Forgings kan opdeles efter forskellige klassificeringsstandarder:
By behandlingstemperatur: kold smedning, varm smedning og varm smedning.
By formningsmetode: Gratis smedning og dø smedning. Gratis smedning bruger generelle værktøjer eller smedning af hammere til dannelse, mens die smedning udføres i fast dies.
Anvendelsesområder for smed
Forgings bruges i vid udstrækning på følgende felter på grund af deres fremragende mekaniske egenskaber og bærende kapacitet:
Automobile Industry: Bruges til at fremstille dele, der kan modstå påvirkning eller skiftevis stress, såsom hjulnavlejer, transmissionsspindler, gearringe, forbindelsesstænger osv.
Mechanical Equipment: Hovedbærende strukturer og sekundære belastningsbærende strukturelle dele, såsom hovedakslen og mellemakslen i en hydro-turbine-generator.
Defense Industri: såsom pistoltønder, dørlegemer, knækblokke og trækkraftringe osv.
Fordele og ulemper ved smede
Advantages:
Excellent mekaniske egenskaber: Metalets kornstruktur optimeres under smedningsprocessen, hvilket forbedrer materialets styrke, sejhed og træthed. Strong Bærekapacitet: Forginger kan modstå større påvirkning og tunge belastninger og er egnede til miljøer med høje belastninger og alvorlige arbejdsforhold.
Dimensionel stabilitet: Efter smedning har metallet en ensartet struktur, rimelig fiberstruktur og god form og dimensionel stabilitet.
Klassificering af smede
Forgings er en af de mest almindelige former for metalkomponenter, der bruges i forskellige industrielle anvendelser, fra rumfart og bil til olie og gas og konstruktion. De produceres ved opvarmning af metal over dens omkrystallisationstemperatur og formes det derefter ved mekanisk eller hydraulisk tryk, normalt ved hjælp af en matrice eller hammer. Forgings tilbyder ofte overlegen styrke, holdbarhed og modstand mod træthed, korrosion og slid sammenlignet med andre fremstillingsprocesser. Imidlertid er ikke alle smedninger ens i deres egenskaber, og de kan kategoriseres baseret på flere faktorer, herunder deres produktionsmetode, form, størrelse, materiale og anvendelse. I denne artikel vil vi undersøge klassificeringen af smedninger i detaljer.
1. produktionsmetode
Forgings kan foretages ved hjælp af forskellige metoder, hver med dens fordele og ulemper, afhængigt af de ønskede materialegenskaber, form og omkostninger. De mest almindelige smedningsmetoder inkluderer:
- Hammer smedning: Dette er den ældste og enkleste metode til smedning, som involverer at slå metallet med en tung hammer gentagne gange for at forme det. Hammer smedning kan producere en lang række former og størrelser, fra små bolte til store turbineblade. Det er dog arbejdskrævende og tilbyder muligvis ikke præcis kontrol over dimensioner og overfladefinish.
- Tryk på smedning: Denne metode anvender hydrauliske eller mekaniske presser til at anvende kraft gradvist og forudsigeligt på metallet. Pressemedning kan opnå strammere tolerancer og bedre overfladefinish end hammersmedning samt reducere materialeaffald og energiforbrug. Det kræver dog højtryksudstyr og er muligvis ikke egnet til komplekse former eller store dele.
- Forstyrrelse af smedning: Denne teknik involverer komprimering og spredning af metallet i en matrice ved at anvende tryk i en retning vinkelret på metalens akse. Forstyrret smedning kan øge diameteren, længden eller tykkelsen af en del samt reducere kornstørrelsen og forbedre de mekaniske egenskaber. Det kan dog forårsage interne defekter, hvis de ikke kontrolleres korrekt.
- Rullemedning: Denne metode involverer at passere metallet mellem to eller flere roterende ruller for at forme det gradvist. Rullemedning kan producere cylindriske eller koniske dele med høj styrke og glat finish samt reducere bearbejdningskrav og produktionstid. Det kræver dog specielt designet udstyr og er muligvis ikke egnet til uregelmæssige former eller tynde sektioner.
- Lukket-die smedning: Også kendt som indtryk af smedning, denne proces indebærer omslutning af metallet mellem to dørhalvdelinger og anvendelse af pres for at fylde hulrummet og forme delen. Smedning af lukket-die kan producere meget nøjagtige og gentagne dele med minimale bearbejdningskrav og fremragende overfladefinish. Det kræver dog præcis die -design og vedligeholdelse samt en høje indledende værktøjsomkostning.
- Open-Die smedning: Også kendt som Smith smedning, denne metode involverer at forme metallet ved at slå det mellem to eller flere dies, der ikke omslutter delen fuldstændigt. Open-die smedning kan producere større og mere komplekse dele end smedning af lukket die samt give mulighed for bedre retningsbestemte egenskaber og kornstrøm. Det kan dog kræve mere materiale og energi end andre metoder samt resultere i resterende spændinger og ufuldkommenheder i overfladen.
2. form
Forgings kan klassificeres baseret på deres form eller profil, som afhænger af applikationen og den anvendte smedningsmetode. Nogle af de almindelige smedningsformer inkluderer:
- Runde: Denne form er den mest ligetil og ofte brugt i forskellige brancher, såsom lejer, gear og aksler. Runde smedning kan produceres af hammer, presse eller rulle smedning og tilbyde høj styrke og træthedsmodstand.
- Square: Denne form har fire sider og bruges ofte i konstruktionsapplikationer, såsom bjælker, søjler og stik. Firkantet smedning kan produceres af presse eller lukket smedning og tilbyde god bærende kapacitet og svejsbarhed.
- Flad: Denne form har to parallelle overflader og bruges ofte til bearbejdnings- eller svejsningsapplikationer, såsom plader, parenteser og flanger. Flad smedning kan produceres ved rulle eller presse smedning og tilbyde god overfladefinish og bearbejdning.
- Hexagonal: Denne form har seks sider og bruges ofte i fastgørelsesanvendelser, såsom bolte, nødder og skruer. Hexagonal smedning kan produceres ved forfalskning eller lukket die smedning og tilbyde godt greb og drejningsmomentoverførsel.
- Brugerdefineret: Denne form kan være enhver ikke-standardform, der kræves af applikationen, såsom kroge, klinger og gear. Brugerdefinerede smedninger kan produceres ved enhver smedningsmetode og tilbyder skræddersyede egenskaber og funktionalitet.
3. størrelse
Forgings kan også klassificeres baseret på deres størrelse eller vægt, som afhænger af de anvendte dimensioner og grænser for det anvendte smedningsudstyr. Nogle af de almindelige smedestørrelsesområder inkluderer:
- Små smedning: Disse vejer typisk mindre end 5 kg og har en maksimal længde på 500 mm. Små smedning kan produceres af Hammer, Press eller Forstyrrende smedning og bruges ofte i præcisions- og højspændingsapplikationer, såsom rumfart og medicinsk.
- Medium smedning: Disse vejer typisk mellem 5 og 50 kg og har en maksimal længde på 1000 mm. Medium smedning kan produceres ved enhver smedningsmetode og bruges ofte i tunge og industrielle anvendelser, såsom minedrift og marine.
- Store smede: Disse vejer typisk mere end 50 kg og har en maksimal længde på 3000 mm. Store smedninger kræver specialiseret udstyr og ekspertise og bruges ofte i kritiske og komplekse applikationer, såsom kraftproduktion og forsvar.
4. materiale
Forgings kan også klassificeres baseret på det anvendte materiale, hvilket kan påvirke egenskaber, omkostninger og egnethed til applikationen. Nogle af de almindelige smedningsmaterialer inkluderer:
- Carbon Steel: Dette materiale indeholder primært jern og kulstof og kan smedes ved enhver metode. Carbon stål smedning tilbyder høj styrke, holdbarhed og bearbejdelighed samt moderat korrosionsbestandighed og hårdhed.
- Legeringsstål: Dette materiale indeholder yderligere legeringselementer, såsom nikkel, krom og molybdæn, for at forbedre specifikke egenskaber, såsom styrke, sejhed og varmemodstand. Legeringsstålsmedninger kan produceres ved enhver metode og tilbyder tilpassede egenskaber og ydeevne.
- Rustfrit stål: Dette materiale indeholder mindst 10% krom og kan modstå korrosion og plette i forskellige miljøer. Rustfrit stål smedning kan produceres ved enhver metode og giver fremragende styrke, holdbarhed og hygiejne.
- Aluminium: Dette materiale har lav densitet, høj termisk ledningsevne og god formbarhed, hvilket gør det velegnet til lette og varmefølsomme anvendelser. Aluminiumsmedninger kan produceres af hammer eller lukket die smedning og tilbyde god styrke, korrosionsbestandighed og elektrisk ledningsevne.
-Titanium: Dette materiale har forholdet mellem høj styrke og vægt, lav termisk ekspansion og god biokompatibilitet, hvilket gør det velegnet til rumfarts-, medicinske og kemiske anvendelser. Titanium-smedning kan produceres af lukket die eller åbent smedning og tilbyde høj styrke, sejhed og korrosionsbestandighed.
5. Anvendelse
Forgings kan også klassificeres baseret på den applikation, de er beregnet til, som kan bestemme de krav og egenskaber, der er nødvendige for den del. Nogle af de almindelige smedningsapplikationer inkluderer:
- Automotive: Denne branche bruger smede til motor, ophæng, transmission og styrekomponenter, der kræver høj styrke, holdbarhed og slidstyrke. Eksempler inkluderer tilslutning af stænger, krumtapaksler, gear og kugleled.
- Aerospace: Denne branche bruger smedning til fly, rumfartøjer og forsvarssystemer, der kræver høj præcision, pålidelighed og træthedsmodstand. Eksempler inkluderer turbineblad, landingsudstyr, vinger og rammer.
- Olie og gas: Denne branche bruger smedning til boring, pumpning, raffinering og rørledningsudstyr, der kræver høj sejhed, korrosionsbestandighed og trykresistens. Eksempler inkluderer borebits, ventiler, flanger og fittings.
- Konstruktion: Denne branche bruger smede til bygninger, broer og infrastruktur, der kræver høj bærende kapacitet, svejsbarhed og vejrbestandighed. Eksempler inkluderer bjælker, bjælker, bolte og parenteser.
- Medicinsk: Denne branche bruger smede til implantater, instrumenter og enheder, der kræver høj biokompatibilitet, slidstyrke og sterilisering. Eksempler inkluderer knogleplader, skruer, hængsler og pincet.
Konklusion
Forgings er en vigtig og alsidig fremstillingsproces, der har eksisteret i århundreder og kan skabe komplekse, meget nøjagtige og holdbare metalkomponenter til forskellige industrielle anvendelser. Klassificeringen af smedninger baseret på produktionsmetoden, form, størrelse, materiale og anvendelse kan hjælpe designere, ingeniører og producenter med at vælge den rigtige smedningsproces og specifikation til deres tilsigtede formål og ydelseskrav. Ved at forstå styrker og begrænsninger ved forskellige smedningsmetoder og materialer kan virksomheder optimere deres produktionseffektivitet, kvalitet og omkostningseffektivitet, samtidig med at de sikrer deres produkters sikkerhed og pålidelighed.
