Klíčové slovo

Tváření je typ výrobního procesu používaného velmi široce po celém světě a je jednou ze starých technik. Níže uvádíme body, které v tomto článku podrobně probereme:

Obsah

Co se formuje? | Základy procesů tváření kovů

Tváření / tváření kovů je proces, při kterém se materiál plasticky deformuje, aby získal požadovaný tvar působením síly takovým způsobem, že generované napětí by mělo být větší nebo rovné mez kluzu, a současně by to mělo být méně než konečný stres materiálu.

Druhy tvářecího procesu Proces tváření ve výrobě Procesy tváření sypkých kovů Procesy tváření kovů Tvářecí operace | Typ tvářecích operací Různé typy tváření | Klasifikace procesu tváření kovů Druhy tváření plastů

Tváření kovů:

1) Tvarování hromadného kovu: 

1. Kování
2. válcování
3. Vytlačování 
4. Tváření drátu

2) Tváření plechu

1. Ohýbání
2. Kresba hlubokého poháru
3. Stříhání
4. Strečink
5. Spinning

3) Pokročilé tváření kovů

1. Super plastické tváření
2. Elektroformování
3. Jemné a bankovní operace
4. Hydroformování
5. Laserové tváření
6. Tvarování prášku

Vývoj mikrostruktury v procesech tváření kovů

Když se provádí tváření kovů, materiál podléhá velmi vysokému namáhání, aby změnil svůj tvar. Nastává mikrostrukturální změna v materiálu. Ale tvorba krystalů se znovu uspořádá, pouze pokud se jedná o horkou práci, která je zpracována nad rekrystalizační teplotou. To znamená, že materiál je zahříván nad teplotu rekrystalizace a je prováděno tváření.

Teplota při tvářecích procesech Procesy tváření horkých kovů Procesy tváření za studena Vliv teploty na proces tváření kovů

• Teplota je ve výrobním procesu velmi důležitým faktorem, protože vlastnosti materiálu jsou funkcí teploty.
• Práce v procesu tváření je rozdělena do tří částí na základech teploty:
• 1. Práce za studena
• 2. Teplá práce
• 3. Práce za tepla
• Než definujeme výše uvedené body, dejte nám vědět, co je rekrystalizační teplota.

Teplota rekrystalizace:

• Teplota, při které bude materiál reformovat uspořádání svého krystalu, se nazývá teplota rekrystalizace.
• Je to jedinečná hodnota pro každý materiál
•  Olovo, cín, zinek a kadmium je materiál, jehož teplota rekrystalizace se rovná teplotě místnosti, a proto je práce na těchto materiálech vždy horká.
• Teplota rekrystalizace se pohybuje v rozmezí 0.5 až 0.9násobku teploty tání materiálu.

Práce za studena:

• Pokud se na materiálu pracuje, je-li jeho teplota pod teplotou rekrystalizace, spadá tato práce do kategorie tváření za studena.
• Množství síly a energie potřebné při práci za studena je velmi vysoké.
• Přesnost je při práci za studena ve srovnání s ostatními docela dobrá.
• Vlastnosti jako síla a tvrdost se zvyšují. 
• Zatímco vlastnosti jako tvárnost a tvárnost se snižují.
• Tření při práci za studena je nízké.

Práce za tepla:

• Pokud se na materiálu pracuje při teplotě vyšší než za studena, ale nižší než teplota rekrystalizace, spadá do kategorie práce za tepla.
• Je upřednostňováno před obráběním za studena, když je aplikovaná síla menší.

Horká práce:

• Když se pracuje na materiálu, jeho teplota je vyšší než teplota rekrystalizace, taková práce spadá do kategorie zpracování za tepla.
• Množství síly a energie potřebné při práci za tepla je menší.
• Přesnost je ve srovnání s ostatními udržována špatná při práci za tepla.
• Vlastnosti jako síla a tvrdost se snižují.
• Zatímco vlastnosti jako tvárnost a tvárnost se zvyšují.
• Tření při práci za tepla je vysoké.

Druhy procesu tváření za studena

Techniky tváření za studena: lisovací proces, proces ohýbání, proces tažení a proces stříhání. 

Proces mačkání sestává z:

• Válcování,
• Proces vytlačování,
• Proces kování,
• Proces dimenzování

Proces ohýbání se skládá z:

• Proces ohýbání úhlu,
• Proces ohýbání role,
• Proces tváření válcem,
• Proces švů,
• Proces narovnávání
• Proces stříhání se skládá z:
• Proces stříhání plechu,

Zaslepení.

• Proces kreslení sestává z:
• Proces tažení drátu,
• Proces kreslení trubek,
• Proces spřádání kovů,
• Proces kreslení plechu,
• Proces žehlení

Tření a mazání v procesu tváření kovů Tření v procesu tváření kovů

• tření při tváření kovů nastává v důsledku těsného kontaktu povrchu obrobku a nástroje (matrice, razník) při vysokém tlaku (pro některé operace také vysoká teplota).
• Tento vysoký tlak, vysoký tlakové napětí a také tření hraje velmi důležitou roli při formování výrobku.
• K překonání tření je ale zapotřebí více než 50% energie.
• Kvalita povrchu je zpomalena, životnost nástroje a matrice je snížena.
• K překonání těchto nežádoucích účinků je zavedeno mazání

K překonání tření se provádí mazání:

Mazání v procesu tváření kovů Druhy maziv používaných při tváření kovů

Tváření kovů používá mazání: vodní, olejové, syntetické a pevné filmy

• Na vodní bázi: jsou dobré pro chlazení, ale mají menší mazivost. Většinou se používají pro vysokorychlostní aplikace.
• Na bázi oleje: Překonává problémy s mazivem na bázi vody, ale chybí vám aditivní rozpustnost.
• Syntetický: s rozpustností také poskytuje dobrou mazivost.
• Plná fólie: lze použít s olejem / vodou nebo bez něj, většinou se používá pro aplikace s vysokým tlakem, nízkou rychlostí a nízkou teplotou.

Výhody a nevýhody procesu tváření kovů

Výhody:

• Plýtvání materiálem je zanedbatelné nebo nulové (protože se nejedná o žádný střih / řezání).
• Obilí lze orientovat požadovaným směrem
• Zpracováním za studena se zvyšuje pevnost a zvyšuje se tvrdost, zatímco zpracováním za tepla se zvyšuje tažnost a tvárnost.

Omezení:

• Požadovaná síla a energie je velmi vysoká
• Automatizace je nutná, proto je nákladná
• Kromě kování může všechny ostatní procesy vytvářet jednotný průřez.
• Crossover a undercut je obtížné vyrobit.

Aplikace procesu tváření kovů

• Kanály přímého tvaru. 
• Bezešvé trubky
• Turbínové kroužky.
• Železářské zboží jako hřebík, kroupy
• Zemědělské nástroje používané k řezání a řezání.
• Vojenské výrobky
• Dveře automobilové konstrukce, vnější kryt karoserie. 
• Různé plastové výrobky

válcování 

Válcování je proces, kdy je požadovaný tvar získán průchodem materiálu válci. Tyto válečky jsou místa se vzdáleností mezi nimi, která je definována požadovanou tloušťkou výstupního produktu. Když je materiál nucen procházet touto mezerou, působí velká síla také válečky. Počet válečků závisí na působení síly.

Tvarování za tepla (horké)

• Válcování za tepla je proces válcování (také známý jako zpracování za tepla), když se materiál před průchodem válci zahřeje nad teplotu rekrystalizace.
• Tvárnost a tažnost se zvyšuje, zatímco pevnost a tvrdost klesá
• Povrchová úprava a přesnost rozměrů jsou špatné
• Požadovaná síla a energie je ve srovnání s válcováním za studena menší
• Tření je vysoké

Válcování za studena

• Válcování za studena je proces válcování (také známý jako tváření za studena), kdy se materiál před průchodem válci zahřeje pod teplotu rekrystalizace.
• Tvárnost a tažnost se snižuje, zatímco se zvyšuje pevnost a tvrdost
• Přesnost povrchu a přesnost rozměrů je vynikající
• Požadovaná síla a energie je více ve srovnání s válcováním za tepla
• Tření je nízké

Typy válcovacích strojů

• Dvě vysoké válcovny
• Tři vysoké válcovny
• Čtyři vysoké válcovny
• Klastrová válcovací stolice
• Planetová válcovací stolice
• Tandemová válcovací stolice

Procesy a aplikace tváření plechů Procesy tváření plechů a konstrukce lisovacích nástrojů Proces tváření plechu válcováním Procesy a aplikace tváření plechů

Při tváření plechu se materiál plasticky deformuje a neprovádí se žádné řezání.

Síla aplikovaná v operaci tváření plechu je větší než mez kluzu, aby se přenesla deformace, ale menší než mezní napětí, protože neprovádí řezání při provádění procesu tváření.

Různé typy procesů tváření plechů Druhy procesu tváření plechů Druhy procesů tváření plechů

• Ohýbání
• Kresba hlubokého poháru
• Stříhání
• Strečink
• Spinning

Ohýbání

Stretch tváření | Druhy tváření

Jedná se o proces tváření plechu, při kterém je vybraný plech protahován a ohýbán kontinuálně přes matrici, aby získal požadovaný tvar. Získává tvar matrice.

Typy formování roztažením:

• Podélné roztahování
• Příčníky se táhnou

Proces hlubokého tažení kovu

Guerinův proces tváření kovů

Guerinův proces tváření kovů je procesem tváření plechu podle hlavy. V tomto procesu je plech vyražen pomocí razníku, aby se dosáhlo požadovaného výsledku. Jedná se o jednoduché tvarování plechu lisovacím procesem.

Proces tváření kovovým lisem

Tváření kovovým lisem je velmi jednoduchý proces, při kterém se plech drží pomocí svorek a tvaruje se pomocí matrice a razníku. Je to stejné jako s procesem lisování.

Spřádací proces při tváření kovů Spřádací proces při tváření plechů

V tomto procesu se disk plechu používá jako surový produkt. Je to svorka přes dopřádací stroj proti trnu. Disk archu je pomocí lisovacího nástroje přitlačen na vysokorychlostní rotující trn. Symetrické objekty se vyrábějí v tomto procesu. Lze jej provádět na CNC stroji.

Proces válcování v plechu

Tváření válcováním v plechu je proces, kdy je požadovaný tvar / velikost získán průchodem plechu válci. Tyto válečky jsou umístěny se vzdáleností mezi nimi, která je definována požadovanou tloušťkou výstupního produktu. Když je materiál nucen procházet touto mezerou, působí velká síla také válečky. Počet válečků závisí na působení síly

Typy válcování

• Dvě vysoké válcovny
• Tři vysoké válcovny
• Čtyři vysoké válcovny
• Klastrová válcovací stolice
• Planetová válcovací stolice
• Tandemová válcovací stolice

Vady procesu tváření plechů

Vady plechu:

Vráska: skládací vytvoření uvnitř hluboko tažené komponenty se nazývá vráska. Lze jej eliminovat působením přídržné síly slepého pásu podél desky pásu.

Poruchy sluchu: Přeložení vytvořené na konci příruby hluboce tažené součásti se nazývá defekt ucha. Je generován z důvodu obvodového tlakového napětí nebo anizotropních vlastností materiálu. 

Lze jej eliminovat řezáním materiálu po hlubokém tažení pomocí procesu ořezávání. Množství ořezu materiálu spadá pod příspěvek na ořezávání.

Škrábance: V procesu hlubokého tažení se v důsledku tření mezi komponentou a matricí vytváří škrábance, což snižuje kvalitu povrchu. Lze jej odstranit správným mazáním.

Rohová trhlina nebo lom: Rohová trhlina nebo lom se generují ve spodní části hluboce tažených komponent z důvodu ředění materiálu a koncentrace napětí. 

Pomerančová slupka: Když se žíhání hluboce tažené složky provádí nad rekrystalizační teplotou, je možné pozorovat, že se zrno expanduje nezávisle a produkuje hrubou velikost zrna. Který má nějakou strukturu jako pomerančová kůra. Proto se nazývá pomerančová kůra.

Výhody a nevýhody procesu tváření plechu | Výhody procesu tváření plechu

Výhoda:

• Míra produkce je vysoká
• Minimální odpad
• Rovnoměrná hustota
• Jednoduchý proces
• Vysoká síla
• Dobrá povrchová úprava

Nevýhoda:

• Vyžaduje se velká síla
• Těžké stroje
• Je vyžadována automatizace
• Poněkud špatná v udržování přesnosti

Kování

Kování je proces, při kterém se materiál plasticky deformuje, aby získal požadovaný tvar, a to pomocí vysoké tlakové síly pomocí kladiv. Pro získání konečného produktu je na určité místo několikrát aplikována tlaková síla.

Většinou kování používá horký pracovní proces.

Vytlačování | Proces tváření vytlačováním kovů Proces vytlačování při tváření kovů

Typy vytlačování:

1) Dopředné / přímé vytlačování: Hydrostatické vytlačování.

2) Zpětné / nepřímé protlačování: Nárazové protlačování nebo duté protlačování.

Tažení drátu | Proces tváření kovů

Zóna 1: Deformační zóna

Vstupní průměr zóny se rovná průměru tyče zóny, zatímco průměr konce je průměr drátu, který musí být. V této zóně proto dochází k jakékoli deformaci potřebné k přeměně tyče na drát. Je známá jako deformační zóna. Celkový zahrnutý úhel stentovaného povrchu deformační zóny se nazývá úhel matrice nebo úhel deformace.

Zóna 2: Mazací zóna

Tato zóna se používá k dodávání maziva ke snížení tření a k hladkému průběhu procesu. Pokud není zajištěno mazání, dochází k matné, drsné a nepříjemné povrchové úpravě drátu.

Zóna 3: velikostní zóna

Tato zóna se používá pouze k udržení stejného zatížení po určitou dobu k převedení elastické deformace na trvalou plastickou deformaci.

Zóna 4: Výstupní nebo bezpečnostní zóna

Tato zóna se používá pro sběr vysokotlakých a vysokoteplotních maziv.

Proces tváření kovů

Děrování je proces, při kterém se razidlo používá k aplikaci síly na obrobek, aby se dosáhlo požadovaného výkonu, a výsledek může být ve formě řezání / smyku v závislosti na materiálu. Většinou se používá k vytváření otvorů v plechu.

Pokročilé procesy tváření kovů Pokročilý proces tváření kovů

• Super plastické tváření
• Elektroformování
• Jemné a bankovní operace
• Hydroformování
• Laserové tváření
• Proces tváření práškového kovu

Proces tváření práškového kovu

Tváření elektrickým kovem je proces, při kterém je surovina ve formě prášku a je dobře míchána pro požadované složení výstupního produktu. Prášek se vtlačí do matrice a razník se použije k aplikaci síly a jejímu držení po určitou dobu. Ke zvýšení hustoty produktu se rovněž zavádí aplikace tepla. Používá se k výrobě samomazných ložisek.

Proces tváření kovů

Blanking je specializovaný proces přesného tváření kovů, který zahrnuje vytlačování za studena a pokročilé lisovací techniky. Poskytuje čisté a dobré výrobky s přesností rozměrů, ale cena je velmi vysoká.

Většinou se používá k výrobě automobilových a elektronických součástek

Druhy plastů pro vakuové tváření

• Akrylonitril-butadien-styren
• Akryl - plexisklo
• Kopolyester
• polystyren
• Polykarbonát
• polypropylen
• Polyethelen

FAQ

Jaké jsou různé procesy tváření kovů | Druhy procesu tváření kovů jaké jsou různé typy tváření | Příklad procesu tváření kovů

1) Tvarování hromadného kovu: 

• Kování
• válcování
• Vytlačování 
• Tváření drátu

2) Tváření plechu

• Ohýbání
• Kresba hlubokého poháru
• Stříhání
• Strečink
• Spinning

3) Pokročilé tváření kovů

• Super plastické tváření
• Elektroformování
• Jemné a bankovní operace
• Hydroformování
• Laserové tváření
• Proces tváření práškového kovu

Proces tváření plechu

• Ohýbání
• Kresba hlubokého poháru
• Stříhání
• Strečink
• Spinning

Procesy tváření horkého kovu

• Pokud se na materiálu pracuje při teplotě vyšší než je teplota rekrystalizace, spadá tato práce do kategorie zpracování za tepla.
• Množství síly a energie potřebné při práci za tepla je menší.
• Přesnost je ve srovnání s ostatními udržována špatná při práci za tepla.
• Vlastnosti jako pevnost a tvrdost se snižují, zatímco vlastnosti jako tvárnost a tažnost se zvyšují.
• Tření při práci za tepla je vysoké.

Proces tváření kovů v automobilovém průmyslu

V automobilovém průmyslu se používá především tváření plechů.

Jaké jsou vady v procesu tváření kovů

Valivé vady:

Rozmetání: Při válcování, když se materiál šíří po šířce, se taková vada nazývá šíření. Obecně, když je tloušťka pásu velmi vysoká a šířka je menší, šíří se materiál ve směru šířky

Aligátor: Kvůli nadměrnému střihu podél smykové roviny pásu suroviny se někdy zlomí od středu a vytvoří podobnou strukturu jako ústí aligátora. Proto se nazývá aligátorová vada.

Vlnitost: Vzhledem k anizotropní vlastnosti konstrukčního materiálu a vlnitosti, kterou jsem vytvořil na válcovaných součástech, se taková vada nazývá vada vlnitosti.

Poruchy vytlačování:

Bambusové vady: měkká trhlina podél povrchu součásti.

Rybí ocas: Dochází k němu, když se provádí protlačování za horka s nečistotami v sochoru. Také se nazývá defekt potrubí. Vytváří dřez na konci sochoru.

Center Burst: Center burst jsou vnitřní trhliny přítomné v produktu. 

Vady tváření plechu:

Vráska: skládací vytvoření uvnitř hluboko tažené komponenty se nazývá vráska. Lze jej eliminovat působením přídržné síly slepého pásu podél desky pásu.

Poruchy sluchu: Přeložení vytvořené na konci příruby hluboce tažené komponenty se nazývá defekt ucha. Je generován z důvodu obvodového tlakového napětí nebo anizotropních vlastností materiálu. Lze jej eliminovat řezáním materiálu po hlubokém tažení pomocí procesu ořezávání. Množství ořezu materiálu spadá pod příspěvek na ořezávání.

Škrábance: V procesu hlubokého tažení se v důsledku tření mezi komponentou a matricí vytváří škrábance, což snižuje kvalitu povrchu. Lze jej odstranit správným mazáním.

Rohová prasklina nebo zlomenina: rohová trhlina nebo lom se generují na dně hluboce tažených komponent z důvodu ředění materiálu a koncentrace napětí. 

Pomerančová slupka: Když se žíhání hluboce tažené složky provádí nad rekrystalizační teplotou, je možné pozorovat, že se zrno expanduje nezávisle a produkuje hrubou velikost zrna. Který má nějakou strukturu jako pomerančová kůra. Proto se nazývá pomerančová kůra.

Je v dnešní době stále používán proces tváření kovů panelem

Ano, bití panelů se stále používá několik dní. Většinou v malých automobilových obchodech k obnovení poškozené části.

Jaké faktory ovlivňují tvárnost při tváření kovů

Při tváření kovů jsou důležité vlastnosti jako tažnost, tvárnost a tvárnost.

Existuje nějaký rozdíl mezi procesem zpracování plechu a procesem tváření plechu

Ano, při práci s plechem provádíme řezání / stříhání kromě tváření, ale při tváření plechu plech nepodléhá řezání. Tváření plechu je součástí zpracování kovů.

Jaký je rozdíl mezi procesy formování a tvarování

Tvarování je proces, při kterém se předlitek převádí a formuje v určitém tvaru s použitím tlakové síly. Změny hlasitosti jsou zanedbatelné.

Tvarování je proces, kde se materiál řeže a obrábí získat požadovaný výstupní produkt. K obrábění materiálu se používají ostré řezné nástroje. Proběhne změna hlasitosti.

Jaká jsou běžná použití pro plechy

V automobilech, pokrývající letadla.

V domácích spotřebičích: železná krytina, tělo pračky, lopatky ventilátoru, kuchyňské potřeby atd.

Další související články strojírenství, Navštivte naši webových stránkách

Přečtěte si více o Kvazi-statický proces.

TechieScience Core SME

Základní tým TechieScience pro malé a střední podniky je skupina zkušených odborníků z různých vědeckých a technických oborů včetně fyziky, chemie, technologie, elektroniky a elektrotechniky, automobilového průmyslu a strojního inženýrství. Náš tým spolupracuje na vytváření vysoce kvalitních, dobře prozkoumaných článků o široké škále vědeckých a technologických témat pro web TechieScience.com.

Všechny naše senior SME mají více než 7 let zkušeností v příslušných oborech. Jsou to buď profesionálové z pracovního průmyslu, nebo jsou spojeni s různými univerzitami. Odkazovat Naši autoři Stránka, kde se dozvíte o našich základních malých a středních podnicích.