Die Dúnta, Gaibhnithe Die Oscailte & Gaibhnithe Cruach Carbóin: Treoir Próisis Iomlán

Próiseas Dúnta Die Gaibhnithe: An chaoi a n-oibríonn sé agus an áit a bhfeabhsaíonn sé

Cruthaíonn brionnú dísle dúnta - ar a dtugtar brionnú dísle tuiscint freisin - miotail trí bhille téite a chomhbhrú idir dhá dhísle nó níos mó a bhfuil cuas meaisínithe ann a mheaitseálann céimseata na coda deiridh. De réir mar a dhúnann an bás faoi fhórsa brúigh nó casúr, sreabhann an miotail chun an cuas a líonadh go hiomlán, ag táirgeadh comhpháirt gar-ghlan-chruth le lamháltais tríthoiseach daingean agus líne scaradh dea-shainithe ina gcomhlíonann an bás.

Is gnách go leanann seicheamh an phróisis do bhrionnú dísle dúnta na céimeanna seo:

1. Ullmhú billet: Gearrtar stoc amh go dtí meáchan ríofa — gearrfar barrachas ábhar (splanc) tar éis é a bhrionnú, ach cuireann sé ró-shíos suntasach ábhar dramhaíola agus méadaítear an t-ualach bearrtha.
2. Téamh: Déantar an billet a théamh go dtí an raon teochta brionnaithe cuí i bhfoirnéis ionduchtaithe nó gásadhainte, de ghnáth 1,100–1,250 °C do chruach carbóin agus cóimhiotail.
3. Réamhfhoirmiú (blocáil): San uirlisiú ilchéime, téann an billet trí chuas bacóra amháin nó níos mó chun mais a athdháileadh i dtreo an chruth deiridh sula dtéann sé isteach sa chuas deiridh
4. Críochnaigh brionnú: Cuirtear an réamhfhoirm téite sa chuas dísle bailchríoch agus buailtear nó brúitear chun dúnadh iomlán a dhéanamh air, ag brú miotail isteach i ngach cuas den tuiscint
5. Bearradh flash: Baintear an iomarca miotail easbhrúite ag an líne scaradh i bpreas bearrtha, go hiondúil nuair a bhíonn an chuid fós te
6. Cóireáil teasa agus críochnú: Déantar páirteanna a ghnáthú, a mhúchadh agus a mheas, nó a annealed ag brath ar riachtanais ábhar agus maoine meicniúla

Déantar brionnú dísle dúnta ar phreasa meicniúla, cófraí hiodrálacha, nó casúir titim domhantarraingthe. Brúnna hiodrálacha — atá coitianta i méideanna ó 500 tonna go breis agus 50,000 tonna — cuir brú marthanach rialaithe i bhfeidhm a oireann do chruthanna móra nó casta. cófraí ​​meicniúla agus scriú tionchar ardfhuinnimh a sheachadadh a oireann do chodanna níos lú óna dteastaíonn rialú stróc beacht. Úsáidtear casúir titim go forleathan fós le haghaidh ritheanna ardtáirgeachta de chodanna beaga agus meánacha.

Buntáistí agus Teorainneacha

Táirgeann brionnú bás dúnta comhpháirteanna le cóimheasa neart-le-meáchain níos fearr i gcomparáid le teilgin nó stoc barra meaisínithe toisc go ndéanann an próiseas brionnú struchtúr gráin a bheachtú agus sreabhadh gráin a ailíniú le céimseata na coda. Tuairiscítear feabhsuithe ar neart tuirse 20-30% i gcomparáid le teilgin choibhéiseacha i gcomhpháirteanna struchtúracha aeraspáis agus feithicleacha. Tá atrialltacht toise ard nuair a bhíonn bás cruthaithe, rud a fhágann go bhfuil brionnú dísle dúnta an-oiriúnach do tháirgeadh meán-go-ard de réir toirte slata ceangail, giaranna, feansaí, cromáin agus páirteanna fionraí feithicleacha.

Is é an príomhtheorainn ná costas uirlisí. Cosnaíonn tacair dísle dúnta i gcruach uirlis oibre te H13 ó na mílte go dtí na céadta mílte dollar ag brath ar chastacht na bpáirt, rud a fhágann nach bhfuil an próiseas inmharthana go heacnamaíoch ach amháin os cionn íosmhéid táirgeachta - go ginearálta 500-1,000 píosa nó níos mó ag brath ar mhéid na coda. De ghnáth bíonn an saol bás idir 10,000 agus 100,000 stailc, faoi thionchar teocht bhrionnaithe, scríobach ábhar, agus cleachtas lubrication.

Oscailte Die Forging Próiseas: Solúbthacht le haghaidh Páirteanna Móra agus Saincheaptha

Cruthanna brionnú dísle oscailte miotail idir díslí cothrom nó dísle comhrianta nach gcuireann an saotharphíosa isteach go hiomlán. Déanann an t-oibreoir nó an manipulator uathoibrithe an billet te a athshuíomh agus a rothlú go hincriminteach idir strócanna preasa, ag obair de réir a chéile an t-ábhar go dtí an cruth atá ag teastáil trí shraith céimeanna dífhoirmithe. Toisc nach bhfuil aon chuas imprisean teoranta don mhiotail, braitheann céimseata na coda ar ghluaiseacht dísle, stróc brú, agus oibreoir nó rialú CNC - ní ar chuas réamhghearrtha.

I measc na bhfoirmíochtaí uirlisithe dísle oscailte coitianta tá pláitíní cothroma, V-bás, díslí swaging, fáinní magusrel do chodanna cuasach, agus dísle diallait le haghaidh próifílí comhrianaithe. Freastalaíonn an próiseas ar raon ollmhór de chéimseata páirteanna lena n-áirítear:

• Seafta, fearsaidí, agus acastóirí - brionnaithe de réir a chéile feadh a bhfad ó thinní móra
• Fáinní agus flanges - déanta ag pollta, trína chéile, agus rollta fáinne
• Bloic, plátaí, agus leaca le haghaidh uirlisí, bearnaí soithigh brú, agus cruach dísle
• Comhpháirteanna aonuaire saincheaptha le haghaidh innealra trom, giniúint cumhachta agus cosanta

Cogging: An Oibríocht Croí i nGaibhniú Die Oscailte

Is é an oibríocht bás oscailte is bunúsaí cogging — ar a dtugtar tarraingt amach freisin — i gcás ina ndéantar an billéad a chomhbhrú de réir a chéile feadh a fhad in incrimintí bite forluiteacha chun trasghearradh a laghdú agus fad a mhéadú. Dífhoirmíonn gach greim crios logánta; cuireann an t-oibreoir preasa an billet ar aghaidh idir strócanna ionas go bhforluíonn greamanna cóngaracha 30-50%, rud a chinntíonn dífhoirmiúchán leanúnach gan stopanna fuar nó lapaí ag teorainneacha greim. Is é cogging an príomh-mhodh chun tinní móra a oibriú (1 tonna go 300 tonna) síos go dtí méideanna billet idirmheánach le haghaidh tuilleadh próiseála nó meaisínithe deiridh.

Feidhmíonn brionnú bás oscailte ar phreasa hiodrálacha idir 800 tonna agus os cionn 125,000 tonna do na gaibhneachta aeraspáis agus giniúna cumhachta is mó. Tá na cófraí ​​​​gaibhnithe dísle oscailte is mó ar domhan - rang 50,000 go 80,000 tonna - in ann comhpháirteanna sárchóimhiotail tíotáiniam agus nicil a chruthú le haghaidh frámaí fuselage aerárthach agus dioscaí tuirbíní móra.

Oscail Die vs Dúnta Die: Conas a Roghnaigh

Tá an dá phróiseas comhlántach seachas iomaíoch. Is fearr brionnú dísle oscailte nuair a sháraíonn méid an pháirt an méid is féidir le huirlisiú dísle dúnta freastal go heacnamaíoch (go hiondúil os cionn 200–500 kg), nuair a bhíonn méideanna táirgeachta ró-íseal chun infheistíocht bás a chosaint, nó nuair a bhíonn an chéimseata ró-chasta nó ró-athróg do dhísle cuais amháin. Is fearr brionnú dísle dúnta nuair is fearr le beachtas tríthoiseach, bailchríoch dromchla agus méid táirgeachta an infheistíocht uirlisí. Tosaíonn go leor comhpháirteanna móra mar réamhfhoirmeacha brionnaithe dísle oscailte a dhéantar dísle dúnta ina dhiaidh sin a bhrionnú le haghaidh gnéithe ríthábhachtacha.

Teocht le haghaidh Táthú Forge: Miotal a Chomhcheangal Trí Teas agus Brú

Tá táthú forge ar cheann de na próisis mhiotalóireachta is sine — nascann sé dhá phíosa miotail tríd an dá phíosa miotail a théamh go stát plaisteach nó leath-leáite agus ansin cuireann sé dóthain fórsa comhbhrúiteach i bhfeidhm chun iad a nascadh ag an leibhéal adamhach, gan aon líonadh miotail nó flosc seachas an méid a úsáidtear chun na dromchlaí comhpháirteacha a ghlanadh. Is gnách go mbíonn an teocht táthú ceart le haghaidh cruach ísealcharbóin agus éadrom 1,260–1,370 °C (2,300–2,500 °F) — an pointe ag a bhforbraíonn an dromchla cruach cuma thréith gheal bhuí-bán, beagnach spréach agus éiríonn sé sách plaisteach le haghaidh nascadh idirleata adamhach faoi shéideadh casúir.

Teocht de réir Ábhar

Athraíonn teocht táthú forge go mór le comhdhéanamh cóimhiotail, toisc go bhfuil sé á rialú ag teocht solidus na miotail agus a iompar dífhoirmithe plaisteach:

• Cruach ísealcharbóin (0.05–0.20% C): 1,260–1,370 °C - an raon is forgiving, le fuinneog leathan oibre plaisteach
• Cruach mheáncharbóin (0.20–0.50% C): 1,200–1,315 °C — caolaíonn an fhuinneog teochta de réir mar a ardaíonn an cion carbóin, agus de réir mar a mhéadaíonn an riosca róthéamh
• Cruach ardcharbóin / cruach uirlisí (0.60–1.0% C): 1,100–1,260 °C — fuinneog an-chúng; cuireann róthéamh fiú 30–50 °C dó (ocsaídiú teorann gráin do-aisiompaithe) agus teipfidh an táthú
• Iarann ​​saoirsithe: 1,315–1,425 °C — éascaíonn an t-ábhar slaig ard táthú go deimhin trí slaig leachtach a fhoirmiú a shruthaíonn ocsaídí ón gcomhéadan
• Cruach dhosmálta (304/316): 1,200–1,260 °C — teastaíonn atmaisféar támh nó flosc chun foirmiú ocsaíd chróimiam a chosc, rud a chuireann cosc ar nascáil

Flux agus Ullmhú Dromchla

Coscann scála agus ocsaídí ar an dromchla miotail teagmháil adamhach agus ní mór iad a bhaint díreach roimh an stailc táthú. Is é Borax (tetraborate sóidiam) an flosc táthú forge is mó a úsáidtear — curtha i bhfeidhm ag thart ar 900–1,000 °C agus an cruach ag druidim le teocht an táthú, leánn sé agus cruthaíonn sé bacainn leachtach a thuaslagann scála an ocsaíd iarainn agus a chuireann cosc ar ath-ocsaídiú le linn na céime téimh deiridh. Gan flux, cruthaíonn scála atá gafa ag an gcomhéadan comhpháirteach cuimsithe a lagaíonn nó a chuireann cosc ​​ar an táthú. Úsáideann roinnt gaibhne gaineamh shilice, comhduithe iarainn, nó foirmlithe flosc dílseánaigh do chórais chóimhiotail ar leith.

Táthú Forge Tionscail Nua-Aimseartha

Cé go maireann táthú lámhcheirnín i gceardaíocht lanna agus in obair iarainn ealaíonta, is suntasaí a chuirtear táthú ceárta tionsclaíoch i bhfeidhm i táthú Butt flash and táthú brú ionduchtúcháin le haghaidh déantúsaíochta píopaí agus nascadh iarnróid. Déanann táthú flash na dromchlaí faying a théamh trí fhriotaíocht fhriotaíochta leictreach (splancadh), ansin feidhmíonn sé fórsa trína chéile (comhbhrú aiseach) chun an t-alt a chomhdhlúthú - ag baint amach coinníollacha táthúcháin bhrionnú ar bhealach rialaithe, in-athdhéanta. Úsáidtear an modh seo chun píopaí druileála, slabhra ancaire, agus codanna iarnróid a tháthú nuair a bhíonn gá le comhpháirteach atá go hiomlán brionnaithe, saor ó chrios teasa agus a bhfuil airíonna meicniúla bonnmhiotail aige.

Gaibhneachta Cruach Carbóin: Gráideanna, Airíonna, agus Feidhmchláir

Déantar gaibhneachta cruach carbóin a tháirgeadh ó chruach arb é a phríomh-mheicníocht neartaithe ábhar carbóin - ó ghráid ísealcharbóin faoi 0.20% C trí ghráid ardcharbóin os cionn 0.60% C - gan na breiseanna cóimhiotal suntasacha (cróimiam, nicil, moluibdín) arb iad is sainairíonna iad gaibhneachta cruach cóimhiotail. Is ionann gaibhneachta cruach charbóin agus an deighleog toirte is mó den tionscal gaibhnithe domhanda , a úsáidtear i gcomhpháirteanna tiomána traenacha feithicleach, innealra tionsclaíoch, trealamh tógála, feistis ola agus gáis, agus uirlisí láimhe.

Gráid Cruach Carbóin a Úsáidtear go Coitianta i nGaibhnithe

Is é cion carbóin an athróg is mó a rialaíonn na hairíonna meicniúla is féidir a bhaint amach i cruach carbóin brionnaithe:

• AISI 1020/1025 (ísealcharbóin): Neart teanntachta 380–480 MPa mar bhrionnú; weldability den scoth agus toughness; a úsáidtear le haghaidh luamháin, bioráin, seaftaí, agus gaibhneachta struchtúracha ginearálta nuair nach bhfuil ard-neart ag teastáil
• AISI 1040/1045 (meáncharbóin): Neart teanntachta 570-700 MPa normalaithe, suas le 800-950 MPa múchta agus tempered; an grád capall oibre chun slata ceangail, cromáin, giaranna, seaftaí acastóra, agus gaibhneachta feansaí a nascadh — inoibritheacht réasúnta le neart maith a chomhcheangal
• AISI 1060/1080 (ard-charbóin): Neart teanntachta 800–1,100 MPa teaschóireáilte; cruas ard agus friotaíocht caitheamh; a úsáidtear le haghaidh rothaí iarnróid, spriongaí, uirlisí láimhe, agus comhpháirteanna curaíochta talmhaíochta
• AISI 1095 (ard-charbóin): Is féidir cruas dromchla suas le 65 HRC a bhaint amach; lanna scian, uirlisí gearrtha, agus plátaí caithimh a bhfuil coinneáil imeall ríthábhachtach

Mar a Fheabhsaíonn Gaibhnithe Airíonna Cruach Charbóin

Cuireann an próiseas brionnú feabhsuithe micreastruchtúir a dhéanann idirdhealú idir gaibhneachta cruach carbóin ó teilgin nó barra te-rollta sa ghrád céanna. Briseann oibriú te os cionn na teochta athchriostalaithe (thart ar 720-750 ° C do steels carbóin) struchtúr dendritic teilgthe , dúnann porosity solidification agus folúntas, agus táirgeann sé struchtúr gráin scagtha, equiaxed. Forbraíonn an oibríocht mheicniúil freisin sreabhadh gránach snáithíneach a fheabhsaíonn - nuair a bhíonn sé ailínithe le treo an phríomhstrus sa chuid chríochnaithe - neart tuirse agus cruas an tionchair i gcomparáid le stoc barra a mheaisínítear trasna an ghráin.

I measc na bhfeabhsuithe réadmhaoine doiciméadaithe i gaibhneachta cruach mheáncharbóin AISI 1045 i gcomparáid le teilgin comhionann tá feabhsuithe ar neart tuirse 20-37% agus feabhsuithe ar dhianacht tionchair Charpy de 30-50% ag teocht an tseomra, le buntáistí níos mó fós ag teochtaí fo-nialas a bhaineann le feidhmeanna ola agus gáis agus Artach.

Cóireáil Teas ar Ghaibhnithe Cruach Carbóin

De ghnáth déantar comhpháirteanna cruach carbóin brionnaithe a ghnáthú (aerfhuaraithe ó thuas Ac3) chun strusanna brionnaithe a mhaolú agus chun micreastruchtúr aonfhoirmeach pearlitic-fheiriúil a tháirgeadh mar bhunlíne le haghaidh meaisínithe nó cóireála teasa ina dhiaidh sin. Baintear airíonna meicniúla deiridh amach trí:

• Múchadh agus meon (Q&T): Austenitize ag 820-870 ° C, uisce nó ola múchadh go martensite, ansin temper ag 400-650 ° C chun an sprioc cruas / cruas cothromaíocht a bhaint amach - an bealach caighdeánach do mheán agus ard-charbóin gaibhneachta cruach in feidhmeanna struchtúracha agus chaitheamh
• hardening ionduchtaithe: Cruanú roghnach dromchla criosanna caithimh criticiúla (fiacla giair, dromchlaí dialainne) agus croí daingean á choinneáil ag an am céanna - curtha i bhfeidhm go forleathan ar sheafta agus giaranna 1045 agus 1050
• anáil: Anneal iomlán nó spheroidize anneal le haghaidh gráid ardcharbóin chun machinability a fheabhsú sula ndéantar meaisínithe agus cruaite deiridh

Gaibhneachta Cruach Carbóin vs Gaibhnithe Cruach Alloy

Roghnaítear gaibhneachta cruach carbóin nuair a thagann na hairíonna meicniúla riachtanacha laistigh den raon insroichte de ghráid charbóin teaschóireáilte, agus nuair is féidir ceanglais hardenability a chomhlíonadh sa trasghearradh atá á bhrionnú. I gcás codanna os cionn thart ar 50-75 mm, éiríonn teorainneacha hardenability suntasach — b'fhéidir nach sroichfidh croí an bhrionnú cruach mhóir charbóin cruas iomlán martensitic le linn múchadh, rud a fhágann go mbeidh cruas an chroí níos ísle ná an dromchla. Sonraítear gráid cruach cóimhiotail (4140, 4340, 8620) nuair a sháraíonn hardenability domhain, neart ardteochta, nó riachtanais friotaíochta creimeadh an méid is féidir le cruach carbóin a sholáthar. Is é an comhbhabhtáil ná costas: ritheann gaibhneachta cruach charbóin in AISI 1045 15–35% níos ísle i gcostas ábhair ná gaibhneachta coibhéiseacha cruach cóimhiotail.