Күрделі геометриялық пішіндерді өңдеудің негізгі қиындықтары түсіндірілді

ҚЫСҚАША

Күрделі геометриялық пішіндерді өңдеу — металдың ағымын бақылау мен ақауларды болдырмауға байланысты үлкен өндірістік қиындықтар туғызады. Сүйір бұрыштары, жұқа бөліктері және симметриясыз элементтері бар күрделі конструкциялар металдың ішкі дәнекер құрылымын бұзуы мүмкін, ол әлсіз нүктелерге және бөлшектің сынғыштығына әкеледі. Негізгі қиындықтарға толтырылмаған бөліктер мен бүрісу сияқты ақауларды болдырмау, өлшемдік дәлдікті сақтау, қалыптың күрделенуі мен тозуын басқару жатады.

Негізгі қиындық: Металл мен дәнекер ағымының дұрыс болуын қамтамасыз ету

Түйіршіктің негізгі артықшылығы - металдың ішкі дән құрылымын жетілдіре отырып, пішін беру қабілеті. Бұл құрылым дән ағыны деп аталады және металдағы бағытталған кристалдардан тұрады. Қарапайым пішінді түйіршіктеу кезінде қысым осы дәндерді бөлшектің контурымен сәйкес келетіндей етіп туралайды, сондықтан беріктіктің үздіксіз сызықтары пайда болып, төзімділікті және шаршауға қарсы тұрақтылықты арттырады. Осы үздіксіз ағыс түйіршіктелген бөлшектерге құю немесе өңдеу арқылы жасалған бөлшектермен салыстырғанда механикалық қасиеттерінің жоғары болуын береді.

Дегенмен, күрделі геометриялық пішіндерді түйіршіктеудің негізгі қиындығы - осы пайдалы дән ағынын сақтауда жатыр. Күрделі конструкциялар металдың матрицадағы тегіс қозғалысына табиғи кедергі жасайды. Аналитикалық бағалау бойынша Frigate Manufacturing , өткір бұрыштары, терең ойықтары немесе асимметриялық белгілері бар бөлшектер металлды бағытын кенеттен өзгертуге мәжбүр етеді. Бұл әрекеттің нәтижесінде тұнбаның үзілуі, бұзылу аймақтары пайда болуы, дәннің қайта бүгілуі немесе бос жерлер қалдырылуы мүмкін. Бұл бұзылулар әлсіз нүктелерге айналып, компонентті стресс кезінде сәтсіздікке ұшыратуға бейім етеді.

Сонымен қатар, қалыңдықтың кенеттен өзгеруі немесе қалыңдықтың кенеттен өзгеруі сияқты конструкциялық элементтер материалдың жолын бұзады, бұл қазба қуысының толық толтырылмауына әкеледі. Қалыптауды ойластыруда Грег Сьюэлл Фордингс , мұндай белгілер ақауларға әкелуі немесе бөлшектің құрылымдық бүтіндігін бұзады. Нәтижесінде жасалма өнімнен күтілетін біркелкі беріктікке ие емес бөлшектер пайда болады. Сондықтан күрделі конструкциялы бөлшектерді өндіру кезінде металл ағынын басқару және басқару ең маңызды кедергі болып табылады.

Геометриялық күрделіліктен туындайтын жиі кездесетін ақаулар

Күрделі құймалардағы металл ағынын бақылау қиындығы тікелей белгілі бір өндірістік ақаулардың көбейуіне әкеп соғады. Бұл ақаулар бөлшектің құрылымдық беріктігін, жұмыс сапасын және сыртқы түрін бұзуы мүмкін. Инженерлер бөлшектің күрделі конструкциясының тура әсері болып табылатын осындай мәселелерді алдын ала болжап, оларды болдырмау үшін шаралар қабылдауы керек.

Толтырылмаған бөліктер (толтырылмау)

Бұл ақау металл матрицалық қуысты толығымен толтыра алмаған кезде пайда болады. Жұқа қабырғалы, терең ойықтары бар немесе сүйір ішкі бұрыштары бар күрделі геометриялық пішіндерде металл тым тез суынып қалуы немесе осы алыстағы аймақтарға ағуына үлкен кедергі келуі мүмкін. Нәтижесінде сипаттамалары жоқ немесе толық емес бөліктері бар бөлшек алынады, ол пайдалануға жарамсыз болып табылады.

Қабатталулар және суық тігістер

Лап немесе суық жабылым — бұл металдың бетінде пайда болған бүктемеден туындайтын үзіліс. Бұл екі ағып жатқан металл ағымы кездескенімен, беттік тотықтардың болуы немесе уақытынан бұрын суыну салдарынан толық бірігудің болмауы нәтижесінде пайда болады. Материалдың штифтердің айналасында немесе жеке бөліктерге бағытталуын талап ететін күрделі пішіндер осындай ақауға бейім, соның арқасында компоненттің беріктігін қатаң төмендететін трещинага ұқсас ақау пайда болады.

Бетінде жарылғыштық

Бөлшектің геометриясы жұқа бөліктерді қалың бөліктермен бірге қамтыса, суыну жылдамдықтары мен материал ағынының айырмашылығы үлкен ішкі кернеуді тудыруы мүмкін. Егер бұл кернеу штамптау температурасындағы материалдың пластикалық қабілетінен асып кетсе, бетінде трещиналар пайда болуы мүмкін. Бұл штамптау температуралық диапазоны тарырақ болатын жоғары беріктіктегі қорытпалар үшін ерекше қиындық туғызады.

Бұрмалану және деформацияция

Қимасының қалыңдығы біркелкі емес немесе әртүрлі болатын бөлшектер бүгілуге бейім. Соғудан кейінгі салқындату кезеңінде жұқа бөліктер қалың бөліктерге қарағанда тезірек суынып, сығылады. Бұл біркелкі емес салқындату ішкі кернеуді туғызады, ол бөлшектің пішінін бұрмалауы немесе бұрылуы мүмкін, соның салдарынан өлшемдік талаптарға сай келуі үшін қымбатқа түсетін және қиын шаралар — түзету операцияларын қажет етеді.

Өлшемдік дәлдікті және ауытқуларды сақтау

Күрделі бөлшектерді соғу кезінде өлшемдердің қатаң талаптарына сәйкес келу мен оларды сақтау — бұл тағы бір үлкен қиыншылық. Әдетте соғу процесі жақын торлы пішінді бөлшектерді шығарумен танымал болса да, күрделі геометриялар процестің дәлдігінің шегіне шығады. Соғылған бөлшектің соңғы өлшемдері күрделілігі артқан сайын бақылауы қиындайтын көптеген факторларға байланысты болады.

Бір негізгі фактор — жылулық сығылудың әсері. Қыздырылған матрицадан шыққаннан кейін бөлшек суып, кішірейеді. Қарапайым, біркелкі пішіндегі бөлшектер үшін бұл кішірею болжанатын шама болып табылады. Алайда, әртүрлі қалыңдықтағы күрделі бөлшектерде кішірею біркелкі болмайды. Қалың бөліктер жылуды ұзақ сақтайды және жұқа бөліктерге қарағанда баяу кішірейеді, осылайша бұрмалану мен өлшемдік тұрақсыздық туындайды. Бұл соғу артынан кеңінен қолданылатын механикалық өңдеуді қажет етеді, ал бұл соғу технологиясының кейбір құндық артықшылықтарын жояды.

Қалыптың тозуы да маңызды рөл атқарады. Күрделі пішіндерді ұстау үшін қолданылатын қалыптардың өзі күрделі болып келеді және экстремалды қысым мен термиялық циклдарға ұшырайды. Қалыптағы сүйір бұрыштар мен кішкентай радиустар сияқты элементтер тезірек тозып, шығарылатын бөлшектердің өлшемдеріне тікелей әсер етеді. Бұл баяу қалып тозуын компенсациялау үшін мұқият бақылау мен жоспарлау қажет, ал бұл ұзақ өндіріс барысында сапаны тұрақты сақтауды одан әрі күрделендіреді. Болжамсыз сығылу мен дамып отыратын қалып тозуының үйлесімі дәл ұсталымда өлшемдік бақылаумен үнемі күресуді талап етеді.

Күрделі қиыншылықтар: Қалып дизайні, материал және процестің шектеулері

Металл ағымы мен өлшемдік дәлдіктің негізгі мәселелерінен тыс, күрделі геометрияларды ұстау құрал-жабдыққа, материалдарға және процестің өзіне тән шектеулерге байланысты бірнеше күрделі қиыншылықтарды туғызады. Осы факторларды тиімді басқару үшін арнайы сараптама мен технология қажет.

Қалып дизайні мен тозуы

Жабдықталған бөлшектің күрделілігі тікелей оның ұстау қалыптарының күрделілігіне әсер етеді. Күрделі бөлшектер құрылымы күрделі, бірнеше бөліктен тұратын қалыптарды қажет етеді, ал оларды жобалау мен жасақтау қымбатқа түседі. Мұндай қалыптарда жиі терең ойықтар, сүйір бұрыштар және үлкен күштер мен жылулық соққыларға ұшырайтын кіші элементтер болады. Нәтижесінде олар қарапайым пішіндегі қалыптарға қарағанда әлдеқайда жоғары тозу деңгейіне ұшырайды. Кіші элементтердегі кернеудің жиналуы қалыптың уақытынан бұрын істен шығуына әкеп соғады, бұл өндірістің тоқтауына және шығындардың қатты өсуіне алып келеді. Осы мәселелерді шешу үшін қалыпты дұрыс жобалау, материалды дұрыс таңдау және техникалық қызмет көрсету өте маңызды.

Материалдың біркелкісіздігі

Ұстау үдерісінде шикізаттың сапасы ең маңызды рөл атқарады және күрделі бөлшектер үшін оның маңызы одан да арта түседі. Сарапшылардың айтуынша, Carbo Forge металл құрамындағы айырмашылықтар немесе қоспалар сияқты ішкі ақаулар соңғы бөлшектің беріктігін бұзуы мүмкін. Күрделі пісіру процесінде осындай кіші тұтастықсыздықтар металдың ағуын бұзып, трещинаны пайда етуі немесе бұйым қызмет көрсету кезінде ғана анықталатын әлсіз жерлерді жасауы мүмкін. Сенімді күрделі пісірілген бөлшектерді шығару үшін шикізаттың сапалы, тұрақты жеткізілуі маңызды.

Процестің шектеулері мен мамандандырылуы

Сонымен қатар, пісіру процесінің өзіне тән өлшемдік және салмақтық шектеулері бар, олар қолданылатын жабдыққа байланысты өзгереді. Өте үлкен немесе ауыр күрделі бөлшектерді стандартты пісіру престерімен жасау мүмкін болмауы мүмкін. Сондай-ақ, радиалды кеңеюі жоғары немесе әртүрлі материалдарды қосуды талап ететін геометриялар өте күрделі пісіруге әкеледі. Мысалы, екі металл компоненттерін пісіру бойынша зерттеулерде материалдардың әртүрлі қасиеттерін ескеруге арналған дәл және нақты қыздыру мен пісіру стратегияларын қажет ететін ақаусыз берік байланыс орнату керектігі көрсетілген. Күрделі компоненттер қатаң стандарттарға сай келуі тиіс автомобиль сияқты салаларда маман бағытталған серіктестік маңызды рөл атқарады. Мысалы, Шаойи Металл Технологиясы компаниясы IATF 16949 сертификатымен сәйкес келетін тапсырыс бойынша ыстық пісіру қызметтерін ұсынады күрделі автомобиль бөлшектерін үйде матрица жасаудан бастап массалық өндіруге дейінгі барлық кезеңдерді қамтиды.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Пісіру процесінің негізгі шектеулері қандай?

Түйіршектеудің негізгі шектеулеріне жабдыққа байланысты өлшем мен салмақтың шектеулері және өте күрделі конструкцияларды жасаудағы қиындықтар жатады. Құрал-жабдықтардың (матрицалардың) жоғары құны оны аз тиражда өндіруде тиімсіз етеді, ал өте нақты мөлшердегі допусстарды қамтамасыз ету екінші деңгейлі механикалық өңдеу операцияларын талап етуі мүмкін.

2. Түйіршектеудің күрделілік факторы дегеніміз не?

Күрделілік факторы бөлшектің пішінінің түйіршектеу процесіне әсерін білдіреді. Жұқа бөліктер, сүйір бұрыштар және симметриялық емес элементтер күрделілікті арттырады. Бұл пішін беру күштерінің, матрицаның тозуының және өлшемдік сығылу ауытқуларының артуына әкеледі, сонымен қоса бөлшекті дәл жасау қиындап, құны өседі.

4. Түйіршектеу кезінде пайда болуы мүмкін кейбір жиі кездесетін ақаулар қандай?

Жиі кездесетін түйіршіктіру ақауларына матаның толығымен толмай қалуы, металдың ағымдарының бірігіп жабылмауы (суық жабылу), кернеуден пайда болатын беттік жарықтар, орамның орнынан тыс болуы салдарынан пайда болатын ығысу және ішкі қуыстар немесе кристаллиттер. Осы ақаулардың көбісі күрделі геометриялық пішіндерді түйіршіктеу кезінде пайда болу шансы жоғары.