warunki odkształcania są odpowiednio kontrolowane, do wykucia dobrych odkuwek nie jest wymagane duże odkształcenie odkuwki.

Wlewek jest używany tylko do dużych odkuwek. Wlewek jest konstrukcją odlewaną z dużym kryształem kolumnowym i luźnym środkiem. Dlatego kryształ kolumnowy musi zostać rozbity na drobne ziarna poprzez duże odkształcenie plastyczne i luźne zagęszczenie, aby uzyskać doskonałą strukturę metalu i właściwości mechaniczne.

Odkuwki proszkowe można wytwarzać poprzez prasowanie i wypalanie preform z metalurgii proszków w warunkach gorących poprzez kucie matrycowe bez krawędzi wypływowych. Proszek do kucia ma gęstość zbliżoną do ogólnych części do kucia matrycowego, ma dobre właściwości mechaniczne i wysoką precyzję, co może zmniejszyć późniejszy proces cięcia. Odkuwki proszkowe charakteryzują się jednolitą organizacją wewnętrzną i brakiem segregacji i mogą być stosowane do produkcji małych kół zębatych i innych detali. Jednak cena proszku jest znacznie wyższa niż zwykłych batonów, a jego zastosowanie w produkcji podlega pewnym ograniczeniom.

Przykładając ciśnienie statyczne do ciekłego metalu odlanego w matrycy, może on zestalić się, krystalizować, płynnąć, odkształcać się plastycznie i formować pod wpływem ciśnienia, a także można uzyskać pożądany kształt i wydajność odkuwki matrycowej. Kucie matrycowe ciekłych metali to metoda formowania pomiędzy odlewaniem ciśnieniowym a kuciem matrycowym, która jest szczególnie odpowiednia w przypadku złożonych części cienkościennych, które są trudne do formowania w ogólnym kuciu matrycowym.

Różne metody kucia mają różne procesy, w których proces kucia matrycowego na gorąco jest najdłuższy, ogólna kolejność jest następująca: kucie półfabrykatu; Kucie ogrzewania kęsów; Przygotowanie do kucia na walcach; Kucie matrycowe, formowanie; Przycinać; Inspekcja pośrednia, kontrola wielkości odkuwki i wad powierzchniowych; Obróbka cieplna odkuwek w celu wyeliminowania naprężeń kuźniczych i poprawy wydajności skrawania metalu; Czyszczenie, głównie w celu usunięcia tlenku powierzchniowego; Prostować; Inspekcja, ogólne odkuwki poddawane kontroli wyglądu i twardości, ważne odkuwki również poprzez analizę składu chemicznego, właściwości mechanicznych, naprężeń szczątkowych i inne badania oraz badania nieniszczące.

Kucie to połączenie kucia i tłoczenia, polegające na użyciu młotka, bloku kowadła, stempla lub matrycy w celu wywarcia nacisku na półfabrykat w celu wywołania odkształcenia plastycznego w celu uzyskania wymaganego kształtu i rozmiaru metoda obróbki formowania przedmiotu obrabianego.

Podczas procesu kucia kęs jako całość ulega wyraźnemu odkształceniu plastycznemu i dużemu przepływowi plastycznemu. W procesie tłoczenia kęs powstaje głównie poprzez zmianę położenia przestrzennego obszaru każdej części, a wewnątrz nie ma przepływu tworzywa sztucznego na dużą odległość. Kucie jest stosowane głównie do obróbki części metalowych, ale może być również stosowane do obróbki niektórych niemetali, takich jak konstrukcyjne tworzywa sztuczne, guma, kęsy ceramiczne, cegły i formowanie materiałów kompozytowych.

Walcowanie i ciągnienie w przemyśle kuźniczym i metalurgicznym to obróbka plastyczna, czyli obróbka ciśnieniowa, przy czym kucie wykorzystywane jest głównie do produkcji części metalowych, natomiast walcowanie i ciągnienie wykorzystywane jest głównie do produkcji blach, taśm, rur, profili i drutu i inne uniwersalne materiały metalowe.

Pod koniec epoki neolitu ludzie zaczęli kuć naturalną czerwoną miedź, aby wykonać ozdoby i gadżety. Proces kucia na zimno był stosowany w Chinach około 2000 roku p.n.e. do wytwarzania narzędzi, takich jak przedmioty z czerwonej miedzi odkopane w miejscu kulturowym Taiqijia cesarzowej Niniang w Wuwei w prowincji Gansu, noszące oczywiste ślady kucia. W połowie dynastii Shang żelazo meteorytowe było używane do produkcji broni w procesie kucia na gorąco. Blok z kutego żelaza, który pojawił się późną wiosną i jesienią, został kuty przez wielokrotne ogrzewanie w celu wytłoczenia wtrąceń tlenkowych i uformowany.

Początkowo ludzie używali młotka do kucia, a później wydawało się, że używali ludzi ciągnących liny i sprzęt do podnoszenia ciężkiego młota, a następnie swobodnie porzucali metodę kucia półfabrykatów. Po XIV wieku pojawiło się kucie zwierzęce i hydrauliczne.

W 1842 roku brytyjski Nesmith wykonał pierwszy młot parowy, wkraczając tym samym w erę stosowania siły. Później pojawiła się prasa hydrauliczna do kucia, młot z knagami napędzany silnikiem, młot do kucia na powietrzu i prasa mechaniczna. Młotek do kucia matrycowego został po raz pierwszy użyty podczas wojny secesyjnej (1861–1865) do wykuwania części broni, a następnie w Europie pojawił się młot parowy do kucia matrycowego, a proces kucia matrycowego był stopniowo promowany. Pod koniec XIX wieku ukształtowały się podstawowe kategorie nowoczesnych maszyn kuźniczych.

Na początku XX wieku, wraz z masową produkcją samochodów, kucie matrycowe na gorąco szybko się rozwinęło i stało się głównym procesem kucia. W połowie XX wieku prasy do kucia matrycowego na gorąco, maszyny do kucia płaskiego i młoty kuźnicze bez kowadeł stopniowo zastępowały zwykłe młoty kuźnicze, poprawiając produktywność oraz redukując wibracje i hałas. Wraz z rozwojem nowych procesów kucia, takich jak technologia kucia z mniejszą ilością kęsów i ogrzewania bez utleniania, formy o wysokiej precyzji i trwałości, wytłaczanie na gorąco, operatorzy walcowania i kucia, manipulatory i automatyczne linie produkcyjne do kucia, wydajność i efekt ekonomiczny produkcji kucia uległy pogorszeniu. był stale udoskonalany.