Wyrzuceniejest rodzajem procesu formowania wsadowego. W tym procesie metal przedmiotu obrabianego jest wtłaczany lub ściskany przez otwór matrycy w celu uzyskania określonego kształtu przekroju poprzecznego.
Krótko mówiąc, wytłaczanie to proces obróbki metalu, który obejmuje przetłaczanie metalu przez otwór matrycy pod zwiększonym ciśnieniem w celu ściśnięcia jego przekroju poprzecznego.
Dzięki rozwojowi technologii wytłaczania świat zaczął wykorzystywać wytłaczanie do produkcji prętów, rur oraz profili pustych lub pełnych o dowolnym kształcie.
Ponieważ operacja ta polega na przepychaniu lub przeciąganiu półwyrobu przez matrycę, siła potrzebna do wytłoczenia półwyrobu jest dość duża. Najczęściej stosowaną metodą jest wytłaczanie na gorąco, ponieważ odporność metalu na odkształcenia jest mniejsza w wysokich temperaturach, natomiast wytłaczanie na zimno zwykle wykonuje się tylko na metalach miękkich.
Historia:
Chociaż koncepcja wytłaczania zrodziła się z procesu formowania. Według przekazów, w 1797 roku inżynier Joseph Bramah złożył wniosek o patent na proces wytłaczania. Test obejmował wstępne podgrzanie metalu, a następnie przetłoczenie go przez wnękę matrycy w celu wytworzenia rur z półwyrobu. Do pchania metalu użył ręcznego tłoka.
Bramah wynalazł proces hydrauliczny po wynalezieniu wytłaczarki. Następnie Thomas Burr połączył różne technologie wykorzystując technologię prasy hydraulicznej i podstawową technologię wytłaczania, aby wyprodukować rury (puste). Uzyskał także patent w 1820 roku.
Technologia ta stała się wówczas podstawową potrzebą stale rozwijającego się świata, a proces ten nie jest odpowiedni dla metali twardych. W 1894 roku Thomas Burr wprowadził technologię wytłaczania stopów miedzi i mosiądzu, co zapoczątkowało rozwój technologii wytłaczania.
Od czasu wynalezienia technologii wytłaczania proces ten rozwinął się w wiele technologii umożliwiających wytwarzanie produktów o różnych złożonych strukturach przy możliwie najniższych kosztach.
Klasyfikacja lub rodzaje procesów wytłaczania:
1.Proces wytłaczania na gorąco:
W tym procesie wytłaczania na gorąco półprodukt jest przetwarzany w temperaturze wyższej niż temperatura jego rekrystalizacji. Ta obróbka na gorąco może zapobiec stwardnieniu przedmiotu obrabianego i ułatwić przepychanie go przez prasę stemplową.
Wytłaczanie na gorąco zwykle przeprowadza się na poziomej prasie hydraulicznej. Ciśnienie stosowane w tym procesie może wynosić od 30 MPa do 700 MPa. W przypadku nienaruszonego wysokiego ciśnienia stosuje się smarowanie. Do smarowania profili niskotemperaturowych stosuje się olej lub grafit, do profili wysokotemperaturowych stosuje się proszek szklany. Aby uzyskać wysoką jakość działania, należy zapewnić ciepło dla półwyrobu w zakresie od 0,5 Tm do 0,75 Tm.
Temperatury wytłaczania na gorąco dla kilku powszechnie stosowanych materiałów są następujące:
Temperatura materiału (°C):
aluminium 350 do 500, miedź 600 do 1100, magnez 350 do 450, nikiel 1000 do 1200, stal 1200 do 1300, tytan 700 do 1200, PVC180 nylon290.
Zalety:
● W razie potrzeby można kontrolować deformację.
● Kęs nie zostanie wzmocniony w wyniku hartowania.
● Wymaga mniejszego nacisku.
● Można obrabiać także materiały z przedwczesnymi pęknięciami.
Wady:
● Słabe wykończenie powierzchni.
● Będzie to miało wpływ na dokładność wymiarową.
● Zmniejsz żywotność pojemnika.
● Możliwość utleniania powierzchni.
2.Wytłaczanie na zimno:
Jest to proces kształtowania metalu poprzez uderzanie go kulą w metal. To pukanie odbywa się za pomocą stempla lub stempla w zamkniętej wnęce. Tłok przepycha metal przez wnękę matrycy, przekształcając pełny półwyrób w pełny kształt.
W tym procesie przedmiot obrabiany ulega odkształceniu w temperaturze pokojowej lub nieco wyższej od temperatury pokojowej.
W przypadku konieczności użycia zbyt dużej siły w tej technologii stosuje się potężną prasę hydrauliczną. Zakres ciśnienia może osiągnąć 3000 MPa.
Zalety:
● Brak utleniania.
● Zwiększ wytrzymałość produktu.
● Węższe tolerancje.
● Popraw wykończenie powierzchni.
● Zwiększona jest twardość.
Wady:
● Wymaga większej siły.
● Do pracy wymagana jest większa moc.
● Nie można przetwarzać materiałów nieciągliwych.
● Ograniczeniem jest utwardzanie przez odkształcenie wytłaczanego materiału.
3.Proces wytłaczania na ciepło:
Wytłaczanie na ciepło to proces wytłaczania półfabrykatów powyżej temperatury pokojowej i poniżej temperatury rekrystalizacji materiału. Proces ten stosowany jest w przypadkach, gdy należy zapobiec zmianom mikrostrukturalnym materiału podczas wytłaczania.
Proces ten jest ważny dla osiągnięcia właściwej równowagi wymaganej siły i plastyczności. Temperatura dowolnego metalu użytego w tej operacji może wynosić od 424 stopni Celsjusza do 975 stopni Celsjusza.
Zalety:
● Zwiększona wytrzymałość.
● Zwiększona twardość produktu.
● Brak utleniania.
● Można osiągnąć bardzo małe tolerancje.
Wady:
● Materiałów nieciągliwych nie można wytłaczać.
● Dodatkowo znajduje się urządzenie grzewcze.
4.Wytłaczanie cierne:
W technologii wytłaczania tarciowego półfabrykat i pojemnik zmuszone są obracać się w przeciwnych kierunkach. Jednocześnie podczas pracy półfabrykat jest przepychany przez wnękę matrycy w celu wytworzenia wymaganego materiału.
Na proces ten wpływa względna prędkość obrotowa pomiędzy wsadem a matrycą. Względny ruch obrotowy wsadu i matrycy ma istotny wpływ na proces.
Po pierwsze, spowoduje to duże naprężenia ścinające, co spowoduje odkształcenie plastyczne półwyrobu. Po drugie, podczas względnego ruchu pomiędzy półwyrobem a matrycą wytwarzana będzie duża ilość ciepła. Dlatego nie ma potrzeby wstępnego podgrzewania, a proces jest bardziej wydajny.
Może bezpośrednio generować zasadniczo skonsolidowane druty, pręty, rury i inne nieokrągłe geometrie metali z różnych ładunków prekursorowych, takich jak proszki metali, płatki, przetworzone odpady (wióry lub wióry) lub półfabrykaty stałe.
Zalety:
● Nie wymaga ogrzewania.
● Wytwarzanie naprężeń ścinających może poprawić wytrzymałość zmęczeniową produktu.
● Jako półfabrykat można zastosować dowolny rodzaj materiału, co czyni ten proces ekonomicznym.
● Niski pobór energii.
● Lepsza odporność na korozję.
Wady:
● Oczekiwane utlenianie.
● Wysoka konfiguracja początkowa.
● Złożone maszyny.
5.Proces mikroekstruzji:
Jak można zrozumieć z nazwy, proces ten polega na wytwarzaniu produktów w zakresie submilimetrowym.
Podobnie jak w przypadku wytłaczania makro, tutaj półfabrykat jest przepychany przez otwór matrycy, aby uzyskać oczekiwany kształt na półfabrykacie. Wyjście może przejść przez kwadrat o boku 1 mm.
Mikrowytłaczanie do przodu lub bezpośrednie i odwrotne lub pośrednie to dwie najbardziej podstawowe techniki stosowane w tej epoce do produkcji mikrokomponentów. W mikroekstruzji do przodu tłok napędza półfabrykat, aby przesuwał się do przodu. Kierunek ruchu półwyrobu jest taki sam. W odwrotnym mikroekstruzji kierunki ruchu tłoka i półwyrobu są przeciwne. Mikrowytłaczanie jest szeroko stosowane w produkcji wchłanialnych i wszczepialnych elementów wyrobów medycznych, począwszy od bioabsorbowalnych stentów po systemy uwalniania kontrolowanego przez leki. W dziedzinie mechanicznej można powszechnie zaobserwować zastosowania w produkcji mikroprzekładni, mikrorur i innych aspektów.
Zalety:
● Możliwość wykonywania bardzo skomplikowanych przekrojów.
● Można wykonać drobne elementy.
● Ulepszone tolerancje geometryczne.
Wady:
● Wyprodukowanie małej matrycy i pojemnika na nasze potrzeby jest wyzwaniem.
● Potrzebni są wykwalifikowani pracownicy.
6.Wytłaczanie bezpośrednie lub do przodu:
W procesie bezpośredniego wytłaczania półfabrykat metalowy jest najpierw umieszczany w pojemniku. Pojemnik posiada otwór formujący. Tłok służy do przepychania metalowego półfabrykatu przez otwór matrycy w celu wytworzenia produktu.
W tym typie kierunek przepływu metalu jest taki sam, jak kierunek ruchu tłoka.
Kiedy półwyrób zostanie zmuszony do przemieszczenia się w kierunku otworu matrycy, pomiędzy powierzchnią półwyrobu a ścianą pojemnika powstanie duże tarcie. Ze względu na istnienie tarcia należy znacznie zwiększyć siłę tłoka, co powoduje zużycie większej mocy.
W tym procesie bardzo trudno jest wytłaczać kruche metale, takie jak stopy wolframu i tytanu, ponieważ w trakcie tego procesu pękają. Napięcie występujące podczas całego procesu sprzyja szybkiemu tworzeniu się mikropęknięć, prowadzących do pęknięć.
Wytłaczanie kruchych metali, takich jak stopy wolframu i tytanu, jest trudne, ponieważ pękają podczas obróbki. Naprężenie powoduje szybkie powstawanie mikropęknięć, co prowadzi do pęknięć.
Ponadto obecność warstwy tlenku na powierzchni półwyrobu pogorszy tarcie. Ta warstwa tlenku może powodować wady wytłaczanego produktu.
Aby przezwyciężyć ten problem, pomiędzy bramą a półfabrykatem roboczym umieszcza się atrapę, która pomaga zmniejszyć tarcie.
Przykładami są rury, puszki, kubki, koła zębate, wały i inne produkty wytłaczane.
Niektóre części półwyrobu zawsze pozostają na końcu każdego wytłoczki. Nazywa się to tyłkiem. Odetnij go od produktu natychmiast przy wyjściu z matrycy.
Zalety:
● W procesie tym można wytłaczać dłuższe przedmioty.
● Lepsze właściwości mechaniczne materiału.
● Dobre wykończenie powierzchni.
● Możliwe jest wytłaczanie na gorąco i na zimno.
● Możliwość ciągłej pracy.
Wady:
● Kruchych metali nie można wytłaczać.
● Duża siła i wysokie wymagania dotyczące mocy.
● Możliwość utleniania.
7.Wytłaczanie pośrednie lub odwrotne:
W tym procesie wytłaczania odwrotnego matryca pozostaje nieruchoma, podczas gdy półfabrykat i pojemnik poruszają się razem. Matryca jest montowana na tłoku zamiast na pojemniku.
Metal przepływa przez otwór matrycy z boku tłoka w kierunku przeciwnym do ruchu tłoka podczas ściskania półwyrobu.
Kiedy półwyrób jest ściskany, materiał przechodzi pomiędzy trzpieniami, a tym samym przez otwór matrycy.
Ponieważ pomiędzy półwyrobem a pojemnikiem nie występuje względny ruch, nie rejestruje się żadnego tarcia. W porównaniu z wytłaczaniem bezpośrednim poprawia to proces i powoduje użycie mniejszej siły tłoka niż w przypadku wytłaczania bezpośredniego.
Aby utrzymać matrycę nieruchomo, stosuje się „pręt” dłuższy niż długość pojemnika. Wytrzymałość kolumny pręta określa ostateczną i maksymalną długość wytłaczania. Ponieważ półfabrykat porusza się wraz z pojemnikiem, wszelkie tarcia można łatwo wyeliminować.
Zalety:
● Wymaga mniejszej siły wytłaczania.
● Możliwość wytłaczania mniejszych przekrojów.
● 30% redukcja tarcia.
● Zwiększ prędkość roboczą.
● Odnotowuje się bardzo niewielkie zużycie.
● Ze względu na bardziej równomierny przepływ metalu, wady wytłaczania lub gruboziarniste strefy pierścieniowe są mniej prawdopodobne.
Wady:
● Przekrój wytłaczanego materiału jest ograniczony rozmiarem użytego pręta.
● Możliwość wystąpienia naprężeń szczątkowych po wytłaczaniu.
● Zanieczyszczenia i defekty mogą mieć wpływ na wykończenie powierzchni i produkt.
8.Wytłaczanie hydrostatyczne:
W procesie wytłaczania hydrostatycznego półfabrykat jest otoczony płynem w pojemniku, a płyn jest wypychany w kierunku półwyrobu poprzez ruch tłoka do przodu. Ze względu na płyn pozbawiony tarcia wewnątrz pojemnika, tarcie w otworze matrycy jest bardzo małe.
Podczas napełniania otworu pojemnika półfabrykat nie zostanie naruszony, ponieważ poddany zostanie równomiernemu ciśnieniu hydrostatycznemu. W ten sposób z powodzeniem powstają półfabrykaty o ogromnym stosunku długości do średnicy. Nawet cewki mogą być wytłaczane idealnie lub mieć nierówne przekroje.
Główna różnica między wytłaczaniem hydrostatycznym a wytłaczaniem bezpośrednim polega na tym, że podczas procesu wytłaczania hydrostatycznego nie ma bezpośredniego kontaktu pomiędzy pojemnikiem a półwyrobem.
Podczas pracy w wysokich temperaturach wymagane są specjalne płyny i procesy.
Kiedy materiał jest poddawany działaniu ciśnienia hydrostatycznego i nie występuje tarcie, jego plastyczność wzrasta. Dlatego metoda ta może być odpowiednia dla metali, które są zbyt kruche dla typowych metod wytłaczania.
Metodę tę stosuje się do metali ciągliwych i pozwala ona na uzyskanie wysokiego stopnia sprężania.
Zalety:
● Wytłaczany produkt ma doskonały efekt polerowania powierzchni i dokładne wymiary. ● Nie ma problemu tarcia.
● Zminimalizuj zapotrzebowanie na siłę.
● W tym procesie nie ma żadnych pozostałości.
● Jednolity przepływ materiału.
Wady:
● Podczas pracy w wysokich temperaturach należy stosować specjalne płyny i procedury.
● Przed obróbką każdy półfabrykat musi zostać przygotowany i zwężony na jednym końcu.
● Trudno jest kontrolować płyn.
9.Wytłaczanie udarowe:
Wytłaczanie udarowe to kolejna główna metoda wytwarzania profili wytłaczanych z metalu. W porównaniu z tradycyjnymi procesami wytłaczania, które wymagają wysokich temperatur w celu zmiękczenia materiałów, w wytłaczaniu udarowym zwykle wykorzystuje się zimne metalowe półfabrykaty. Półfabrykaty te są wytłaczane pod wysokim ciśnieniem i z dużą wydajnością.
Podczas tradycyjnej operacji wytłaczania udarowego we wnęce matrycy umieszcza się odpowiednio nasmarowany blok i uderza stemplem jednym ruchem. Powoduje to, że metal przepływa z powrotem wokół stempla przez szczelinę pomiędzy matrycą a stemplem.
Proces ten jest bardziej odpowiedni w przypadku bardziej miękkich materiałów, takich jak ołów, aluminium lub cyna.
Proces ten przeprowadza się zawsze na zimno. Proces uderzenia wstecznego umożliwia uzyskanie bardzo cienkich ścianek. Na przykład do produkcji tubek pasty do zębów lub pojemników na baterie.
Odbywa się to z większą prędkością i przy krótszym skoku. Zamiast wywierać nacisk, do wytłaczania półwyrobu przez matrycę stosuje się ciśnienie udarowe. Z drugiej strony, uderzenie można wykonać poprzez wytłaczanie do przodu lub do tyłu lub kombinację obu.
Zalety:
● Znacząco zmniejszony rozmiar.
● Szybki proces. Czas przetwarzania zostaje skrócony nawet o 90%.
● Zwiększ produktywność.
● Popraw integralność tolerancji.
● Oszczędź do 90% surowców.
Wady:
● Wymaga bardzo dużych sił ściskających.
● Rozmiar półfabrykatu jest ograniczeniem.
Czynniki wpływające na siłę wyciskania:
● Temperatura pracy.
● Konstrukcja sprzętu, pozioma lub pionowa.
● Typ wytłaczania.
● Współczynnik wytłaczania.
● Stopień deformacji.
● Parametry tarcia.
Zastosowania lub zastosowania procesu wytłaczania:
● Szeroko stosowany w produkcji rur i rur drążonych. Stosowany także do produkcji przedmiotów z tworzyw sztucznych.
● Proces wytłaczania stosowany jest do produkcji ram, drzwi i okien itp. w przemyśle motoryzacyjnym.
● Metalowe aluminium wykorzystywane jest do prac konstrukcyjnych w wielu gałęziach przemysłu.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!