Takomisen luokittelu ja kehityssuunta Takominen voidaan luokitella seuraavilla menetelmillä: 1) Luokittelu takomiseen käytettävien työkalujen ja muottien sijoittamisen mukaan. 2) Luokittelu taontamuovauslämpötilan mukaan. 3) Luokittelu taontatyökalujen ja työkappaleiden suhteellisen liikkeen mukaan. 1
Takomisen luokitus Takominen voidaan jakaa seuraaviin luokkiin käytettyjen työkalujen ja meistien sijainnin mukaan, katso taulukko 1-1-1.
Taonta voidaan jakaa seuraaviin luokkiin muovauslämpötilan mukaan, katso taulukko 1-1-2.
Meistitaonta luokitellaan työkalujen ja työkappaleiden suhteellisen liikkeen mukaan, katso taulukko 1 -1-3.
2
Takomisen kehitystrendi 1. Työvoimaa säästävän muovausprosessin kehittäminen Takomisen etuna on, että takominen on tiivistä sisältä ja rakenne on suhteellisen tasainen ja suorituskyky on suurempi kuin valujen ja hitsattujen osien, mutta haittana on, että se vaatii suurempi muodonmuutosvoima. Monien vuosien ajan ihmiset ovat tutkineet työtä säästäviä taontaprosesseja ja suunnitteleneet työtä säästäviä työkaluja. Tärkeimmät muodonmuutosvoiman F määräävät tekijät ja keinot säästää vaivaa voidaan nähdä seuraavasta kaavasta: F=KReLA Missä K on jännitystilakerroin, joka tunnetaan myös rajoituskertoimena. Vastakkaisten merkkien jännitystiloissa K < 1; kolmiakselisissa puristusjännitystiloissa K > 1, joka voi saavuttaa arvon K=6 tai jopa korkeampi; ReL on virtausjännitys, joka luonnehtii materiaalin kykyä vastustaa plastista muodonmuutosta tietyissä olosuhteissa ja riippuu muunnetun materiaalin koostumuksesta, rakenteesta, muodonmuutoslämpötilasta, muodonmuutosasteesta, muodonmuutosnopeudesta jne.; A on työkappaleen ja muotin välisen kosketusalueen projektio päävoiman suunnassa. Yllä olevasta analyysistä voidaan nähdä, että on kolme päätapaa säästää vaivaa: (1) Pienennä rajoituskerrointa K. Itse asiassa tuotannossa käytetään usein poikkeutusmenetelmää muodonmuutosvoiman vähentämiseen. Esimerkiksi renkaan muotoisia aihioita käytetään usein hammaspyörien tarkkuustakomiseen. Takomisen aikana metalli täyttää hampaan muotoa ulospäin. Samalla, koska osa metallista virtaa sisäänpäin, vältetään huippujännitys umpiaihion keskellä puristuksen aikana, mikä vähentää muodonmuutosvoimaa, kuten kuvasta {{10}} näkyy. Kun suulakepuristetaan lieriömäistä osaa, työkappaleen keskelle lisätään säilytystanko varastotangon osittaiseksi suulakepuristamiseksi (katso kuva 1-1-2) ja poistetaan sitten. Tällä tavalla muodonmuutosvoimaa voidaan vähentää huomattavasti. Kuvassa 1-1-3 esitetään muodonmuutosvoiman jakautumisen vertailu puristuksen aikana varastotangon kanssa ja ilman sitä. (2) Vähennä virtausjännitystä. Tähän luokkaan kuuluvia muovausmenetelmiä ovat superplastinen muovaus ja nestemuovaus (eli puolikiinteämuovaus tai lähes sulamispistemuovaus). Edellinen on muovausmenetelmä pienemmällä jännitysnopeudella ja jälkimmäinen on muovausmenetelmä erittäin korkeassa lämpötilassa. (3) Pienennä kosketusaluetta. 2. Kehitä tarkkuusmuovaustekniikkaa. Viime vuosina on olemassa termi nimeltä verkkotaonta, joka tarkoittaa, että taontaa ei enää käsitellä. Tällä hetkellä tarkkuustaotusten toleranssia voidaan säätää välillä 0,01 - 0,05 mm. Saksa on saavuttanut ristikkäisten akselien (katso kuva 1-1-4) ja sisäisten ja ulkoisten kaarivaihteiden (katso kuva 1-1-5) verkkotaontamisen autojen voimansiirtoihin. Joissakin tapauksissa on vaikea saavuttaa täysin "verkkomuoto", ja on olemassa vastaava termi "lähes verkkomuoto", joten on "lähellä verkkomuotoa", lähellä verkkomuotoista taontaa (Near net shape taonta). On selvää, että muotilla on tiukat vaatimukset tarkkuusmuovauksen saavuttamiseksi. Kuva 1-1-6 on muottilaitteen ja tuotteen osien kaavio valokaarivaihteiston ekstruusiota varten. Tämän laitteen ominaisuudet ovat: 1) Lävistimen pallomainen pinta on itsekantava sivuttaisvoiman välttämiseksi. 2) Alemmassa suulakkeessa on säätölaite, joka varmistaa ylemmän ja alemman suulakkeen samankeskisyyden. 3) Alemmassa muotissa on hydraulinen kiristyslaite, joka ylläpitää keskityskiinnitystä. Muotoilu on jaettu kahteen vaiheeseen, nimittäin kupin muotoisen aihion lämpimään esimuovaukseen ulkohampailla ja sitten kylmämuovaukseen (katso kuva 1-1-7). Elementtianalyysi osoittaa, että vain esimuotin hampaan muoto on puolisuunnikkaan muotoinen, mikä on sopivin. Suulakepuristetun tankomateriaalin hampaan muotoa ei käsitellä ja se leikataan vain hammaspyöriksi. 3. Käytä yhdistelmäprosessia. Takomiseen tarkoitettu aihio voi olla jauhesintrattu osa tai ruiskuvalulla valmistettu aihio. Kuvassa 1-1-8 näkyy ruiskuvalulla muodostetun aihion taonta.
Viime vuosina puolikiinteässä muovauksessa on yhdistetty valu ja taonta energian säästämiseksi ja suhteellisen tarkkojen ja tehokkaiden työkappaleiden saamiseksi. Lisäksi puolikiinteämuovaus on myös hyvä menetelmä vähäkuituisten komposiittimateriaalien ja hiukkasvahvisteisten komposiittimateriaalien muodostamiseen. Tarkkuustaivutus ja tarkkuushitsausprosessi suurille rengasosille. Koska halkaisijaltaan yli 8 m:n suuria laippaosia oli vaikea kuljettaa, Wang Zhongren ja muut kehittivät tarkkuustaivutus- ja tarkkuushitsausprosessin suurille rengasosille. Sen suurin etu on, että sillä voidaan välttää pystysuorien sorviprosessien käyttö. Tämän menetelmän pääprosessit on esitetty kuvassa 1-1-9: Kuva a on taottu neliömäinen aihio, jonka pituuden tulee olla suurempi kuin kunkin sektorin pituus ja molemmissa päissä olevien päiden prosessointimäärä tulee varata; Kuva b on portaalihöylällä käsitelty erikoismuotoinen leikkaus, joka sisältää tiivistysuran ja hitsausuran, jotka on yhdistetty sylinteriin; Kuva c on tarkkuustaivutus; Kuva d on hitsausura päittäishitsaamiseen päätypäiden ja päittäispäiden välillä tarkasti käsiteltynä kaaren pituuden mukaan; kuvio e on koottu renkaaksi; Kuvassa f on laipan ja sylinterin hitsaus ja laippasylinteriksi hitsauksen jälkeen tiivistepinta hienotyöstetään yksinkertaisella työstökoneella rakennustyömaalla.
Kuva 1-1-10 on valokuva suuren laipan tarkasta taivutuksesta. Ottaen huomioon, että poikkileikkaus muuttuu varsinaisen taivutusprosessin aikana, voidaan ennustamiseen käyttää numeerista simulointimenetelmää, jonka jälkeen poikkileikkauksen muotoa voidaan korjata ennustustulosten mukaan, jotta voidaan määrittää työstökoko, joka tulee taata höylässä. . Taivutetun osan mittamuutoksen äärelliselementtien numeeriset simulaatiotulokset on esitetty kuvassa 1-1-11.
4. Laajenna taontaprosessisimuloinnin sovellusaluetta. Ohjelmistojen kypsyessä ja tietokoneiden hintojen laskun jatkuessa CAD/CAM:ia on käytetty yhä laajemmin. On syytä korostaa, että taontaprosessin simuloinnilla on onnistuttu optimoimaan muottirakenteen suunnittelu, ennustamaan muovausprosessin aikana mahdollisesti ilmeneviä vikoja, kuten taittumista ja riittämättömyyttä, optimoimaan muovausparametrit, ennustamaan jännitysjakaumaa muottipesässä ja välttämään paikallista halkeilua. tai liiallista kulumista. Numeerinen simulointi on siirtynyt puhtaasta akateemisesta tutkimuksesta käytännön käyttöön. Tällä hetkellä jännityksen ja jännitysnopeuden jakautuminen työkappaleessa voidaan ennustaa ja organisoituminen ja suorituskyky muodonmuutoksen jälkeen voidaan ennakoida tarvittaessa. Kuvassa 1-1-12 on esimerkki taontaprosessin aikana syntyneiden taitteiden poistamisesta optimoimalla muotin muoto numeerisen simuloinnin avulla. Kuten kuvasta 1-1-12 näkyy, syynä takokappaleen taittumiseen on muotin muodon kohtuuton muotoilu. Muotin muokkauksen jälkeen työkappaleen yläosa puristetaan ylemmän muotin kiristyksen alle, mikä voi poistaa taittumisen kokonaan. 5. Mikromuovaus Muovinkäsittelyssä mikromuovaus johtuu mikroosien suuresta kysynnästä. Näiden mikroosien suuri kysyntä ei johdu pelkästään sähkölaitteiden pienentämisestä. Lääketieteellisten laitteiden, antureiden ja optoelektronisten laitteiden kehityksen myötä myös mikroosien kysyntä on kasvanut nopeasti. Tuotantokustannusten ja tuotantotehokkuuden näkökulmasta muovin käsittelymenetelmä on parempi kuin kolmiulotteinen ultrahienokäsittelytekniikka (LIGA-prosessi), joka yhdistää syvän röntgenlitografian, sähkömuovauksen ja mikromuovin valun. Ns. mikromuovaus tarkoittaa yleensä sitä, että ainakin yksi muotoillun osan mitta on pienempi kuin 0,5 mm. Koska käytettyjen raaka-aineiden raekoko ei ole juurikaan muuttunut, eli mikroosien asteikon suhde raekokoon on paljon pienempi kuin tavanomaisten osien mittakaavan suhde raekokoon, niin nämä kaksi ei noudata vastaavaa lakia. Vastaavasti pinta-alan suhde mikroosien tilavuuteen on myös paljon suurempi kuin tavanomaisten osien vastaava arvo. Vastaavasti kosketuspinnalla on paljon suurempi vaikutus mikromuovaukseen kuin tavanomaisten osien muovauksella. Kuvassa 1-1-13 näkyy elävästi pintaraemäärän muutos suhteessa jyvien kokonaismäärään koon pienenemisen vuoksi. Kuvassa λx on koon pienennyskerroin.
Kuvasta {{0}} näkyy, että työkappaleen pinnan kuperuudesta on helppo muodostaa suljettu ura voiteluaineen varastointia varten tasoituksen jälkeen. Jos pintakoko on hyvin pieni, esimerkiksi mikromuovaukseen, ei ole helppoa muodostaa uraa voiteluaineen varastointia varten. Siksi kuvassa 1-1-15 esitetyssä kaksoiskuppipuristuksessa, kun työkappaleen halkaisija pienennetään 4 mm:stä 0,5 mm:iin, testitulokset osoittavat, että jos käytetään ekstruusioöljyä voiteluaineena, kitkavoima kasvaa merkittävästi koekappaleen koon pienentyessä ja kasvu voi olla 20 kertaa. Kuvassa 1-1-16 näkyy osa, joka on taottu langalla, jonka halkaisija on alle 0,3 mm. Vertailun vuoksi kuvion oikealle puolelle on sijoitettu tulitikku. 6. Monipistemuovaus Joustava monipistemuovaus on uusi muovausmenetelmä suurten kaarevien kuorityökappaleiden valmistukseen, kuten kuvassa 1-1-17. Sen ydin on erottaa alempi muotti useiksi säädettäviksi pieniksi muottiksi. Jotta pienen muotin yläosa ei aiheuta painaumia työkappaleen pintaan, teräslevy asetetaan erillisen muotin päälle jatkuvan joustavan pinnan muodostamiseksi. Ylämuotti koostuu polyuretaanilohkoista ja työkappaleen molemmat puolet on päällystetty polyuretaanilevyillä. Monipistemuovauksella voidaan pääasiassa valmistaa tarvittava työkappale säätämällä alamuotin muotoa. Jotta voidaan ottaa huomioon työkappaleen palautumisen vaikutus muovaustarkkuuteen, muotin pintaa voidaan korjata säätämällä pienen muotin korkeutta. Tämäntyyppistä muottia on käytetty menestyksekkäästi suuren tuulitunnelin kutistuskappaleen kaarilevyn valmistukseen. 7. Komposiittimateriaalin muovaus Komposiittimateriaalien muovaus on kehittynyt nopeasti viime vuosina. Pitkien kuitukomposiittimateriaalien valmistuksessa käytetään enimmäkseen puolikiinteitä menetelmiä. K. Sigert on kehittänyt AlMg-seoksesta hiilikuituvahvisteisia komposiittimuovausosia. Kuten kuvasta 1-1-18 näkyy, puolikiinteän muodostumisen lämpötila on soliduksen ja likviduksen välillä, joka on 577-638 astetta. Sen aihio näkyy kuvassa 1-1-19. Kuidut ja levyt asetetaan vuorotellen ja kääritään alumiinifolioon ulkopuolelta. Lyhytkuitukomposiittimateriaalien muodostamista varten lyhyet kuidut on puristettava etukäteen aihioksi ja sitten nestemäinen metalli valetaan kuitujen välisiin rakoihin paineen alaisena, jäähdytetään puolikiinteään tilaan ja puristetaan sitten. Hu Lianxi ja muut ovat tehneet tutkimusta asiasta. Zhang Libin tutki kerran PM-SiCp /2A12-komposiittimateriaalien valmistusta. Prosessin kulku näkyy kuvassa 1-1-20. Kapseloidun muotin kuumapuristus, suljettu turvotus ja isoterminen kuumasuulakepuristus suoritetaan kaikki kotitalouskäyttöisellä nelipylväisellä hydraulipuristimella. Isotermisellä kuumasuulakepuristimella käsitellyllä PM-SiCp /2A12-komposiittimateriaalilla on hyvät mekaaniset ominaisuudet. Verrattuna saman tilan valanteen metallurgisen 2A12:n huoneenlämpötilan vetolujuusominaisuuksiin, PM-SiCp /2A12-komposiittimateriaalin ehdollinen myötölujuus σ0,2, joka sisältää SiCp15 % (massaosuus) ja 20 % (massaosuus), kasvaa 17,3:lla. % ja 24,6 %, ja vetolujuus Rm kasvaa 2,5 % ja 10,2 prosenttia.
