Täydellinen analyysi metallin taivutusosien prosessointitekniikasta: perinteisestä taivutuksesta tarkkuuden muodostumiseen

1. Metallien taivutus Käsittelytekniikka ja luokittelu

Metallin taivutusosien prosessointitekniikka muodostaa yhden suurimmista ja monimutkaisimmista prosessijärjestelmistä nykyaikaisessa valmistuksessa. Se voidaan luokitella monin tavoin ja se voidaan jakaa useiden ulottuvuuksien, kuten muodonmuutoslämpötilan, voimankäyttömenetelmän, työkalutyypin jne. Mukaan, tämän teknisen järjestelmän rakenteen ja konnotaation ymmärtäminen on perusta metallien taivuttamisen valmistuksen ja parhaan prosessin reitin valitsemisen edellytyksen hallitsemiseksi.

Lämpötilan mittaluokitus jakaa metallin taivutusprosessin kolmeen luokkaan: kylmä taivutus, lämmin taivutus ja kuuma taivutus. Kylmän taivutusprosessi suoritetaan huoneenlämpötilassa ja sopii useimmille metallisille materiaaleille, joilla on hyvä taipuisuus, kuten vähähiilinen teräs, alumiini, kupari ja sen seokset. Sillä on edut alhaisesta energiankulutuksesta, korkeasta tehokkuudesta ja hyvästä pinnan laadusta, mutta se kohtaa jousenhallinnan ongelman. Lämmin taivutus (200-600 ℃) on pääosin suunnattu materiaaleille, joilla on huonon muodostuvuus huoneenlämpötilassa, kuten korkea lujuus teräs- ja magnesiumseokset. Se vähentää saantolujuutta ja muodostumiskuormaa nostamalla lämpötilaa asianmukaisesti tukahduttaen jouset. Kuumaa taivutusta (> 700 ℃) käytetään vaikeasti asettavien metallien, kuten titaaniseosten, volframin ja molybdeenien, tai suurten rakenteellisten osien, kuten laivan kylkiluiden kuuman taivutusprosessin, taivuttamiseen ja muodostumiseen. Sen etuna on, että muodonmuutosvastus on erittäin pieni, mutta sillä on laatuongelmia, kuten hapettuminen ja vilja karhunpoisto. Lämpötilan valinnan on tasapainotettava materiaalien ominaisuudet, osan tarkkuus ja tuotantotalous.

Voiman levitysmenetelmien luokittelu paljastaa eri prosessien mekaanisen luonteen. Ilmainen taivutus on perusmuoto. Vain taivutusmomentti levitetään levyyn tai profiiliin muotin läpi. Muodostumisvyöhykkeen stressitila on suhteellisen yksinkertainen, mutta tarkkuuden hallinta on vaikeaa. Korjauksen taivutus lisää viimeistelyprosessin vapaan taivutuksen perusteella ja hallitsee lopullista muotoa muotin tarkan rajoituksen kautta. Tyypillisiin sovelluksiin sisältyy auton oven saranojen taivutuskäsittely. Kolmen pisteen taivutus käyttää kahta kiinteää tukipistettä ja välituotteen aktiivinen rei'itys tarkan muodonmuutoksen saavuttamiseksi. Sitä käytetään laajasti materiaalin suorituskyvyn testaamisessa ja pienen tarkkuuden osien tuotannossa. Jatkuva taivutus kattaa prosessit, kuten rullan taivutus ja rullan muodostuminen. Kompleksiset poikkileikkausmuodot saavutetaan monilla edistyksellisillä muodonmuutoksilla. Siinä on hallitseva sijainti pitkäkokoisten osien, kuten rakennusverhon seinäkellojen ja autojen liukukiskojen valmistuksessa. Spin -taivutuksessa yhdistyvät kiertoliike ja aksiaalisyöttö, ja se on erityisen sopiva akselisymmetristen osien, kuten rakettien polttoainesäiliön päiden, valmistukseen.

Työkalujärjestelmien luokittelu heijastaa prosessilaitteiden kehitystasoa. Perinteiset taivutuskoneet luottavat ylemmän ja alemman muotin yksinkertaiseen yhteistyöhön. Muottikustannukset ovat alhaiset, mutta joustavuus on huono, mikä sopii laajamittaiseen standardoituun tuotantoon. CNC-taivutuskeskus on varustettu hydraulisella tai sähköisellä servojärjestelmällä, joka hallitsee liukusäätimen liikettä ja moniakselisen takaisinmittarin sijaintia CNC-ohjelman kautta monimutkaisten osien nopean vaihdon saavuttamiseksi. Dieless-muodostumistekniikat, kuten laser-avusteinen taivutus ja sähkömagneettinen muodostuminen, saavuttavat muodonmuutoksen energiakenttien kautta fyysisten muottien sijasta, mikä osoittaa ainutlaatuisia etuja prototyyppien kehittämisessä ja pienerätuotannossa.

Metallin taivutustekniikan järjestelmän kehittäminen osoittaa selkeän suuntauksen prosessien integroinnista. Erilaiset perinteiset prosessit, joilla on selkeät rajat, tunkeutuvat toisiinsa komposiittiprosessointiratkaisun muodostamiseksi. Esimerkiksi laser-avusteinen taivutus yhdistää lämpökäsittelyn paikallisen pehmenemisvaikutuksen kylmän taivutuksen tarkkuusedulla; Hydraulinen muodostuminen ja sisäinen korkeapaineinen taivutustekniikka hämärtävät taivutuksen ja venytyksen välistä rajaa yhtenäisemmän venymisjakauman saavuttamiseksi. Tämä fuusio on edistänyt metallin taivutustekniikan jatkuvaa kehitystä kohti korkeampaa tarkkuutta, monimutkaisempia muotoja ja parempaa suorituskykyä ja laajentanut jatkuvasti tekniikan suunnittelun mahdollisia rajoja.

2. Tarkkuusmuodostustekniikka: perinteisen tekniikan rajoitusten murtaminen

Tarkkuusmuodostustekniikka edustaa kaikkein huippuluokan kehitystä metallin taivutuksen prosessoinnin alalla. Innovatiivisten energiansiirtomenetelmien, tarkkojen hallintastrategioiden ja monitieteellisen prosessin integroinnin avulla se murtuu perinteisen taivutuksen luontaisten rajoitusten kautta geometrisen monimutkaisuuden, ulottuvuuden tarkkuuden ja materiaalien sopeutumiskyvyn suhteen. Nämä edistyneet prosessit eivät vain täytä tiukkoja osan laadun vaatimuksia huippuluokan kenttiä, kuten ilmailu- ja tarkkuuselektroniikka, vaan myös avaavat uusia tapoja metallin rakenteellisten osien kevyelle ja toiminnalliselle suunnittelulle.

Servo Electric taivutustekniikka on kirjoittanut tarkkuuden taivuttamisen prosessistandardit erinomaisella dynaamisella suorituskyvyllä. Perinteisiin hydraulisiin järjestelmiin verrattuna servomoottorien rakenne, joka ajaa suoraan kuulusruuvit, eliminoi hydrauliöljyn puristumisen ja hystereesin ja saavuttaa ennennäkemättömän kontrollitarkkuuden (± 0,005 mm). Kolmiulotteinen vapaa taivutustekniikka rikkoo perinteisen taivutuksen tason muodonmuutosrajoituksen ja toteuttaa monimutkaisten käyrien jatkuvan muodostumisen avaruudessa.

Sähkömagneettinen muodostumistekniikka (EMF) käyttää ohimenevien vahvojen magneettikenttien (10-50t) tuottamaa Lorentz-voimaa metallien nopean muodonmuutoksen saavuttamiseksi, mikä on tyypillinen dieless-muodostumisprosessi. Tämä korkeaenergiamuodostusominaisuus tuo ainutlaatuisia etuja: inertiaalinen vaikutus parantaa materiaalin juoksevuutta, ja alumiiniseoksen rajan taivutussäde pienenee 3T: stä huoneenlämpötilassa 0,5T (t on materiaalin paksuus); Adiabaattinen tila tukahduttaa jouset ja kulman tarkkuutta parannetaan 5-8 kertaa; Fyysistä muottia ei vaadita, mikä sopii pienen räätälöityyn tuotantoon.

Sisäinen korkeapaineinen taivutustekniikka (IHB) yhdistää hydraulisen muodostumisen taivutustekniikkaan ja saavuttaa putkien korkean tarkan taivutuksen sisäisen nestepaineen (50-400MPA) ja aksiaalisen työntövoiman tarkan koordinaation avulla. Sen ydinteknologia on paineen siirtämisen koordinoitu ohjaus: korkean paineen ylläpitäminen mutkan ulkopuolelle ryppyjen tukahduttamiseksi, samalla kun se vähenee paineen taivutuksen sisäpuolelle repeämän välttämiseksi; Aksiaalinen työntövoima kompensoi materiaalin jatkamisen siten, että seinämän paksuuden poikkeamaa säädetään ± 5%: n sisällä. Verrattuna perinteiseen karjan taivutukseen, sisäinen korkeapainetekniikka voi vähentää taivutussädettä 30% (1,5d, D on putken halkaisija), parantaa sisäpinnan laatua 2-3 tasoilla, eikä voitelua ja sitä seuraavaa puhdistusta ei tarvita.

Yhdistelmä taivutusprosessi ratkaisee yhden prosessin rajoitukset useiden energiamuotojen synergian kautta. Alumiiniseosrunkojen prosessissa tämä prosessi vähentää jouset 8 ° - 0,3 °, pinnan laadun RA <0,4 μm ja raekoko on 50% hienompi kuin perinteinen kuuma muodostuminen. Toinen innovatiivinen suunta on ultraääni-avustettu taivutus, joka päällekkäin 20 kHz: n korkeataajuisen värähtelyn (amplitudi 10-30 μm) tavanomaisessa taivutusprosessissa, vähentää virtausjännitystä 15-25% värähtelyn pehmenemisvaikutuksen kautta ja parantaa materiaalin sujuvuutta, joka on erityisen sopiva tarkkaan, joka on taivutettu läheisesti pakattujen heksagonaalisten rakenteiden metalleilla, kuten Magnesium Alloy -kooksilla ja tiimillä.

Tarkkuusmuodostustekniikan läpimurto ei heijastu vain itse prosessissa, vaan myös koko prosessin laadunvarmistusjärjestelmän perustamisessa. Online-lasermittauksen, voimansiirron tunnistamisen, lämpökuvauksen ja muiden digitaalisten kaksoistekniikan seurantamenetelmien yhdistelmä toteuttaa reaaliaikaisen palautteen hallinnan muodostumisprosessista. Nämä teknologiset edistykset ovat yhdessä edistäneet metallin taivutusprosessin muutosta kokemuksesta riippuvaisesta tiedepohjaiseen, ja loittamalla teknologinen perusta valmistusteollisuuden älykkäälle päivittämiselle.