Procesní vlastnosti běžně používaných plechových materiálů

Kromě tvaru a přesnosti opracovávaného dílu a konstrukčního vybavení, které má firma k dispozici, souvisí zpracování dílu také velmi s materiálem použitým na díl.Proto je důležité analyzovat a porozumět zpracovatelským vlastnostem různých materiálů, které mají velký význam pro proces zpracování plechových dílů a vývoj specifikací výrobních operací.

Procesní vlastnosti běžné uhlíkové konstrukční oceli

Obecně lze říci, že plechové díly jsou vyráběny z běžné uhlíkové konstrukční oceli (např. Q195, Q215, Q235 atd. ) a vysoce kvalitní uhlíkové konstrukční oceli (např. 08, 10F, 20 atd.), které se používají nejčastěji.Existuje několik omezení pro tváření, kromě toho, že nárůst tloušťky je omezen rychlostí deformace a ohřev je omezen horní mezí teploty.

Při zpracování silnějšího deskového materiálu, aby se zvýšil stupeň deformace deskového materiálu, snižte deformační odpor deskového materiálu, více s tvářením za tepla nebo částečným ohřevem hlubokého tažení a tváření polotovaru, ale měli byste se vyhnout zahřívání v určitých teplotních zónách, jako je uhlíková ocel zahřátá na 200 ~ 400 ℃, protože účinek stárnutí (vměstky ve formě precipitace na hranici zrna srážení povrchu skluzu) ke snížení plasticity, zvýšení odolnosti proti deformaci, tento teplotní rozsah se nazývá modrý křehký zóna Tento teplotní rozsah se nazývá modrá křehká zóna, kdy se výkon oceli zhorší, snadno křehký lom, lom je modrý.A v rozsahu 800 ~ 950 ℃ a objeví se horká křehká zóna, takže je snížena plasticita, proto by v procesu hlubokého tažení desky za tepla měla být věnována zvláštní pozornost skutečné deformaci lisovací teploty za tepla by neměla být v modré křehké zóně a horké křehké zóně.Při provozu je třeba vzít v úvahu topné zařízení a lis mezi místem deformace lisováním za tepla a pečlivým používáním chladicího foukacího zařízení, aby se zabránilo výskytu modré křehké a horké křehké.

Procesní vlastnosti legovaných ocelí

Legovaná ocel běžně používaná při výrobě plechových konstrukčních dílů je obvykle 16Mn, 15MnV a další nízkolegovaná vysoce pevná konstrukční ocel, jejich procesní vlastnosti jsou následující.

●16Mn.Ocel 16Mn se obecně dodává ve stavu válcovaném za tepla, nevyžaduje se žádné tepelné zpracování, zejména u válcované oceli o tloušťce menší než 20 mm, její mechanické vlastnosti jsou velmi vysoké, proto se lisování za tepla obecně používá přímo poté.Pro tloušťku větší než 20 mm lze po normalizační úpravě použít ocelový plech, aby se zlepšila mez kluzu a houževnatost oceli při nízké teplotě.

Kromě toho je jeho výkon při řezání plynem a běžná nízkouhlíková konstrukční ocel stejná.Plynová řezná hrana 1mm v rámci tendence kalení, ale vzhledem k oblasti kalení je velmi úzká, lze eliminovat svařováním.Okraj této oceli proto nevyžaduje mechanické zpracování a lze jej přímo svařovat.

Výkon hoblování uhlíkovým obloukem je také stejný jako u běžné nízkouhlíkové konstrukční oceli.I když na hraně plynového hoblování existuje tendence k vytvrzování, oblast kalení je také velmi úzká a lze ji eliminovat svařováním, proto plynová hoblovací hrana této třídy oceli nevyžaduje mechanické zpracování a může být přímo svařena.Výsledkem je v podstatě stejná tvrdost tepelně ovlivněné zóny, jako když se svařování provádí po obrábění.

Ve srovnání s Q 235 je mez kluzu oceli 16Mn vyšší než 345 MPa, tedy vyšší než Q 235, takže síla tváření za studena je větší než u oceli Q 235.U velkých tlouštěk oceli válcované za tepla lze vlastnosti tváření za studena výrazně zlepšit normalizací nebo žíháním.Když však tloušťka desky dosáhne určité tloušťky (t ≥ 32), musí být po tepelném zpracování odlehčení pnutí tvářena za studena.

Při zahřátí na více než 800 ℃ lze získat dobré vlastnosti při tváření za tepla, ale teplota ohřevu oceli 16Mn by neměla překročit 900 ℃, jinak se snadno objeví přehřátí a sníží rázová houževnatost oceli.

Navíc 16Mn ocel trojnásobným ohřevem plamenem ortopedickým a vodním chlazením po mechanických vlastnostech bez výrazných změn, s původním základním materiálem se stejnou odolností proti křehkému poškození, proto může být ocel vodní oheň ortopedická, ale dynamická nosná konstrukce není vhodná pro vodní požární ortopedii.

●15MnV.tenký ocelový plech 15MnV a 15MnTi, jeho vlastnosti ve smyku a válcování za studena a ocel 16Mn podobná, ale tloušťka plechu t ≥ 25mm ocelový plech válcovaný za tepla, ve smykové hraně se snadno skryje v důsledku smyku zpevnění za studena způsobeného malými trhlinami .Tato trhlina mohla být vytvořena před ocelárnou.Proto by měly být posíleny kontroly kvality, ale jakmile je najdou, měly by být odstraněny po řezání plynem nebo mechanickém zpracování prasklé hrany.Navíc tlustší 15MnV ocelový plech válcovaný za tepla, válcovaný za studena snadno pro vytvoření lomů, může být normalizován o 930 ~ 1000 ℃, aby se zlepšila jeho plasticita a houževnatost, zlepšila se výkonnost válcování za studena.

Kromě toho tento typ tváření oceli za tepla a ortopedický výkon za tepla, teplota ohřevu 850 ~ 1100 ℃ tváření za tepla, vícenásobné zahřívání na vliv meze kluzu není významné;a dobrý výkon při řezání plynem, výkon hoblování uhlíkovým obloukem je také dobrý, hoblování uhlíkovým obloukem na výkon svarových spojů bez nepříznivých účinků.

Se stejným procesním výkonem jako ocel třídy 15MnV zahrnuje také 15MnTi, 15MnVCu, 15MnVRE, 15MnNTiCu atd.

●09Mn2Cu, 09Mn2.tento typ oceli má lepší výkon při lisování za studena.09Mn2Cu, 09Mn2, 09Mn2Si proces válcování tlustého ocelového plechu za studena, proces lisování za tepla, řezání plynem, hoblování uhlíkovým obloukem, rovnání plamenem a také Q235.

●18MnMoNb.Vrubová citlivost tohoto typu oceli je vysoká, řezání plamenem v řezu má tendenci ztvrdnout, aby se zabránilo praskání při ohýbání, mělo by být řezání ocelového plechu plynem o izolaci 580 ℃ 1h, žíhání pro uvolnění napětí.

Procesní výkon nerezové oceli

Existuje mnoho druhů nerezové oceli, podle chemického složení je lze rozdělit do dvou kategorií, a to na chromovou ocel a nikl-chromovou ocel.Chromová ocel obsahuje velké množství chromu nebo pak obsahuje malé množství niklu, titanu a dalších prvků;nikl-chromová ocel obsahuje velké množství chrómu a niklu nebo pak obsahuje malé množství titanu, molybdenu a dalších prvků.Podle různých metalografických organizací jsou rozděleny do několika kategorií, jako jsou austenitické, feritické a martenzitické.Vzhledem k různému chemickému složení a metalografické organizaci, mechanické vlastnosti různých typů nerezové oceli, chemické vlastnosti, fyzikální vlastnosti mají také velký rozdíl, takže obtížnost zpracování materiálu z nerezové oceli se relativně zvýšila.

Běžně se používají dva typy nerezových ocelí.

Kategorie A: martenzitická chromová ocel, jako je 1Cr 13, 2Crl 3, 3Crl 3, 4Crl 3 atd.

Kategorie B: patří do austenitické nikl-chromové oceli, jako je 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9 atd.

Výše uvedené dva typy nerezové oceli mají následující zpracovatelské vlastnosti.

●Za účelem získání dobré plasticity by měl být materiál v měkkém stavu, aby se tepelně zpracoval.Tepelné zpracování změkčující nerezové oceli třídy A je žíhání, tepelné zpracování změkčování nerezové oceli třídy B je kalení.

●V měkkém stavu mají mechanické vlastnosti dvou typů nerezové oceli dobrou zpracovatelnost, zejména s dobrou zpracovatelností lisování deformací, vhodnou pro deformaci základního procesu lisování, ale materiálové vlastnosti nerezové oceli ve srovnání s běžnou uhlíkovou ocelí, je velmi odlišná, i když je materiál z nerezové oceli pro hluboké tažení, vertikální plasticita anizotropních vlastností hodnoty je mnohem nižší než u běžné uhlíkové oceli a zároveň je kvůli vysoké meze kluzu práce za studena Kalení je vážné , takže nejen v procesu hlubokého tažení je snadné vytvářet vrásky a materiál desky v konkávním rohu matrice ohybu a zpětného ohybu deformace způsobené odrazem, často v boční stěně dílů k vytvoření prohlubně nebo průhybu .Proto je pro hluboké tažení nerezové oceli potřeba mít velmi vysokou lisovací sílu a vyžaduje pečlivé seřízení formy.

Vzhledem k jevu vytvrzování za studena je nerezová ocel velmi silná, hluboké tažení snadno vytváří vrásky, takže ve skutečném provozním procesu proveďte některá z následujících opatření, abyste zajistili hladký průběh hlubokého tažení: obecně v každé hloubce tažení po středním žíhání, nerezová ocel není jako měkká ocel může být po 3 ~ 5 krát pro střední žíhání, obvykle po každém hlubokém tažení na střední žíhání;deformace velkých hlubokotažných dílů, finální Po hlubokém tažení a tváření následuje eliminace zbytkového vnitřního pnutí tepelné zpracování, jinak hlubokotažné díly produkují trhliny, k vnitřnímu pnutí specifikace tepelného zpracování je nerezový ohřev teplota 250 ~ 400 ℃, teplota ohřevu nerezové oceli B 350 ~ 450 ℃, a pak ve výše uvedené teplotní izolaci 1 ~ 3h;pomocí metody tažení za tepla můžete získat lepší technické a ekonomické výsledky, například pro 1Cr18Ni9 Nerezová ocel zahřátá na 80 ~ 120 ℃, může snížit kalení zpracování materiálu a zbytkové vnitřní napětí, zlepšit stupeň deformace hlubokého tažení, snížit koeficient tažení.Ale austenitická nerezová ocel zahřátá na vyšší teplotu (300 ~ 700 ℃) a nemůže dále zlepšit proces lisování.Při hlubokém tažení složitých dílů byste měli zvolit použití hydraulického lisu, běžného hydraulického lisu a dalšího vybavení, aby při deformaci nebyla vysoká rychlost hlubokého tažení (0,15 ~ 0,25 m/s nebo tak), mohla dosáhnout lepších výsledků .

●Ve srovnání s uhlíkovou ocelí nebo neželezným kovem je další charakteristikou lisování z nerezové oceli vysoká deformační síla a velký elastický skok zpět.Proto, aby byla zajištěna přesnost velikosti a tvaru požadovaných lisovaných dílů, někdy ke zvýšení oříznutí, korekce a potřebného tepelného zpracování.

●Mez kluzu austenitické nerezové oceli se mezi různými odrůdami značně liší, proto v procesu stříhání, tváření věnujte pozornost kapacitě zpracovatelského zařízení.

Výkonnost procesu neželezných kovů a slitin

Pro neželezné kovy a slitiny v procesu tváření kontaktu se zařízením jsou vyšší požadavky na hladkost povrchu forem.

●Měď a slitiny mědi.Běžně používaná měď a slitiny mědi jsou čistá měď, mosaz a bronz.Čistá měď a mosaz jakosti H62 a H68, lisovací proces je dobrý, ve srovnání s H62 než H68 zpevnění za studena intenzivnější.

Bronz se používá pro odolnost proti korozi, pružiny a díly odolné proti opotřebení a výkon se mezi jednotlivými třídami značně liší.Obecně řečeno, bronz je pro lisování chudší než mosaz a pro kalení za studena je bronz pevnější než mosaz, což vyžaduje časté mezižíhání.

Většina mosazi a bronzu v horkém stavu (600 ~ 800 ℃ níže) má dobrý proces lisování, ale zahřívání přinese mnoho nepříjemností do výroby a měď a mnoho slitin mědi ve stavu 200 ~ 400 ℃ , ale plasticita než při pokojové teplotě má velké snížení, a proto obecně nepoužívejte ražení za tepla.

●Slitiny hliníku.Hliníkové slitiny běžně používané v plechových součástech jsou hlavně tvrdý hliník, nerezový hliník a tvářený hliník.

Nerezový hliník je převážně hliník-mangan nebo slitina hliníku a hořčíku, účinek tepelného zpracování je velmi špatný, pouze kalením za studena pro zlepšení pevnosti, má střední pevnost a vynikající plasticitu a odolnost proti korozi.Tvrdý hliník a tvářený hliník jsou slitiny hliníku, které lze zpevnit tepelným zpracováním.Většina tvářeného hliníku je slitina hliníku, hořčíku a křemíku s vysokou pevností v horkém stavu, špatným zpevňovacím účinkem tepelného zpracování a dobrou plasticitou v žíhaném stavu, vhodná pro lisování a kování.Tvrdý hliník je slitina hliníku, mědi a hořčíku s vysokou pevností a dobrým zpevňovacím účinkem při tepelném zpracování.

Nerezový hliník lze žíhat pro dosažení maximální plasticity, tvrdý hliník a tvářený hliník lze žíhat a kalit pro dosažení maximální plasticity.Mají vyšší plasticitu v kaleném stavu a celkově lepší mechanické vlastnosti pro lisování, takže mají lepší proces lisování než žíhaný stav.

Tvrdý hliník a tvářený hliník patří k tepelnému zpracování dokážou zpevnit hliníkovou slitinu, mají charakteristiku, to znamená, že po kalení s prodloužením času postupně zpevňují, tento jev se nazývá 'zpevňování stárnutím'.Věkové posilování má určitý vývojový proces a rychlost rozvoje se liší od jednoho stupně k druhému.Protože tyto slitiny hliníku mají vlastnosti zpevnění stárnutím, musí být proces lisování těchto slitin hliníku dokončen před dokončením vývoje zpevnění stárnutím, obecně dílna vyžaduje, aby byl proces dokončen do 1,5 hodiny po kalení.

U hliníkových slitin jsou hliníkové a hořčíkové slitiny (většinou nerezavějící hliník) silněji tvrzeny za studena, takže při použití takových materiálů k výrobě složitých dílů obvykle 1 až 3 krát mezižíhání.Po hlubokém tažení a tváření se provádí konečné žíhání, aby se odstranilo vnitřní pnutí.

Pro zlepšení zpracovatelnosti se lisování používá i při výrobě hliníkových slitin v teplém stavu.Teplá ražba se většinou používá pro materiály tvrzené za studena.Po zahřátí (asi 100-200°C) si materiál zachovává část svého vytvrzení za studena a zlepšuje svou plasticitu, což zlepšuje stupeň deformace lisováním a rozměrovou přesnost lisovaných dílů.

Při ražení za tepla musí být přísně kontrolována teplota ohřevu, příliš nízká způsobí praskliny v lisovaných dílech, příliš vysoká způsobí prudké snížení pevnosti a také praskliny.Během procesu ražení má konvexní matrice tendenci se přehřívat a když překročí určitou teplotu, způsobí to silné změknutí lisovacího materiálu a prasknutí hlubokotažené části.Udržování teploty konvexní matrice na méně než 50~75°C může zlepšit stupeň deformace hlubokého tažení za tepla.Při lisování za tepla je nutné použít speciální tepelně odolná maziva.

●Titan a slitiny titanu.Titan a slitiny titanu jsou hůře zpracovatelné, s vyšší pevností, vysokými deformačními silami a silným tvářením za studena a většinou se používají pro lisování za tepla, s výjimkou několika druhů, které lze lisovat za studena pro díly s malou deformací.Teplota ohřevu pro ražení za tepla je vysoká (300-750 °C) a liší se podle jakosti.Příliš vysoká teplota ohřevu způsobí, že materiál bude křehký a nebude vhodný pro lisování.Vzhledem k tomu, že titan je velmi chemicky aktivní prvek, teplota potřebná pro chemii kyslíku, vodíku a dusíku není vysoká a sloučeniny generované s kyslíkem, vodíkem a dusíkem jsou hlavními faktory, které způsobují křehkost, proto se zahřívání titanu a slitin je přísně omezeno.Je-li požadováno zpracování při vysoké teplotě, musí být provedeno v ochranném plynu nebo v plně chráněném, nepropustném obalu pro integrální ohřev.Při obrábění lisovaných dílů z titanu a titanových slitin by měla být zvolena nejnižší možná rychlost lisování.

Kromě toho lze titan odřezávat mechanickými metodami, jako je řezání, vysokotlaké řezání vodou, soustruh, obráběcí stroje na řezání trubek atd. , rychlost řezání by měla být pomalá, nikdy nepoužívejte kyslík-acetylenový plamen a jiné řezání plynem pomocí ohřevu , ale také by se nemělo používat řezání kotoučovou pilou, aby se zabránilo tepelně ovlivněné zóně řezu znečištěním plynem, současně je řez na otřepu příliš velký, ale také ke zvýšení procesu zpracování otřepů.

Trubky z titanu a titanové slitiny lze ohýbat za studena, ale jev odskoku je zřejmý, obvykle je při pokojové teplotě dvojnásobný až trojnásobek nerezové oceli, proto se ohýbání za studena u titanových trubek vypořádá s množstvím odskoku, navíc poloměr ohybu za studena u titanových trubek nesmí být menší než 3,5násobek vnějšího průměru trubky.Ohýbání za studena, aby se zabránilo místnímu vzhledu velmi špatné elipticity nebo jevu zvrásnění, může být naplněno suchým říčním pískem v trubici a utlučeno dřevěným kladivem nebo měděným kladivem.Bender ohýbání za studena, trn by měl být přidán.Při ohýbání za tepla by teplota předehřívání měla být 200 až 300 ℃.

Pro 90 ° obrubování by měly být použity 30 °, 60 °, 90 ° tři sady forem lisované po etapách, aby se zabránilo prasklinám.