Was ist die grundlegende Klassifizierung des Schmiedens?

Schmieden kann nach folgenden Methoden klassifiziert werden:

 

1. Klassifizierung nach der Platzierung der Schmiedewerkzeuge und -formen.

 

2. Klassifiziert nach Schmiedeumformtemperatur.

 

3. Klassifizierung nach der relativen Bewegungsart von Schmiedewerkzeugen und Werkstücken.

 

Die Vorbereitung vor dem Schmieden umfasst die Auswahl des Rohmaterials, die Materialberechnung, das Schneiden, Erhitzen, die Berechnung der Verformungskraft, die Auswahl der Ausrüstung und den Formenbau. Vor dem Schmieden ist es notwendig, eine gute Schmiermethode und ein gutes Schmiermittel auszuwählen.

 

Schmiedewerkstoffe decken ein breites Spektrum ab, darunter verschiedene Stahlsorten und Hochtemperaturlegierungen sowie Nichteisenmetalle wie Aluminium, Magnesium und Kupfer; Es werden sowohl Stäbe und Profile unterschiedlicher Größe einmal verarbeitet, als auch Barren unterschiedlicher Spezifikationen; Neben der umfassenden Verwendung von im Inland hergestellten Materialien, die für die Ressourcen unseres Landes geeignet sind, gibt es auch Materialien aus dem Ausland. Die meisten Schmiedewerkstoffe sind bereits in nationalen Normen aufgeführt. Darüber hinaus wurden viele neue Materialien entwickelt, getestet und gefördert. Bekanntermaßen hängt die Qualität von Produkten oft eng mit der Qualität der Rohstoffe zusammen. Daher müssen Schmiedearbeiter über umfassende und fundierte Materialkenntnisse verfügen und gut darin sein, die am besten geeigneten Materialien entsprechend den Prozessanforderungen auszuwählen.

 

Materialberechnung und Zuschnitt sind wichtige Schritte zur Verbesserung der Materialausnutzung und zur Erzielung veredelter Rohlinge. Überschüssiges Material verursacht nicht nur Abfall, sondern erhöht auch den Formenverschleiß und den Energieverbrauch. Wenn beim Schneiden kein kleiner Spielraum übrig bleibt, wird die Prozessanpassung schwieriger und die Ausschussrate erhöht. Darüber hinaus hat auch die Qualität der Spanfläche Einfluss auf den Prozess und die Schmiedequalität.

 

Der Zweck der Erwärmung besteht darin, die Verformungskraft beim Schmieden zu verringern und die Plastizität des Metalls zu verbessern. Aber das Erhitzen bringt auch eine Reihe von Problemen mit sich, wie Oxidation, Entkohlung, Überhitzung und Überverbrennung. Die genaue Steuerung der anfänglichen und endgültigen Schmiedetemperaturen hat einen erheblichen Einfluss auf die Mikrostruktur und die Eigenschaften des Produkts. Die Flammenofenheizung hat den Vorteil geringer Kosten und einer starken Anpassungsfähigkeit, die Aufheizzeit ist jedoch lang, was zu Oxidation und Entkohlung führt, und auch die Arbeitsbedingungen müssen kontinuierlich verbessert werden. Die Induktionserwärmung bietet die Vorteile einer schnellen Erwärmung und einer minimalen Oxidation, ihre Anpassungsfähigkeit an Änderungen in Produktform, -größe und -material ist jedoch schlecht. Der Energieverbrauch des Erhitzungsprozesses spielt eine entscheidende Rolle für den Energieverbrauch der Schmiedeproduktion und sollte vollständig bewertet werden.

 

Das Schmieden erfolgt unter äußerer Krafteinwirkung. Daher ist die korrekte Berechnung der Verformungskraft die Grundlage für die Auswahl der Ausrüstung und die Durchführung der Formprüfung. Die Durchführung einer Spannungs-Dehnungs-Analyse im Inneren des verformten Körpers ist auch für die Optimierung des Prozesses und die Kontrolle der Mikrostruktur und Eigenschaften von Schmiedestücken von entscheidender Bedeutung. Es gibt vier Hauptmethoden zur Analyse der Verformungskraft. Obwohl die Hauptspannungsmethode nicht sehr streng ist, ist sie relativ einfach und intuitiv. Es kann die Gesamtdruck- und Spannungsverteilung auf der Kontaktfläche zwischen Werkstück und Werkzeug berechnen und den Einfluss des Seitenverhältnisses und des Reibungskoeffizienten des Werkstücks darauf intuitiv erkennen. Die Gleitlinienmethode ist streng für Probleme mit der ebenen Dehnung und bietet eine intuitivere Lösung für die Spannungsverteilung bei der lokalen Verformung von Werkstücken. Allerdings ist seine Anwendbarkeit begrenzt und wurde in der neueren Literatur selten beschrieben; Die Obergrenzenmethode kann überschätzte Lasten liefern, ist aber aus akademischer Sicht nicht sehr streng und kann viel weniger Informationen liefern als die Finite-Elemente-Methode, sodass sie in letzter Zeit selten angewendet wird; Die Finite-Elemente-Methode kann nicht nur äußere Belastungen und Änderungen in der Form des Werkstücks ermitteln, sondern auch die interne Spannungs-Dehnungs-Verteilung ermitteln und mögliche Fehler vorhersagen, was sie zu einer hochfunktionalen Methode macht. In den letzten Jahren war der Anwendungsbereich aufgrund der langen Rechenzeit und des Verbesserungsbedarfs bei technischen Fragen wie der Neuzeichnung des Gitters auf Universitäten und wissenschaftliche Forschungseinrichtungen beschränkt. In den letzten Jahren hat sich diese Methode mit der Beliebtheit und schnellen Verbesserung von Computern sowie der immer ausgefeilteren kommerziellen Software für die Finite-Elemente-Analyse zu einem grundlegenden Analyse- und Rechenwerkzeug entwickelt.

 

Durch die Reduzierung der Reibung kann nicht nur Energie gespart, sondern auch die Lebensdauer von Formen verlängert werden. Eine der wichtigen Maßnahmen zur Reibungsreduzierung ist der Einsatz von Schmierung, die durch die gleichmäßige Verformung zur Verbesserung der Mikrostruktur und der Eigenschaften des Produkts beiträgt. Aufgrund unterschiedlicher Schmiedemethoden und Arbeitstemperaturen sind auch die verwendeten Schmierstoffe unterschiedlich. Glasschmierstoffe werden üblicherweise zum Schmieden von Hochtemperaturlegierungen und Titanlegierungen verwendet. Beim Warmschmieden von Stahl ist Graphit auf Wasserbasis ein weit verbreitetes Schmiermittel. Beim Kaltschmieden ist aufgrund des hohen Drucks häufig eine Phosphat- oder Oxalatbehandlung vor dem Schmieden erforderlich.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 21. August 2024

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