การแนะนำกระบวนการตีขึ้นรูป

การตีขึ้นรูปคือการใช้เครื่องจักรตีขึ้นรูปเพื่อออกแรงกดบนโลหะเปล่าเพื่อสร้างการเสียรูปแบบพลาสติก เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลที่แน่นอน รูปร่างและขนาดที่แน่นอนของวิธีการประมวลผลการตีขึ้นรูป การตีและการปั๊มเป็นทั้งคุณสมบัติในการแปรรูปพลาสติก ซึ่งเรียกรวมกันว่าการตีขึ้นรูป

การตีขึ้นรูปเป็นวิธีการขึ้นรูปทั่วไปในเมเปิ้ล.

ด้วยการปลอมสามารถกำจัดโลหะได้เนื่องจากหลุมที่หล่อหลวมและมีรอยเชื่อม โดยทั่วไปคุณสมบัติทางกลของการปลอมจะดีกว่าการหล่อวัสดุชนิดเดียวกัน สำหรับชิ้นส่วนสำคัญที่มีโหลดสูงและสภาพการทำงานที่รุนแรงในเครื่องจักร การตีขึ้นรูปส่วนใหญ่จะใช้นอกเหนือจากแผ่นธรรมดา โปรไฟล์ หรือชิ้นส่วนการเชื่อมที่สามารถรีดได้

การตีสามารถแบ่งออกเป็นการตีเย็นและการตีร้อนตามอุณหภูมิของช่องว่างระหว่างการประมวลผล โดยทั่วไปการตีขึ้นรูปเย็นจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง ในขณะที่การตีขึ้นรูปร้อนจะดำเนินการที่อุณหภูมิการตกผลึกซ้ำที่สูงกว่าโลหะเปล่า บางครั้งยังอยู่ในสถานะร้อน แต่อุณหภูมิไม่เกินอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ การตีขึ้นรูปเรียกว่าการตีขึ้นรูปอุ่น อย่างไรก็ตาม แผนกนี้ไม่ได้มีความสม่ำเสมอในการผลิตอย่างสมบูรณ์

อุณหภูมิการตกผลึกใหม่ของเหล็กอยู่ที่ประมาณ 460 ℃ แต่โดยทั่วไปจะใช้ 800 ℃เป็นเส้นแบ่ง สูงกว่า 800 ℃เป็นการตีขึ้นรูปร้อน ระหว่าง 300 ถึง 800 ° C เรียกว่าการตีขึ้นรูปร้อนหรือการตีขึ้นรูปกึ่งร้อน

การตีตามวิธีการขึ้นรูปสามารถแบ่งออกเป็นการตีขึ้นรูปฟรี การตีขึ้นรูป การตีเย็น การตีแนวรัศมี การอัดขึ้นรูป การรีดขึ้นรูป การตีขึ้นรูปม้วน การรีดและอื่น ๆ การเสียรูปของช่องว่างภายใต้ความกดดันนั้นเป็นการปลอมแบบอิสระหรือที่เรียกว่าการปลอมแบบเปิด การเสียรูปของเหล็กแท่งยาวของวิธีการตีแบบอื่นนั้นถูกจำกัดโดยแม่พิมพ์ ซึ่งเรียกว่าการตีแบบปิด มีการเคลื่อนที่ของการหมุนสัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือขึ้นรูปของการขึ้นรูปการรีด การตีขึ้นรูป การรีด ฯลฯ และช่องว่างจะถูกกดและก่อตัวทีละจุดและแบบไม่แสดงสัญญาณ ดังนั้นจึงเรียกว่าการตีแบบหมุน

วัสดุการตีขึ้นรูปส่วนใหญ่เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กโลหะผสมที่มีส่วนประกอบต่างๆ ตามมาด้วยอลูมิเนียม แมกนีเซียม ทองแดง ไทเทเนียม และโลหะผสมของพวกมัน สภาพดั้งเดิมของวัสดุคือ แท่ง แท่งโลหะ ผงโลหะ และโลหะเหลว

โดยทั่วไป การตีขึ้นรูปขนาดเล็กและขนาดกลางจะใช้วัสดุแท่งกลมหรือสี่เหลี่ยมเป็นวัสดุเปล่า โครงสร้างเกรนและคุณสมบัติทางกลของแท่งมีความสม่ำเสมอและดี รูปร่างและขนาดถูกต้อง คุณภาพพื้นผิวดี และง่ายต่อการจัดระเบียบการผลิตจำนวนมาก ตราบใดที่อุณหภูมิความร้อนและสภาวะการเปลี่ยนรูปได้รับการควบคุมอย่างสมเหตุสมผล ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนรูปการตีขึ้นรูปขนาดใหญ่เพื่อทำการตีขึ้นรูปที่ดี

ลิ่มใช้สำหรับการตีขึ้นรูปขนาดใหญ่เท่านั้น แท่งโลหะเป็นโครงสร้างหล่อที่มีคริสตัลเรียงเป็นแนวขนาดใหญ่และมีจุดศูนย์กลางหลวม ดังนั้น ผลึกเรียงเป็นแนวจะต้องแตกเป็นเม็ดละเอียดผ่านการเสียรูปพลาสติกขนาดใหญ่และการบดอัดแบบหลวม ๆ เพื่อให้ได้โครงสร้างโลหะและคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม

การตีขึ้นรูปผงสามารถทำได้โดยการกดและยิงพรีฟอร์มโลหะวิทยาที่เป็นผงภายใต้สภาวะที่ร้อนโดยการตีขึ้นรูปโดยไม่มีขอบแฟลช ผงการตีขึ้นรูปนั้นใกล้เคียงกับความหนาแน่นของชิ้นส่วนการตีขึ้นรูปทั่วไป มีคุณสมบัติทางกลที่ดี และมีความแม่นยำสูง ซึ่งสามารถลดกระบวนการตัดที่ตามมาได้ การตีขึ้นรูปผงมีโครงสร้างภายในที่สม่ำเสมอและไม่มีการแบ่งแยก และสามารถนำไปใช้ในการผลิตเฟืองขนาดเล็กและชิ้นงานอื่นๆ ได้ อย่างไรก็ตาม ราคาของผงนั้นสูงกว่าราคาของแท่งทั่วไปมาก และการนำไปใช้ในการผลิตขึ้นอยู่กับข้อจำกัดบางประการ

ด้วยการใช้แรงดันคงที่กับโลหะเหลวที่หล่อในแม่พิมพ์ มันสามารถแข็งตัว ตกผลึก ไหล การเปลี่ยนรูปพลาสติก และรูปแบบภายใต้การกระทำของความดัน และสามารถรับรูปร่างและประสิทธิภาพที่ต้องการของการตีขึ้นรูปได้ การตีขึ้นรูปโลหะเหลวเป็นวิธีการขึ้นรูประหว่างการหล่อแบบตายตัวและการตีขึ้นรูป ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนผนังบางที่ซับซ้อนซึ่งยากต่อการขึ้นรูปในการตีขึ้นรูปทั่วไป

วิธีการตีขึ้นรูปที่แตกต่างกันมีกระบวนการที่แตกต่างกัน ซึ่งกระบวนการตีขึ้นรูปด้วยความร้อนนั้นยาวที่สุด ลำดับทั่วไปคือ: การตีขึ้นรูปช่องว่าง; การตีความร้อนเหล็กแท่ง; การเตรียมการตีขึ้นรูป การขึ้นรูปขึ้นรูปตาย ตัดแต่ง; การตรวจสอบระดับกลาง การตรวจสอบขนาดการตีขึ้นรูป และข้อบกพร่องของพื้นผิว การรักษาความร้อนของการตีขึ้นรูปเพื่อขจัดความเครียดในการตีและปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดโลหะ การทำความสะอาด ส่วนใหญ่จะขจัดออกไซด์ของพื้นผิว แก้ไข; การตรวจสอบ การตีขึ้นรูปทั่วไปเพื่อผ่านการตรวจสอบลักษณะและความแข็ง การตีขึ้นรูปที่สำคัญยังผ่านการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล ความเค้นตกค้าง และการทดสอบอื่น ๆ และการทดสอบแบบไม่ทำลาย

การตีเป็นการผสมผสานระหว่างการตีและการปั๊ม คือการใช้ค้อนเครื่องจักรตี บล็อกทั่ง หมัด หรือผ่านแม่พิมพ์เพื่อออกแรงกดบนช่องว่าง เพื่อสร้างการเปลี่ยนรูปพลาสติก เพื่อให้ได้รูปร่างและขนาดที่ต้องการของ วิธีการประมวลผลการขึ้นรูปชิ้นงาน

ในระหว่างกระบวนการตีเหล็กแท่งโดยรวมมีการเสียรูปพลาสติกอย่างเห็นได้ชัดและมีการไหลของพลาสติกจำนวนมาก ในกระบวนการปั๊มขึ้นรูป เหล็กแท่งจะถูกสร้างขึ้นโดยการเปลี่ยนตำแหน่งเชิงพื้นที่ของพื้นที่แต่ละส่วนเป็นหลัก และไม่มีการไหลของพลาสติกที่มีระยะห่างมากภายใน การตีส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการแปรรูปชิ้นส่วนโลหะ และยังสามารถใช้สำหรับการแปรรูปอโลหะบางชนิด เช่น พลาสติกวิศวกรรม ยาง แท่งเซรามิก อิฐ และการขึ้นรูปวัสดุคอมโพสิต

การรีดและการขึ้นรูปในอุตสาหกรรมการตีขึ้นรูปและโลหะคือการแปรรูปพลาสติกหรือการแปรรูปด้วยแรงดัน แต่การตีส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนโลหะ ในขณะที่การรีดและการวาดส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการผลิตโลหะแผ่น แถบ ท่อ โปรไฟล์ และลวด และวัสดุโลหะสากลอื่น ๆ

เมื่อสิ้นสุดยุคหินใหม่ มนุษย์ได้เริ่มตอกทองแดงสีแดงตามธรรมชาติเพื่อทำเครื่องประดับและอุปกรณ์ต่างๆ กระบวนการตีขึ้นรูปเย็นถูกนำมาใช้ในประเทศจีนเมื่อประมาณ 2,000 ปีก่อนคริสตกาล เพื่อสร้างเครื่องมือ เช่น วัตถุทองแดงสีแดงที่ขุดพบที่แหล่งวัฒนธรรม Taiqijia ของจักรพรรดินี Niniang ในเมือง Wuwei มณฑลกานซู มีร่องรอยของการตอกที่ชัดเจน ในช่วงกลางของราชวงศ์ซาง เหล็กอุกกาบาตถูกนำมาใช้สร้างอาวุธโดยกระบวนการตีขึ้นรูปด้วยความร้อน บล็อกเหล็กดัดที่ปรากฏในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วงถูกสร้างขึ้นโดยการให้ความร้อนซ้ำๆ เพื่อขับไล่การรวมตัวของออกไซด์และก่อตัวขึ้น

ในตอนแรก ผู้คนใช้การแกว่งค้อนเพื่อตีเหล็ก และต่อมาดูเหมือนจะใช้คนดึงเชือกและโหม่งเพื่อยกค้อนอันหนักหน่วง จากนั้นจึงปล่อยวิธีการตีช่องว่างอย่างอิสระ หลังจากศตวรรษที่ 14 การตีค้อนโดยใช้สัตว์และไฮดรอลิกก็ปรากฏขึ้น

ในปีพ.ศ. 2385 Nesmith ของอังกฤษได้สร้างค้อนไอน้ำเครื่องแรกขึ้น เพื่อเข้าสู่ยุคแห่งการใช้อำนาจ ต่อมามีการตีเครื่องอัดไฮดรอลิก ค้อนคลีทที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ ค้อนตีด้วยลม และเครื่องอัดเชิงกล ค้อนเฝือกถูกใช้ครั้งแรกในช่วงสงครามกลางเมืองอเมริกา (พ.ศ. 2404 ~ 2408) เพื่อปลอมแปลงอาวุธบางส่วน จากนั้นค้อนตีขึ้นรูปด้วยไอน้ำก็ปรากฏขึ้นในยุโรป และกระบวนการตีขึ้นรูปก็ค่อยๆ ส่งเสริม ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ได้ก่อให้เกิดประเภทพื้นฐานของเครื่องจักรตีขึ้นรูปสมัยใหม่

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เนื่องจากมีการผลิตรถยนต์จำนวนมาก การตีขึ้นรูปร้อนได้พัฒนาอย่างรวดเร็วและกลายเป็นกระบวนการตีขึ้นรูปหลัก ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เครื่องตีขึ้นรูปร้อน เครื่องตีแบบเรียบ และค้อนทุบแบบไม่มีทั่งตี ค่อยๆ เข้ามาแทนที่ค้อนตีแบบธรรมดา ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต และลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน ด้วยการพัฒนากระบวนการตีขึ้นรูปใหม่ เช่น การตีเหล็กแท่งน้อยและไม่มีเทคโนโลยีการให้ความร้อนแบบออกซิเดชัน แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและมีอายุการใช้งานยาวนาน การอัดขึ้นรูปด้วยความร้อน ผู้ดำเนินการรีดและตีขึ้นรูป ผู้ควบคุมเครื่องจักร และสายการผลิตการตีขึ้นรูปอัตโนมัติ ประสิทธิภาพและผลกระทบทางเศรษฐกิจของการผลิตการตีขึ้นรูปมี ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง