Quá trình đúc và rèn

Mô tả ngắn:

Trong gia công kim loại, đúc là một quá trình trong đó một kim loại lỏng được đưa vào khuôn (thường bằng nồi nấu kim loại) có chứa ấn tượng âm (tức là hình ảnh âm ba chiều) có hình dạng dự định.


Chi tiết sản phẩm

Thẻ sản phẩm

Giới thiệu các bộ phận đúc và rèn

Trong gia công kim loại, đúc là một quá trình trong đó một kim loại lỏng được đưa vào khuôn (thường bằng nồi nấu kim loại) có chứa ấn tượng âm (tức là hình ảnh âm ba chiều) có hình dạng dự định.Kim loại được đổ vào khuôn thông qua một rãnh rỗng được gọi là sprue.Sau đó, kim loại và khuôn được làm nguội, và phần kim loại (vật đúc) được chiết xuất.Đúc thường được sử dụng để chế tạo các hình dạng phức tạp khó hoặc không kinh tế bằng các phương pháp khác.
Quy trình đúc đã được biết đến từ hàng ngàn năm trước và đã được sử dụng rộng rãi cho điêu khắc (đặc biệt là đồ đồng), đồ trang sức bằng kim loại quý, vũ khí và công cụ.Các vật đúc được thiết kế kỹ thuật cao được tìm thấy trong 90% hàng hóa lâu bền, bao gồm ô tô, xe tải, hàng không vũ trụ, xe lửa, thiết bị khai thác và xây dựng, giếng dầu, thiết bị, đường ống, vòi nước, tuabin gió, nhà máy hạt nhân, thiết bị y tế, sản phẩm quốc phòng, đồ chơi và hơn.

Các kỹ thuật truyền thống bao gồm đúc sáp bị mất (có thể được chia thành đúc ly tâm và đúc trực tiếp hỗ trợ chân không), đúc khuôn thạch cao và đúc cát.

Quá trình đúc hiện đại được chia thành hai loại chính: đúc có thể tiêu hao và đúc không thể sử dụng.Nó được chia nhỏ hơn nữa bởi vật liệu khuôn, chẳng hạn như cát hoặc kim loại, và phương pháp rót, chẳng hạn như trọng lực, chân không hoặc áp suất thấp.

Rèn là một quá trình sản xuất liên quan đến việc tạo hình kim loại bằng cách sử dụng các lực nén cục bộ.Các cú đánh được thực hiện bằng búa (thường là búa điện) hoặc chết.Quá trình rèn thường được phân loại theo nhiệt độ mà nó được thực hiện: rèn nguội (một loại gia công nguội), rèn ấm, hoặc rèn nóng (một loại gia công nóng).Đối với hai phương pháp sau, kim loại được nung nóng, thường là trong lò rèn.Các bộ phận rèn có thể có trọng lượng từ dưới một kg đến hàng trăm tấn. Việc rèn đã được các thợ rèn thực hiện trong nhiều thiên niên kỷ;các sản phẩm truyền thống là đồ dùng nhà bếp, phần cứng, dụng cụ cầm tay, vũ khí có viền, chũm chọe và đồ trang sức.Kể từ cuộc Cách mạng Công nghiệp, các bộ phận rèn được sử dụng rộng rãi trong các cơ chế và máy móc ở bất cứ nơi nào mà một bộ phận yêu cầu độ bền cao;những đồ rèn như vậy thường yêu cầu gia công thêm (chẳng hạn như gia công) để đạt được một bộ phận gần như hoàn thiện.Ngày nay, rèn là một ngành công nghiệp chính trên toàn thế giới

Các bộ phận đúc và rèn khuôn có thể sử dụng được

Đúc khuôn có thể sử dụng được là một phân loại chung bao gồm khuôn đúc bằng cát, nhựa, vỏ sò, thạch cao và khuôn đầu tư (kỹ thuật mất sáp).Phương pháp đúc khuôn này liên quan đến việc sử dụng các khuôn tạm thời, không thể tái sử dụng.

Casting and forging process001

Các quy trình đúc và rèn khác nhau

Đúc cát
Đúc cát là một trong những kiểu đúc phổ biến và đơn giản nhất, đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ.Đúc cát cho phép tạo ra các mẻ nhỏ hơn so với đúc khuôn vĩnh cửu và với chi phí rất hợp lý.Phương pháp này không chỉ cho phép các nhà sản xuất tạo ra sản phẩm với chi phí thấp mà còn có những lợi ích khác đối với quá trình đúc cát, chẳng hạn như các hoạt động ở kích thước rất nhỏ.Quá trình này cho phép các vật đúc đủ nhỏ vừa lòng bàn tay đến những vật đúc đủ lớn chỉ để làm giường tàu (một lần đúc có thể tạo ra toàn bộ giường cho một toa tàu).Đúc cát cũng cho phép đúc hầu hết các kim loại tùy thuộc vào loại cát được sử dụng cho khuôn.

Đúc cát đòi hỏi thời gian dẫn đầu là vài ngày, hoặc thậm chí vài tuần, để sản xuất với tốc độ sản lượng cao (1–20 cái / giờ-khuôn) và là sản phẩm vượt trội đối với sản xuất số lượng lớn.Cát xanh (ẩm), có màu đen, hầu như không có giới hạn khối lượng từng phần, trong khi cát khô có giới hạn khối lượng thực tế là 2.300–2.700 kg (5.100–6.000 lb).Trọng lượng bộ phận tối thiểu dao động từ 0,075–0,1 kg (0,17–0,22 lb).Cát được kết dính bằng cách sử dụng đất sét, chất kết dính hóa học hoặc dầu polyme hóa (chẳng hạn như dầu động cơ).Cát có thể được tái chế nhiều lần trong hầu hết các hoạt động và ít cần bảo dưỡng.

Đúc mùn
Khuôn đúc bằng đất mùn đã được sử dụng để sản xuất các vật thể đối xứng lớn như súng thần công và chuông nhà thờ.Loam là hỗn hợp của đất sét và cát với rơm hoặc phân.Một mô hình của sản phẩm được sản xuất được tạo ra bằng vật liệu vụn (hóa chất).Khuôn được hình thành xung quanh chemise này bằng cách phủ nó trong đất mùn.Sau đó, nó được nướng (nung) và loại bỏ hóa chất.Sau đó, khuôn được dựng thẳng đứng trong một cái hố trước lò để đổ kim loại vào.Sau đó, khuôn bị hỏng.Do đó, khuôn chỉ có thể được sử dụng một lần, vì vậy các phương pháp khác được ưu tiên cho hầu hết các mục đích.

Khuôn đúc thạch cao
Đúc thạch cao tương tự như đúc cát ngoại trừ thạch cao Paris được sử dụng thay vì cát làm vật liệu khuôn.Nói chung, mẫu này mất chưa đầy một tuần để chuẩn bị, sau đó đạt được tốc độ sản xuất từ ​​1–10 đơn vị / giờ khuôn, với các mặt hàng nặng tới 45 kg (99 lb) và nhỏ đến 30 g (1 oz) với độ hoàn thiện bề mặt rất tốt và dung sai gần. [5]Đúc thạch cao là một giải pháp thay thế rẻ tiền cho các quy trình đúc khác cho các bộ phận phức tạp do chi phí thấp của thạch cao và khả năng tạo ra các vật đúc có hình dạng gần như thực.Nhược điểm lớn nhất là nó chỉ có thể được sử dụng với các vật liệu màu có nhiệt độ nóng chảy thấp, chẳng hạn như nhôm, đồng, magiê và kẽm.

Đúc vỏ
Quá trình đúc vỏ tương tự như đúc cát, nhưng khoang đúc được hình thành bởi một "lớp vỏ" cứng bằng cát thay vì một bình chứa đầy cát.Cát được sử dụng mịn hơn cát đúc và được trộn với một loại nhựa để có thể nung nóng hoa văn và cứng lại thành một lớp vỏ bao quanh hoa văn.Bởi vì nhựa và cát mịn hơn, nó mang lại một bề mặt hoàn thiện mịn hơn nhiều.Quá trình này dễ dàng tự động hóa và chính xác hơn so với đúc cát.Các kim loại thường được đúc bao gồm gang, nhôm, magiê và hợp kim đồng.Quá trình này là lý tưởng cho các mặt hàng phức tạp có quy mô vừa và nhỏ.

Đúc đầu tư
Đúc đầu tư (được gọi là đúc sáp bị mất trong nghệ thuật) là một quá trình đã được thực hành hàng ngàn năm, với quá trình mất sáp là một trong những kỹ thuật tạo hình kim loại lâu đời nhất được biết đến.Từ 5000 năm trước, khi sáp ong hình thành khuôn mẫu, đến sáp công nghệ cao ngày nay, vật liệu chịu lửa và hợp kim chuyên dụng, các vật đúc đảm bảo sản xuất các thành phần chất lượng cao với các lợi ích chính là độ chính xác, độ lặp lại, tính linh hoạt và tính toàn vẹn.
Đúc đầu tư bắt nguồn từ thực tế là mô hình được đầu tư, hoặc bao quanh, bằng vật liệu chịu lửa.Các mẫu sáp đòi hỏi sự cẩn thận cao độ vì chúng không đủ cứng để chịu được các lực tác động trong quá trình tạo khuôn.Một lợi thế của việc đúc đầu tư là sáp có thể được tái sử dụng.

Quy trình này phù hợp để sản xuất lặp lại các thành phần hình dạng lưới từ nhiều loại kim loại khác nhau và hợp kim hiệu suất cao.Mặc dù thường được sử dụng cho các vật đúc nhỏ, quy trình này đã được sử dụng để sản xuất khung cửa máy bay hoàn chỉnh, với vật đúc bằng thép nặng đến 300 kg và vật đúc bằng nhôm lên đến 30 kg.So với các quá trình đúc khác như đúc khuôn hoặc đúc cát, nó có thể là một quá trình tốn kém.Tuy nhiên, các thành phần có thể được sản xuất bằng cách sử dụng đúc đầu tư có thể kết hợp các đường viền phức tạp và trong hầu hết các trường hợp, các thành phần được đúc gần hình dạng ròng, vì vậy yêu cầu ít hoặc không cần làm lại một lần đúc.

Ưu nhược điểm của các bộ phận rèn

Quá trình rèn có thể tạo ra một chi tiết cứng hơn một chi tiết được đúc hoặc gia công tương đương.Khi kim loại được định hình trong quá trình rèn, kết cấu thớ bên trong của nó biến dạng theo hình dạng chung của chi tiết.Kết quả là, sự thay đổi kết cấu là liên tục trong suốt bộ phận, tạo ra một chi tiết với các đặc tính độ bền được cải thiện. Ngoài ra, rèn có thể đạt được tổng chi phí thấp hơn so với đúc hoặc chế tạo.Xem xét tất cả các chi phí phát sinh trong vòng đời của sản phẩm từ thu mua đến thời gian làm lại, và tính vào chi phí phế liệu, thời gian chết và các cân nhắc chất lượng khác, lợi ích lâu dài của đồ rèn có thể lớn hơn tiết kiệm chi phí ngắn hạn mà các vật đúc hoặc chế tạo có thể cung cấp.

Một số kim loại có thể được rèn nguội, nhưng sắt và thép hầu như luôn luôn được rèn nóng.Rèn nóng ngăn cản quá trình gia công cứng lại do tạo hình nguội, điều này sẽ làm tăng khó khăn khi thực hiện các nguyên công gia công thứ cấp trên chi tiết.Ngoài ra, mặc dù trong một số trường hợp có thể mong muốn gia công cứng, nhưng các phương pháp làm cứng mảnh khác, chẳng hạn như xử lý nhiệt, thường tiết kiệm hơn và dễ kiểm soát hơn.Các hợp kim có thể chịu được sự đông cứng của kết tủa, chẳng hạn như hầu hết các hợp kim nhôm và titan, có thể được rèn nóng, sau đó là làm cứng.

Sản xuất rèn liên quan đến chi phí đầu tư đáng kể cho máy móc, dụng cụ, phương tiện và nhân sự.Trong trường hợp rèn nóng, cần phải có lò nung nhiệt độ cao (đôi khi được gọi là lò rèn) để nung phôi hoặc phôi.Do kích thước của búa rèn và máy ép khổng lồ và các bộ phận mà chúng có thể sản xuất, cũng như những nguy hiểm vốn có khi làm việc với kim loại nóng, nên một tòa nhà đặc biệt thường xuyên được yêu cầu để chứa các hoạt động.Trong trường hợp thao tác rèn rơi, phải có các dự phòng để hấp thụ chấn động và rung động do búa tạo ra.Hầu hết các hoạt động rèn đều sử dụng khuôn tạo hình kim loại, khuôn này phải được gia công chính xác và nhiệt luyện cẩn thận để tạo hình chính xác cho phôi, cũng như chịu được lực tác động cực lớn.

Casting parts with CNC machining process

Đúc các bộ phận với
Quy trình gia công CNC

GGG40 cast iron CNC machining parts

GGG40 gang
Bộ phận gia công CNC

GS52 casting steel machining parts

Thép đúc GS52
bộ phận gia công

Machining 35CrMo alloy forging parts

Gia công 35CrMo
bộ phận rèn hợp kim


  • Trước:
  • Kế tiếp:

  • Viết tin nhắn của bạn ở đây và gửi cho chúng tôi