Вихревое и текучее формование металлов

Прядение металла зародилось как техника ручной работы, истоки которой, по некоторым данным, восходят к Китаю 10-го века. Сегодня это мощный и передовой производственный процесс, осуществляемый на станках с ЧПУ .

Сегодня в прядильной промышленности используется не только прецизионное формование металлов, но и тесно связанный с ним процесс, называемый формованием потока. Фактически, формирование потока можно рассматривать как особый вид процесса прядения.

Как формование металла, так и формовка потоком позволяют изготавливать заготовки диаметром от нескольких дюймов до нескольких футов в диаметре и длине. Сегодня методом потоковой формовки производятся детали для атомной, нефтегазовой, химической и медицинской промышленности, а также других отраслей. Технологии обработки металлов давлением можно найти в самых разных областях: от декоративных деталей и общепромышленных изделий до компонентов аэрокосмической и оборонной промышленности.

Эти улучшенные механические свойства обычно более важны при формовке в потоке, чем при формовании металла, поскольку степень уменьшения стенки, применяемая к деталям, формованным в потоке, намного больше. В любом случае максимальное уменьшение толщины зависит от материала и его исходных металлургических условий; это не связано с процессом формирования.

Прядение металла и формовка потоком могут использоваться для формования различных материалов, причем некоторые материалы легче формовать, чем другие, как с точки зрения размеров, так и с точки зрения управления процессом. Например, алюминий, вращающийся в металле, может быть довольно легко контролировать, тогда как формовка алюминия потоком может быть намного сложнее.

Оборудование

Токарно-прядильные станки по металлу (также называемые станками для формования) и токарные станки для профилирования имеют общие основные компоненты, такие как передняя и задняя бабки и направляющие рабочего органа.

Машины для формования потоком спроектированы и изготовлены так, чтобы быть достаточно прочными, чтобы выдерживать высокие усилия формовки в процессе, включая высокие силы формовки, необходимые при работе с толстыми заготовками (см. Рисунок 6). Прядильные станки работают быстрее, поскольку детали можно производить с высокими оборотами и скоростями подачи.

Оснастка

Сложность и стоимость оснастки зависят от требований к размерам заготовки и твердости материала. Формовка потоком идеально подходит для изготовления деталей из высокопрочных материалов; Благодаря высоким усилиям формовки в процессе можно производить эти детали с жесткими допусками по размерам и толщине. Это требует разработки и производства закаленных оправок с жесткими допусками, достаточно прочных, чтобы производить тысячи деталей.

Материалы и точность конечных размеров, получаемые с помощью прядения металла, обычно не столь требовательны. Оправки и формовочные ролики обычно можно спроектировать и изготовить экономично.

Дополнительные процессы

Иногда использование обоих методов может решить производственную загадку. Например, в некоторых операциях используется формование металла, чтобы начать с чистого диска и изготовить выдавленную деталь, которая, в свою очередь, может быть использована в качестве заготовки для формовки в потоке, которая формирует деталь до ее окончательных размеров.

Точный процесс зависит от материала. Некоторые материалы заготовок могут сразу переходить от формования металла к формованию потоком, в то время как другие типы материалов требуют отжига после прядения, чтобы материал снова был формуемым для процесса формования потоком.

Заключение

Хотя оба процесса очень похожи, каждый из них имеет важные различия в отношении конечной продукции, которую они могут получить. Формовка потоком — лучший процесс, когда детали имеют цилиндрическую форму, имеют высокое соотношение длины к диаметру и важна точность размеров (внутренний диаметр, внешний диаметр и толщина). Прядение металла — более распространенный и универсальный процесс, когда не требуется высокая точность размеров, особенно для металлов, легко поддающихся формованию.

Какой процесс подходит лучше всего? Это зависит, как всегда, от требований приложения.