Formation de matériaux

Des fils de différentes formes et tailles de section transversale de divers métaux et alliages peuvent être produits par étirage. La taille du dessin est précise, la surface est lisse, l'équipement de dessin et le moule sont simples et faciles à fabriquer. Selon la température du métal pendant le processus d'étirage, l'étirage en dessous de la température de recristallisation est considéré comme un étirage à froid, l'étirage au-dessus de la température de recristallisation est considéré comme un étirage à chaud et l'étirage au-dessus de la température ambiante mais en dessous de la température de recristallisation est considéré comme un étirage à chaud. L'étirage à froid est la méthode d'étirage la plus couramment utilisée dans la production de fils et de fils. Pendant l'étirage à chaud, le fil métallique doit être chauffé avant d'entrer dans le trou du moule, principalement utilisé pour étirer des fils métalliques à point de fusion élevé tels que le tungstène et le molybdène. Pendant le processus d'étirage à chaud, le fil métallique doit être chauffé à la température spécifiée via un appareil de chauffage avant d'entrer dans le trou du moule pour l'étirage. Principalement utilisé pour étirer des fils en alliage difficiles à déformer tels que le fil de zinc, le fil d'acier rapide et le fil d'acier à roulement.

Selon le nombre de moules traversés simultanément par les fils pendant le processus d'étirage, l'étirage à travers un seul moule est considéré comme un étirage en un seul passage, et l'étirage à travers plusieurs (2 à 25) moules en séquence est considéré comme un étirage continu à plusieurs passes. Le tréfilage en un seul passage a une vitesse lente, une faible productivité et une faible productivité du travail, et est couramment utilisé pour le tréfilage de fils de grand diamètre, à faible plasticité et irréguliers. Le tréfilage multi-passes présente les caractéristiques d'une vitesse de fil rapide, d'une mécanisation et d'une automatisation élevées, d'une productivité et d'une productivité du travail élevées, et constitue la principale méthode de production de fil. Il est divisé en dessin continu non coulissant et dessin continu coulissant. Selon l'état du lubrifiant utilisé pour l'étirage, un lubrifiant liquide est utilisé pour l'étirage humide et un lubrifiant solide est utilisé pour l'étirage à sec. Selon la forme de la section transversale du fil métallique étiré, il existe un tréfilage circulaire et un tréfilage irrégulier. Selon la force de traction agissant sur le tréfilage, il existe une force de traction positive et une force de traction inverse. Il existe également des dessins spéciaux, tels que des dessins à rouleaux. La forme en coupe transversale du fil métallique étiré peut être divisée en tréfilage circulaire et tréfilage irrégulier.

L'extrusion, en particulier l'extrusion à froid, présente les caractéristiques d'une utilisation élevée des matériaux, d'une structure matérielle et de propriétés mécaniques améliorées, d'une opération simple et d'une productivité élevée. Il peut produire des tiges longues importantes, des trous profonds, des parois minces et des sections transversales de forme spéciale avec un faible volume de coupe. Technologie de traitement. L'extrusion est principalement utilisée pour former des métaux, mais elle peut également être utilisée pour former des non-métaux tels que des ébauches de plastique, de caoutchouc, de graphite et d'argile. Selon la température du flan, l'extrusion peut être divisée en trois types : extrusion à chaud, extrusion à froid et extrusion à chaud. L'extrusion lorsque l'ébauche métallique est supérieure à la température recristallienne (voir déformation plastique) est une extrusion à chaud ; l'extrusion à température ambiante est une extrusion à froid ; l'extrusion au-dessus de la température ambiante mais ne dépassant pas la température recristallienne est une extrusion à chaud. Selon le sens d'écoulement du plastique de l'ébauche, l'extrusion peut être divisée en : extrusion positive avec le même sens d'écoulement que le sens de pression, extrusion inverse avec le sens d'écoulement et le sens de pression opposés, et extrusion composite avec l'écoulement positif et négatif du vide. L'extrusion à chaud sous pression est largement utilisée dans la production de tuyaux et de profilés en métaux non ferreux tels que l'aluminium et le cuivre, et appartient à l'industrie métallurgique.

L'extrusion à chaud de l'acier n'est pas seulement utilisée pour la production de tubes et de profilés spéciaux, mais également pour la production de pièces en acier au carbone et en acier allié, pleines et percées (trou traversant ou non traversant), difficiles à former par extrusion à froid ou extrusion à chaud, comme des tiges, des fûts, des conteneurs, etc., avec des têtes plus épaisses. La précision dimensionnelle et la finition de surface des pièces extrudées à chaud sont meilleures que celles des pièces forgées à chaud, mais les pièces à assembler doivent généralement encore être finies ou coupées. L'extrusion à froid était à l'origine utilisée uniquement pour produire des tuyaux et profilés en plomb, zinc, étain, aluminium, cuivre et autres, ainsi que des tuyaux pour dentifrice (plomb recouvert d'étain à l'extérieur), des boîtiers de piles sèches (zinc), des cartouches de balles (cuivre). et d'autres pièces. Au milieu du 20ème siècle, la technologie d'extrusion à froid a commencé à être utilisée pour les pièces en acier de construction au carbone et en acier de construction allié, telles que les tiges et les pièces en forme de tige de diverses formes de section transversale, les axes de piston, les manchons de clé, les engrenages droits, etc. , puis utilisé pour presser certaines pièces en acier à haute teneur en carbone, en acier à roulements et en acier inoxydable.

L'extrusion à froid a une haute précision et une surface lisse, et peut être utilisée directement comme pièce sans découpe ni autre finition. L'extrusion à froid est facile à mettre en œuvre et convient aux petites pièces produites en grande quantité (le diamètre des pièces extrudées en acier ne dépasse généralement pas 100 mm). L'extrusion à chaud est un processus intermédiaire entre l'extrusion à froid et l'extrusion à chaud. Dans des circonstances appropriées, l’extrusion thermique peut réaliser les avantages des deux. Cependant, l’extrusion à chaud nécessite de chauffer l’ébauche et de préchauffer le moule. La lubrification à haute température n’est pas idéale et la durée de vie du moule est courte, elle n’a donc pas été largement utilisée.

L'avantage du laminage est qu'il peut détruire le tissu de coulée du lingot, affiner le grain de la plaque et éliminer les défauts du tissu, de sorte que le tissu de la plaque soit dense et que les propriétés mécaniques soient améliorées. Cette amélioration se traduit principalement dans le sens de laminage, de sorte que la tôle n'est plus dans une certaine mesure isotrope ; les bulles d'air, les fissures et les pores formés pendant le processus de coulée peuvent également être supprimés sous l'action d'une température et d'une pression élevées. L'inconvénient est qu'après le laminage à chaud, les inclusions non métalliques à l'intérieur de la tôle sont pressées en feuilles minces, et le phénomène de stratification (intercalaire) se produit. La superposition réduit considérablement les propriétés de traction de la tôle sur toute la plage d'épaisseurs et, à mesure que la soudure rétrécit, il existe un risque de déchirure entre les couches. La déformation locale provoquée par le retrait de la soudure atteint souvent plusieurs fois la déformation à la limite d'élasticité, ce qui est bien supérieur à la déformation provoquée par la charge ; la contrainte résiduelle causée par un refroidissement irrégulier.

Le stress résiduel est le stress d’auto-équilibre interne sans force externe. Les tôles laminées à chaud de différentes sections subissent cette contrainte résiduelle. Généralement, plus la section transversale de la plaque est grande, plus la contrainte résiduelle est élevée. Bien que la contrainte résiduelle s'auto-équilibre, elle a néanmoins un certain impact sur les performances du véhicule sous l'action de forces externes. Par exemple, elle peut nuire à la déformation, à la stabilité et à la résistance à la fatigue. Dans le même temps, l’épaisseur et la largeur latérale de la tôle laminée à chaud ne sont pas bien contrôlées. Nous connaissons la dilatation thermique et la contraction à froid. Même si la longueur et l'épaisseur sont conformes aux normes au début, il y aura toujours une certaine différence négative après refroidissement. Plus la largeur latérale de cette différence négative est large, plus l'épaisseur est épaisse et plus les performances sont évidentes. Par conséquent, pour les grandes plaques, la largeur du bord, l’épaisseur, la longueur, l’angle et le bord de la plaque ne peuvent pas être trop précis.

Le procédé de forgeage est caractérisé en ce que le procédé de forgeage comprend les étapes de forgeage et d'étirage de trous, d'insertion d'une barre de cire, de moulage et de traitement thermique, le processus de forgeage et d'étirage consiste à étirer une tige solide dans un tube creux sans soudure ; le processus d'insertion d'une barre de cire consiste à insérer une barre de cire correspondant au diamètre intérieur du tube creux à l'intérieur du tube creux ; et le processus de moulage consiste à placer le tube creux avec la barre de cire entre le moule supérieur et le moule inférieur, et à mettre en place les cavités de moule des moules supérieur et inférieur, respectivement. Il existe des formes concaves et convexes correspondantes. Après avoir pressé les moules supérieur et inférieur l'un contre l'autre, un renfort peut être formé sur la périphérie du tuyau ; le processus thermochimique est formé par moulage. Les raccords de tuyauterie forgés absorbent fortement les chocs et peuvent résister à des pressions élevées. Elle consiste à forger et étirer des trous, à insérer des bandes de cire, à mouler et à chauffer. Des barres de renfort sont formées dans la section transversale, et enfin la bande de cire est fondue et thermisée pour former les raccords moulés. Grâce au procédé de forgeage décrit ci-dessus, des barres de renfort concaves sont formées sur la surface du tube, ce qui peut améliorer les propriétés d'amortissement des vibrations du tube et en même temps renforcer le tube. Les performances de compression peuvent également améliorer son esthétique et sa variabilité, résolvant ainsi le problème de la mauvaise amortissement des vibrations et des mauvaises performances de compression des raccords solides existants. Les méthodes de forgeage couramment utilisées comprennent le forgeage libre, le matriçage et le forgeage de films pour pneus.

1. Forgeage libre : Le forgeage libre consiste à utiliser un impact ou une pression pour déformer le métal entre le fer supérieur et inférieur. Pour obtenir la forme et la taille souhaitées des pièces forgées. Dans la machinerie lourde, le forgeage libre est une méthode permettant de produire de grandes pièces forgées et de former des pièces forgées surdimensionnées.

2. Forgeage : Sous l'action de la pression ou de l'impact, la billette métallique est déformée dans la cavité du moule de la matrice de forgeage, de manière à obtenir la méthode de forgeage. La méthode de production de pièces forgées de taille précise, une petite surépaisseur d'usinage, une structure complexe, une productivité élevée.

3. Forgeage de pneus : Le forgeage de pneus est une utilisation de moules de pneus dans l'équipement de forgeage libre pour produire des pièces matricées selon la méthode de traitement. Habituellement, la méthode de forgeage libre est utilisée pour fabriquer des ébauches, puis formées dans le moule du pneu.

Par rapport aux pièces moulées et forgées, les pièces embouties sont fines, uniformes, légères et résistantes. L'emboutissage peut produire des pièces avec des nervures, des nervures, des fluctuations ou des brides difficiles à fabriquer par d'autres méthodes pour augmenter leur rigidité. Grâce à l'utilisation de moules de précision, la précision des pièces peut atteindre le niveau du micron avec une répétabilité élevée et des spécifications cohérentes, et des trous et des bossages peuvent être découpés. Les pièces embouties à froid ne sont généralement plus usinées ou ne nécessitent qu'un faible usinage. La précision et l'état de surface des pièces embouties à chaud sont inférieurs à ceux des pièces embouties à froid, mais toujours meilleurs que ceux des pièces moulées et forgées, avec moins de traitement. Comparé à d’autres méthodes d’usinage et de traitement du plastique, l’emboutissage présente de nombreux avantages uniques en termes de technologie et d’économie.

La principale performance est la suivante :

(1) estampage à haute productivité, facile à utiliser, mécanisation et automatisation faciles à réaliser. En effet, l’estampage dépend de la matrice et de l’équipement d’estampage pour terminer le traitement. Le coup d'une presse ordinaire peut atteindre des dizaines de fois par minute, et la pression à grande vitesse peut atteindre des centaines, voire des milliers de fois par minute. Cela peut prendre un coup de poing.

(2) dans le processus d'estampage, parce que le moule pour assurer la précision de la taille et de la forme des pièces estampées, n'endommagera généralement pas la qualité de surface des pièces estampées, la durée de vie du moule est généralement plus longue, qualité d'estampage stable, interchangeabilité, avec "exactement les mêmes" caractéristiques. Caractéristiques.

(3) L'estampage peut traiter des pièces de grande taille et de forme complexe, telles que la trotteuse d'horloge, la poutre longitudinale d'automobile, le couvercle, etc. Avec la déformation à froid et l'effet de durcissement des matériaux en cours d'estampage, la résistance et la rigidité de l'emboutissage est très élevée.

(4) L'emboutissage ne produit généralement pas de copeaux ni de débris, consomme moins de matériaux, ne nécessite pas d'autres équipements de chauffage, est une méthode de traitement économe en matériaux et en énergie, emboutissant des pièces à faible coût.

Le forgeage rotatif se caractérise par un chargement pulsé et un forgeage multidirectionnel, ce qui favorise la déformation uniforme et la plasticité du métal. Par conséquent, le procédé convient non seulement aux barres métalliques générales, mais également aux alliages élevés à haute résistance et à faible plasticité, en particulier pour les billettes et le forgeage de métaux réfractaires tels que le tungstène, le molybdène, le niobium et leurs alliages. Le forgeage par rotation se caractérise par une qualité de forgeage élevée, une précision dimensionnelle élevée, une efficacité de production élevée et un degré élevé d'automatisation. Le forgeage par rotation a une large gamme de tailles de forgeage, mais la structure de l'équipement est complexe et spécialisée.

Le forgeage par rotation est largement utilisé dans la production d'arbres étagés pour diverses machines telles que les automobiles, les machines-outils, les locomotives, etc., y compris les marches à angle droit et les arbres coniques ;

Il se caractérise par un chargement par impulsions et un forgeage multidirectionnel, avec une fréquence de frappe élevée de 180 à 1700 XNUMX fois par minute. Suite au forgeage aux marteaux multiples, le métal se déforme sous l'action d'une triple contrainte de compression, ce qui est favorable à l'amélioration de la plasticité du métal. Le forgeage par rotation convient non seulement aux matériaux métalliques généraux avec une bonne plasticité, mais également aux matériaux à haute résistance et à faible plasticité, particulièrement largement utilisés dans le forgeage de matériaux frittés en poudre réfractaire à haute température avec moins de plasticité et l'étirage du tungstène, du molybdène, du tantale et des matériaux rares. Des métaux tels que le niobium, le zirconium et l'hafnium, ainsi que des matériaux revêtus à très faible résistance, tels que des tubes en aluminium recouverts de poudre d'aluminium-nickel.