Forståelse af de forskellige metalsmedningsmetoder

Smedning Ved at bearbejde en række matrice/værktøj, der skal bruges til at smede bilkomponenter. Ordene "matrice" og "værktøj" bruges ofte i flæng i smedeindustrien. De refererer til den enhed, der bruges til at forme en (normalt forvarmet) barre, barre, præform eller stang. Når man sammenligner smedning med det anvendte værktøj, er der tre primære metoder: aftryksdyse, åben matrice og valset ring.

Impression Die Forging

Ved tryksmedning presses/komprimeres metal mellem to specialfremstillede matricer, der hver har forskårne profiler/hulrum (eller aftryk) af den endelige delform.

Derefter, ved hjælp af forskellige typer udstyr, såsom en mekanisk presse eller en drophammer, komprimeres barren eller præformen, mens den undergår plastisk deformation. I hvert aftryk tvinges emnet ind i hulrummet, når flashen (overskydende metal) strømmer ud i matricen. Efterhånden som blitzen afkøles, opbygges der tryk i aftrykket, hvilket er med til at sikre en mere ensartet komponent. Derefter fjernes blitzen enten manuelt eller med trimmematricer.

Aftrykssmedning bruges primært til fremstilling af komplekse symmetriske og asymmetriske smedede komponenter. Denne metode kan også opnå tættere tolerancer sammenlignet med åben matricesmedning.

Åbn smedning

Ved åben matricesmedning deformeres et emne (barre, stang, billet eller præform) mellem en øvre og nedre fladformede matrice, og bevægelsen af ​​selve emnet er i høj grad det, der hjælper med at forme den sidste del.

Ud over flade matricer og hamre (eller presser) er der andre værktøjer, der kan bruges i åben formsmedning, herunder sadler, blokke, ringe, dorne og stanser.

Komponenterne fremstillet i åben smedning er normalt enkle i form (lange og rektangulære, flade og runde osv.) og kan bearbejdes yderligere efter smedningsprocessen.

Åben matricesmedning bruges til at fremstille komponenter i alle størrelser, men når det kommer til kompleksitet, er tryksmedning normalt den foretrukne metode frem for åben matricesmedning.

Valset Ringsmedning

Den sidste metode ved værktøj er valset ringsmedning. I modsætning til aftryksmatrice og åben matrice, bruger rullesmedningsmetoden ikke matricer, og den bruges til at lave meget specifikke former: ringe.

Denne smedningsproces kan bruges til at lave alle typer og størrelser sømløse ringe. Rullesmedning foretrækkes frem for bearbejdning, skæring og støbning, fordi det kan producere komponenter med snævre tolerancer. Derudover eliminerer smedning intern porøsitet, i modsætning til støbning, hvilket reducerer krybning, træthed og andre problemer.

Ved rullesmedning er råmaterialet sædvanligvis præformet. Præformteknikken, der bruges til rullesmedning, kaldes stansning. Som navnet antyder, bliver der slået et hul ind i lageret, hvilket skaber en donutform. Derefter køres præformen gennem et valseværk, indtil den endelige komponent er fremstillet.

Alle typer komponenter kan fremstilles ved rullesmedning, inklusive motorlejer, hjullejer, flanger og gear.

Smedeprocesser efter temperatur

Metalsmedningsprocesser kan også kategoriseres efter den faktiske temperatur på emnet. Forskellige temperaturer påvirker metalets plasticitet, stykkets endelige kvalitet og kan bestemme mange af komponentens endelige mekaniske egenskaber, herunder styrke, duktilitet og modstandsdygtighed over for slag eller træthed.

Når man kategoriserer smedning efter temperatur, er der tre primære metoder: varm, varm og kold.

Varm smedning

Ved varmsmedning forvarmes matricerne/værktøjet typisk til en bestemt temperatur, hvorefter selve emnet opvarmes til en forudbestemt temperatur. Temperaturen, der bruges til varmsmedning, varierer baseret på det anvendte råmateriale, den komponent, der produceres, og eventuelle specifikke anvendelseskrav.

Ved varmsmedning gør varme metallet mere duktilt, og det konsekvente tryk fra matricerne, der klemmer varmt metal, giver en mere raffineret kornstruktur og dermed stærkere, mere duktile komponenter.

Varm smedning

Ved varmsmedning opvarmes et emne inden for et specifikt område: over arbejdshærdningstemperaturen, men under skaleringstemperaturen.

Varmsmedning dækker over en række smedede produkter, der ikke kræver omkostningerne og snævre tolerancer ved koldsmedning eller det højere styrkeudbytte ved varmsmedning. Varmmetalsmedning bruges typisk til dele, der allerede er tæt på deres endelige form, såsom aksler og tandhjul.

Koldsmedning

Som navnet antyder, udføres koldsmedningsprocessen ved køligere temperaturer (alt mellem stuetemperatur og blot et par hundrede grader).

Kold smedning anvender også andre processer, herunder bøjning, prægning, valsning og ekstrudering, afhængigt af typen af ​​komponent, der produceres. Metallet, der anvendes i processen, er også typisk udglødet eller blødgjort under smedningsprocessen, og kontinuerlig smøring er påkrævet under denne proces for at forhindre friktionsvarme.

Selvom kold smedning er ekstremt præcis og ofte kræver lidt eller ingen efterbehandling, er varm smedning stadig den foretrukne metode til komplekse, tilpassede smedninger. Derudover er der større sandsynlighed for, at komponenter, der er koldsmedet, indeholder resterende spændinger, som i sidste ende kan føre til revner, vridninger og andre problemer.