Mitä eroa on avoimen kuoleman ja suljetun kuoleman välillä?

Taostaminen on perustavanlaatuinen metallintyöstöprosessi, joka sisältää metallin muotoilun kohdistamalla paikallisia puristusvoimia tyypillisesti vasaran tai puristamisen kautta. Tämä prosessi parantaa metallin voimakkuutta, kestävyyttä ja väsymiskestävyyttä puhdistamalla sen viljarakenteen ja poistamalla sisäiset viat. Taostamismaailmassa kaksi ensisijaista menetelmää erottuvat: avoin kuolema taonta ja Suljettu die -taonta . Vaikka molemmat pyrkivät muuttamaan metallia, ne eroavat merkittävästi lähestymistapaansa, työkaluistaan ja lopputuotteen ominaisuuksista.

Avoin kuoleman taonta: Rajoittamattoman muotoilun taide

Avoin kuolema taonta , jota usein kutsutaan "vapaaksi taontaksi", on metallinmuodostusprosessi, jossa työkappale on muotoiltu useiden suonien välillä, jotka eivät sulje materiaalia kokonaan. Sen sijaan suoli (tyypillisesti tasaiset tai yksinkertaisilla muodoilla) iskevät toistuvasti ja puristavat metallin, jolloin se voi virtata ja laajentua suuntaan kohtisuoraan käytettyyn voimaan nähden. Operaattori manipuloi jatkuvasti ja sijoittaa työkappaleen prosessin aikana saavuttaen vähitellen halutun muodon.

Kuinka se toimii

Avoimen muotin taonta, lämmitetty metalli -aihio asetetaan paikallaan olevalle alemmalle suulakelle. Ylämura, kiinnitetty vasaralle tai paina, laskeutuu sitten levittäen voimaa materiaaliin. Kun metalli muodonmuutos, se leviää ulospäin. Operaattori kiertää ja manipuloi iskujen välistä työkappalaa, mikä mahdollistaa erilaisia operaatioita, kuten järkyttämistä (pienenevä pituus, lisääntyvä poikkileikkaus), lyömisen (vähentäen paksuutta, kasvavaa pituutta) ja lävistyksiä. Tämä iteratiivinen prosessi hienosäätää sisäistä viljarakennetta, mikä parantaa mekaanisia ominaisuuksia.

Avoimen kuoleman taonon edut

• Suuri osaominaisuus: Avoin die -taonta on ihanteellinen erittäin suurten ja raskaiden komponenttien tuottamiseen, toisinaan useita tonnia tai enemmän, koska suulakon koko ei ole tiukat rajoitukset.

• Joustavuus ja räätälöinti: Täysin suljettujen suulakkeiden puuttuminen mahdollistaa paremman joustavuuden muotoilussa ja kyvyn tuottaa räätälöityjä tai kertaluonteisia osia vaihtelevilla geometrioilla. Tämä tekee siitä sopivan prototyyppeihin ja pienen määrän tuotantoon.

• Parannettujen materiaalien ominaisuudet: Metallin jatkuva työskentely avoimen die -taontamisen aikana johtaa erinomaiseen viljavirtaukseen, parantuneeseen mikrorakenteeseen, vähentyneeseen huokoisuuteen ja parantuneisiin mekaanisiin ominaisuuksiin, kuten väsymiskestävyyteen ja iskulujuuteen.

• Alhaisemmat työkalukustannukset: Avoimessa muotin taontassa käytetyt suuttimet ovat yksinkertaisempia ja halvempia tuottaa verrattuna suljetun suulakerroksen edellyttämiin monimutkaisiin muotihin.

• Vähentynyt materiaalijäte (yksinkertaisille osille): Yksinkertaisten muotojen osalta ylimääräinen materiaali voidaan usein muokata, mikä johtaa vähemmän jätteisiin.

Avoimen kuoleman taonon haitat

• Alempi mittatarkkuus: Tiukkojen toleranssien saavuttaminen avoimella muotin taonta voi olla haastavaa, mikä vaatii usein seuraavia koneistusoperaatioita tarkkojen ulottuvuuksien täyttämiseksi.

• Vähemmän tehokas monimutkaisissa muodoissa: Erittäin monimutkaisten tai monimutkaisten geometrioiden tuottaminen on vaikeaa ja aikaa vievää avoimen die-taonta, koska se riippuu voimakkaasti operaattorin taitosta.

• Korkeammat työvoimakustannukset: Prosessi on työvoimavaltainen johtuen siitä, että ammattitaitoiset operaattorit ovat jatkuvan manipulointia.

• Hitaampi tuotantoaste: Avoimen muotin taonta on yleensä hitaampi prosessi verrattuna suljettuun muotin taontoon, mikä tekee siitä vähemmän sopivan suuren määrän tuotantoon.

Avoimen muotin taonta

Avoin muotin taonta käytetään yleisesti suurissa, raskaissa komponenteissa, joissa suuri lujuus ja rakenteellinen eheys ovat ensiarvoisen tärkeitä. Esimerkkejä ovat:

• Teollisuuden akselit ja karat: Sähköntuotantoa, kaivostoimintaa ja raskaita koneita varten.

• Renkaat ja sylinterit: Käytetään paineastioissa, turbiineissa ja ilmailualan sovelluksissa.

• Tyhjät ja lohkot: Etumuutokset jatkokäsittelyyn tai valmiina komponenteina eri toimialoilla.

• Työkalukomponentit: Dies, mandrels ja muut työkalut, jotka vaativat suurta voimaa.

Suljettu die -taonta: tarkkuus ja toistettavuus

Suljettu die -taonta , joka tunnetaan myös nimellä "Impression Die Forging", sisältää lämmitetyn metallilihan asettamisen muotin onteloon, joka sulkee materiaalin kokonaan. Sitten metalli altistetaan korkeapaineisiin tai useita vasara -iskuja, pakottaen sen virtaamaan ja täyttämään muotin vaikutelman monimutkaiset muodot. Pieni määrä ylimääräistä materiaalia, nimeltään "Flash", puristetaan ulos suulakontelosta, mikä osoittaa, että suulakkeet on täytetty täysin. Tämä salama leikataan myöhemmin.

Kuinka se toimii

Prosessi alkaa tarkasti koneistetulla suolijoukolla, joka koostuu yleensä ylemmästä ja alemmasta suulakkeesta, jokaisella on erityinen vaikutelma, joka on osa lopputuotteen muotoa. Lämmitetty metallihiihre asetetaan alaosaan ja ylempi suulakkeet laskeutuvat puristaen metallin muotin onteloon. Metalli virtaa valtavan paineen alla, täyttäen kaikki muotin yksityiskohdat. Useita näyttökertoja voidaan käyttää järjestyksessä (esim. Esittäen, estäminen, viimeistely) lopullisen muodon vähitellen saavuttamiseksi, materiaalin virtauksen ja suulakkeen optimoimiseksi.

Suljetun kuoleman taonon edut

• Suuri ulottuvuus tarkkuus ja toistettavuus: Suljettu die -taonta tuottaa osia, joissa on tiukka toleranssit ja erinomaiset pintapintaiset, minimoimalla seuraavan koneistuksen tarve. Tämä tekee siitä ihanteellisen identtisten osien massatuotantoon.

• Monimutkaiset geometriat: Kyky luoda monimutkaisia die -vaikutelmia mahdollistaa monimutkaisten muotojen tuottamisen, jotka olisivat haastavia tai mahdotonta saavuttaa avoimella muotin takolla.

• Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet: Kuten avoimen die -taonta, suljettu die -taonta hienosäätää viljarakennetta, mikä johtaa parantuneeseen lujuuteen, taipuisuuteen ja iskunkestävyyteen. Ohjattu virtaus varmistaa optimaalisen viljan suuntauksen.

• Vähentynyt materiaalijäte (monimutkaisissa osissa): Vaikka Flash on tuotettu, monimutkaisten muotojen kokonaismateriaalin käyttö voi olla tehokas tarkan muotoilun vuoksi.

• Korkeat tuotantoasteet: Kun suuttimet on tehty, suljettu die-taonta voi olla erittäin automatisoitu, mikä johtaa nopeaan tuotantosykleihin ja suuren määrän tuotantoon.

Suljetun kuoleman taonon haitat

• Korkeat työkalukustannukset: Kompleksien, tarkasti koneistettujen suonien suunnittelu ja valmistus ovat kalliita, mikä tekee suljetuista suulakkeista vähempää kustannustehokkaita pienen volyymin tuotanto-ajoissa tai prototyypeissä.

• Kokorajoitukset: Suljettujen suulakerroksen tuottamien osien kokoa rajoittaa taontalaitteen kapasiteetti ja kyky luoda suuria, monimutkaisia suuttimia.

• Vähemmän joustava: Kun suuttimet on tehty, ne ovat erityisiä tietylle osalle. Mahdolliset suunnittelumuutokset vaativat uusia muotteja, lisääviä kustannuksia ja läpimenoaikoja.

• Mahdollisuus salaman muodostumiseen: Hallitsemisen aikana salaman muodostuminen vaatii trimmausoperaation lisäämällä pienen askeleen kokonaisprosessiin.

Suljetun muotin taonta

Suljettuja muotin taontoa käytetään laajasti komponentteihin, jotka vaativat suurta lujuutta, tarkkuutta ja tasaista laatua suurissa määrissä. Yleisiä sovelluksia ovat:

• Autoteollisuuden komponentit: Kampiakselet, kytkentävarat, vaihteet, ohjauskannat ja jousitusosat.

• Ilmailualan teollisuus: Turbiinin terät, laskeutumisvaihekomponentit ja rakenteelliset osat, joissa lujuus-paino-suhde on kriittinen.

• Öljy ja kaasu: Porakomponentit, venttiilirungot ja laipat, jotka kestävät korkeita paineita ja ankaria ympäristöjä.

• Käsityökalut: Jakoavaimet, pihdit ja muut työkalut, jotka vaativat kestävyyttä.

• Maatalouden koneet: Komponentit, jotka vaativat vankkaa suorituskykyä vaativissa olosuhteissa.

Oikean taontaprosessin valitseminen

Valinta avoimen suulakkeen ja suljettujen die -taontojen välillä riippuu useista kriittisistä tekijöistä:

• Osakoko ja monimutkaisuus: Suurten, yksinkertaisten osien tai mukautettujen komponenttien kohdalla avoin suulakonta on usein suositeltava valinta. Pienemmille, monimutkaisille osille, jotka vaativat suurta tarkkuutta, suljettu muotin taonta on sopivampi.

• Tuotantomäärä: Pienen volyymin tai prototyypin tuotanto suosii avointa muotin taontaa alhaisempien työkalukustannusten vuoksi. Suuren volyymin tuotanto hyötyy suuresti suljetun muotin taongon tehokkuudesta ja toistettavuudesta.

• Suvaitsevaisuusvaatimukset: Jos tiukka ulottuvuustoleranssit ja ylivoimainen pintapinta ovat ratkaisevan tärkeitä, suljettu muotin taonta on selkeä voittaja. Avoimen kuoleman taonta vaatii usein lisäkoneiden.

• Materiaalin ominaisuudet: Vaikka molemmat prosessit parantavat mekaanisia ominaisuuksia, erityiset virtausominaisuudet ja tuloksena olevat viljarakenteet saattavat vaikuttaa valintaan tietyissä kriittisissä sovelluksissa.

• Kustannukset ja läpimenoaika: Työkalukustannukset ja läpimenoajat muotinvalmistukseen ovat merkittäviä näkökohtia, etenkin suljetussa muotin taomassa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että sekä avoin die että suljettu die -taonta ovat korvaamattomia metallintyöstötekniikoita, ja jokainen tarjoaa selkeät edut tietyille valmistustarpeille. Niiden erojen ymmärtäminen on avain sopivimman taontamenetelmän valitsemiseen optimaalisten materiaalien ominaisuuksien, mittatarkkuuden ja tietyn sovelluksen kustannustehokkuuden saavuttamiseksi.