단조 공정 소개
단조는 단조 기계를 사용하여 금속 블랭크에 압력을 가하여 소성 변형을 생성하여 특정 기계적 특성, 특정 모양 및 크기를 가진 단조품을 얻는 가공 방법입니다. 단조 (단조 및 스탬핑)는 두 가지 주요 구성 요소 중 하나입니다. 단조는 금속 제련 중 주조 풀림과 같은 결함을 제거하고 미세 구조를 최적화 할 수 있습니다. 동시에 완전한 금속 흐름 라인의 보존으로 인해 단조품의 기계적 특성은 일반적으로 동일한 재료의 주조품보다 우수합니다. 고하 중 및 가혹한 작업 조건을 가진 관련 기계의 중요한 부분은 압연, 프로파일 또는 용접 부품, 단조가 될 수있는 단순한 형상 외에도 주로 사용됩니다.
변형 온도
강철의 시작 재결정 온도는 약
무석 터빈 블레이드 최대 타격력 35,500 톤 스크류 프레스
온도는 727 ° C이지만 일반적으로 800 ° C가 구분선으로 사용됩니다. 800 ° C 이상의 온도는 열간 단조입니다. 300 ~ 800 ° C 사이의 온도를 온 간단 조 또는 반열 간단 조라고하며 상온에서 수행되는 단조를 냉간 단조라고합니다.
대부분의 산업에서 사용되는 단조품은 열간 단조품입니다. 온 간단 조 및 냉간 단조는 주로 자동차 및 일반 기계와 같은 부품 단조에 사용됩니다. 온간 단조 및 냉간 단조는 재료를 효과적으로 절약 할 수 있습니다.
단조 카테고리
성형 메커니즘에 따라 단조는 자유 단조, 다이 단조, 링 롤링 및 특수 단조로 나눌 수 있습니다.
1. 자유 단조. 간단한 범용 도구를 사용하거나 단조 장비의 상하 앤빌 사이에있는 블랭크에 외력을 직접 가하여 블랭크를 변형시켜 필요한 기하학적 모양과 내부 품질을 얻는 단조 가공 방법을 말합니다. 자유 단조 방법으로 생산 된 단조품을 자유 단조라고합니다. 자유 단조는 주로 소량의 단조를 기반으로합니다. 단조 해머 및 유압 프레스와 같은 단조 장비는 자격을 갖춘 단조품을 얻기 위해 블랭크를 형성하는 데 사용됩니다. 자유 단조의 기본 절차에는 업셋, 드로잉, 펀칭, 절단, 굽힘, 비틀기, 이동 및 단조가 포함됩니다. 자유 단조는 열간 단조 방법을 채택합니다.
2. 단조 다이. 다이 단조는 개방형 단조와 폐쇄 형 단조로 구분됩니다. 금속 블랭크는 단조품을 얻기 위해 특정 모양의 단조 다이에서 압축되고 변형됩니다. 다이 단조는 일반적으로 작은 무게와 큰 배치로 부품을 생산하는 데 사용됩니다.
다이 단조는 열간 단조, 온간 단조 및 냉간 단조로 나눌 수 있습니다. 온간 단조와 냉간 단조는 금형 단조의 미래 발전 방향이며 단조 기술의 수준을 나타냅니다.
재료에 따라 다이 단조는 철 금속 다이 단조, 비철 금속 다이 단조 및 분말 제품 성형으로 나눌 수 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 재료는 탄소강 및 기타 철 금속, 구리 및 알루미늄 및 기타 비철 금속 및 분말 야금 재료입니다.
압출은 중금속 압출과 경금속 압출로 나눌 수있는 다이 단조에 속해야합니다.
폐쇄 형 다이 단조 및 폐쇄 형 업 세팅은 다이 단조의 두 가지 고급 프로세스입니다. 플래시가 없기 때문에 재료 활용률이 더 높습니다. 한 공정 또는 여러 공정으로 복잡한 단조품의 정삭을 완료 할 수 있습니다. 플래시가 없기 때문에 단조의 힘을 지탱하는 영역이 줄어들고 필요한 하중도 줄어 듭니다. 그러나 공백은 완전히 제한 될 수 없다는 점에 유의해야합니다. 이러한 이유로 블랭크의 부피를 엄격하게 제어해야하며, 단조 금형의 마모를 줄이기 위해 단조 금형의 상대적 위치 및 단조의 측정을 제어해야합니다.
3. 링을 갈아줍니다. 링 롤링은 특수 장비 롤링 기계를 통해 직경이 다른 링 모양의 부품을 생산하는 것을 말합니다. 또한 자동차 허브 및 기차 바퀴와 같은 바퀴 모양의 부품을 생산하는 데 사용됩니다.
4. 특수 단조. 특수 단조에는 롤 단조, 크로스 웨지 롤링, 레이디 얼 단조, 액체 다이 단조 및 기타 단조 방법이 포함됩니다. 이 방법은 특수한 모양의 부품 생산에 더 적합합니다.
예를 들어, 롤 단조는 후속 성형 압력을 크게 줄이기 위해 효과적인 사전 성형 공정으로 사용될 수 있습니다. 크로스 웨지 롤링은 스틸 볼, 구동축 및 기타 부품을 생산할 수 있습니다. 방사형 단조는 대형 배럴, 계단 형 샤프트 및 기타 단조품을 생산할 수 있습니다.
단조 다이
단조 금형의 이동 모드에 따라 단조는 스윙 롤링, 스윙 스위블 단조, 롤 단조, 크로스 쐐기 롤링, 링 롤링 및 크로스 롤링으로 나눌 수 있습니다. 진자 압연, 진자 회전 단조 및 링 압연도 정밀 단조로 가공 할 수 있습니다. 소재의 활용률을 높이기 위해 얇은 소재의 전 공정 가공으로 롤 단조, 크로스 롤링을 사용할 수 있습니다. 자유 단조와 마찬가지로 회전 단조도 국부적으로 형성됩니다. 단조품의 크기에 비해 단 조력이 작은 경우에도 성형이 가능하다는 장점이 있습니다. 자유 단조를 포함한이 단조 방법에서 재료는 가공 중에 다이 표면 부근에서 자유 표면으로 팽창합니다. 따라서 정확성을 보장하기가 어렵습니다. 따라서 단조 금형의 이동 방향과 회전 단조 공정의 컴퓨터 제어를 더 낮은 수준에서 사용할 수 있습니다. 회사의 단 조력은 다양한 제품과 대형의 증기 터빈 블레이드와 같은 단조품과 같이 복잡한 형상과 고정밀도의 제품을 얻을 수 있습니다.
단조 장비의 다이 이동과 자유가 일치하지 않습니다. 하사 점 변형 제한의 특성에 따라 단조 장비는 다음 4 가지 형태로 나눌 수 있습니다.
1. 단 조력을 제한하는 형태 : 유압에 의해 슬라이더를 직접 구동하는 유압 프레스.
2. 유사 행정 제한 방법 : 유압 구동 크랭크와 커넥팅로드 메커니즘이있는 유압 프레스.
3. 스트로크 제한 모드 : 슬라이더를 구동하는 크랭크, 커넥팅로드 및 웨지 메커니즘이있는 기계식 프레스.
4. 에너지 제한 방법 : 나사 메커니즘과 함께 나사 및 마찰 프레스를 사용합니다.
높은 정확도를 얻기 위해서는 하사 점에서의 과부하 방지와 속도 및 금형 위치 제어에주의를 기울여야합니다. 이는 단조 공차, 형상 정확도 및 단조 금형 수명에 영향을 미치기 때문입니다. 또한 정확도를 유지하기 위해 슬라이더 가이드 레일의 간격 조정, 강성 확보, 하사 점 조정 및 보조 전송 장치 사용에주의를 기울여야합니다.
슬라이더
슬라이더의 수직 및 수평 이동도 있습니다 (가는 부품의 단조, 윤활 및 냉각, 고속 생산 부품의 단조에 사용됨). 보상 장치는 다른 방향으로의 움직임을 증가시킬 수 있습니다. 위의 방법이 다르기 때문에
필요한 단 조력, 공정, 재료 활용률, 출력, 치수 공차 및 윤활 냉각 방법이 다릅니다. 이러한 요소는 자동화 수준에 영향을 미치는 요소이기도합니다.
단조 재료
단조 재료는 주로 탄소강 및 다양한 조성의 합금강이며 알루미늄, 마그네슘, 구리, 티타늄 등 및 그 합금이 그 뒤를 잇습니다. 재료의 원래 상태에는 스톡 바, 잉곳, 금속 분말 및 액체 금속이 포함됩니다. 변형 전 금속 단면적과 변형 후 단면적의 비율을 단조 비율이라고합니다. 단조 비율, 합리적인 가열 온도 및 유지 시간, 합리적인 초기 단조 온도 및 최종 단조 온도, 합리적인 변형량 및 변형 속도의 올바른 선택은 제품 품질 향상 및 비용 절감과 큰 관련이 있습니다.
일반적으로 중소형 단조품은 원형 또는 정사각형 막대를 블랭크로 사용합니다. 바의 입자 구조와 기계적 특성이 균일하고 양호하며 모양과 크기가 정확하며 표면 품질이 좋아 대량 생산에 편리합니다. 가열 온도와 변형 조건이 적당히 조절되는 한, 큰 단조 변형없이 우수한 특성을 가진 단조품을 단조 할 수 있습니다.
잉곳은 대형 단조품에만 사용됩니다. 잉곳은 큰 주상 결정과 느슨한 중심을 가진 주조 구조입니다. 따라서 우수한 금속 구조와 기계적 물성을 얻기 위해서는 큰 소성 변형을 통해 원주 형 결정을 미세한 결정 입자로 분해하고 헐거움을 압축하는 것이 필요합니다.
프레스 및 소결 된 분말 야금 프리폼은 고온 상태에서 플래시없이 다이 단조에 의해 분말 단조로 만들 수 있습니다. 단조 분말은 일반 다이 단조품의 밀도에 가깝고 기계적 특성이 좋으며 정밀도가 높아 후속 절단 가공을 줄일 수 있습니다. 분말 단조는 편 석이없는 균일 한 내부 구조를 가지며 소형 기어 및 기타 공작물을 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 분말의 가격은 일반 바의 가격보다 훨씬 높으며 생산에 적용하는 데 특정 제한이 있습니다.
다이 캐비티에 부어 진 액체 금속에 정압을 가하여 응고, 결정화, 유동, 소성 변형 및 압력 하에서 성형 한 다음 필요한 모양과 성능의 다이 단조를 얻을 수 있습니다. 액체 금속 다이 단조는 다이 캐스팅과 다이 단조 사이의 성형 방법으로, 특히 일반적인 다이 단조로는 성형하기 어려운 복잡한 얇은 벽 부품에 적합합니다.
탄소강 및 다양한 조성의 합금강과 같은 일반적인 단조 재료 외에도 알루미늄, 마그네슘, 구리, 티타늄 등 및 그 합금, 철 기반 초합금, 니켈 기반 초합금 및 코발트 기반 초합금 변형 된 합금은 단조 또는 압연으로도 완성되지만 이러한 합금은 상대적으로 좁은 소성 영역으로 인해 단조가 상대적으로 어렵습니다. 가열 온도, 개방 단조 온도 및 다른 재료의 최종 단조 온도는 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다.
분류
1. 항공기 단조품
2. 디젤 엔진 단조품
3. 해양 단조품
4. 무기 단조
5. 광산 단조품
6. 원자력 단조품
7. 석유 화학 단조품
프로세스 흐름
단조 방법에 따라 공정이 다릅니다. 그중 열간 단조 공정이 가장 길다. 일반적인 순서는 다음과 같습니다 : 블랭킹 블랭킹; 블랭크 가열; 롤 단조 블랭크 준비; 단조 성형 다이; 트리밍; 펀칭; 교정; 단조품의 크기 및 표면 결함의 중간 검사, 검사; 단조 응력을 제거하고 금속 절삭 성능을 향상시키기 위해 단조품의 열처리; 주로 표면 산화물을 제거하기위한 청소; 보정; 검사, 일반 단조품은 외관 및 경도 검사, 중요 단조품은 화학 성분 분석, 기계적 특성, 잔류 응력 및 기타 검사 및 비파괴 검사를 거쳐야합니다.
단조 기능
금속은 주물에 비해 단조 후 구조와 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 금속의 변형과 재결정으로 인해 주조 구조가 단조 법에 의해 변형 된 후, 원래의 거친 수상 돌기와 원주 형 입자는 더 미세한 입자와 균일 한 크기를 가진 등축 재결정 구조가되어 강철 잉곳에서 원래 편석을 만듭니다. 느슨 함, 기공, 슬래그 개재물 등의 압축 및 용접은 구조를 더욱 컴팩트하게 만들고 금속의 플라스틱 및 기계적 특성을 향상시킵니다.
주물의 기계적 특성은 동일한 재료의 단조품의 기계적 특성보다 낮습니다. 또한 단조 공정은 금속 섬유 구조의 연속성을 보장하고 단조의 섬유 구조를 단조의 모양과 일치하게 유지하며 금속 유선이 완성되어 부품이 우수한 기계적 특성을 가지며 긴 것을 보장 할 수 있습니다 수명. 정밀 금형 단조 및 냉간 압출이 사용됩니다. 열간 압출 등의 공정으로 생산되는 단조품은 주물과 타의 추종을 불허합니다.
단조품은 금속이 소성 변형을 통해 필요한 모양 또는 적절한 압축력을 형성하기 위해 압력을받는 대상입니다. 이 힘은 일반적으로 망치 나 압력을 사용하여 얻을 수 있습니다. 단조 공정은 미세 입자 구조를 생성하고 금속의 물리적 특성을 향상시킵니다. 부품의 실제 사용에서 올바른 설계는 입자가 주 압력 방향으로 흐르도록 할 수 있습니다. 주물은 다양한 주조 방법으로 얻은 금속 성형품으로, 즉 제련 된 액체 금속을 미리 준비된 주형에 붓기, 사출, 흡입 또는 기타 주조 방법으로 부어 넣고 냉각 후 흔들어 빼내고 세척 가공 등을합니다. ., 특정 모양, 크기 및 성능을 가진 결과 개체입니다.
중요성
단조 생산은 기계 제조 산업에서 기계 부품 블랭크를 제공하는 주요 가공 방법 중 하나입니다. 단조를 통해 기계 부품의 형상을 얻을 수있을뿐만 아니라 금속의 내부 구조도 개선 할 수 있으며 금속의 기계적 및 물리적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 일반적으로 높은 응력과 높은 요구 사항을 가진 가장 중요한 기계 부품은 단조 생산 방법으로 제조됩니다. 터빈 발전기 샤프트, 로터, 임펠러, 블레이드, 가드 링, 대형 유압 프레스 컬럼, 고압 실린더, 롤링 밀 롤, 내연 기관 크랭크 샤프트, 커넥팅로드, 기어, 베어링 및 방위 산업의 포병과 같은 중요한 부품 모두 위조 된 농산물입니다.
따라서 단조 생산은 야금, 광업, 자동차, 트랙터, 수확 기계, 석유, 화학, 항공, 항공 우주, 무기 및 기타 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 일상 생활에서도 단조 생산도 중요한 위치를 차지하고 있습니다.
어떤 의미에서, 단조품의 연간 생산량, 단조품 총 생산량에서 단조품의 비율, 단조 장비의 크기와 소유권은 어느 정도 국가의 산업 수준을 반영합니다.
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