rèn

Việc rèn có thể cải thiện tính chất cơ học của các bộ phận kim loại và giải pháp tạo hình kim loại được sử dụng trên các bộ phận quan trọng vì độ tin cậy của chúng đối với các ứng dụng quan trọng và chịu ứng suất cao. Quá trình rèn có thể nhanh chóng tạo ra hình dạng sản phẩm cuối cùng, thường chỉ bằng một hoặc vài nhát búa. Nó có hai loại: rèn nguội nén kim loại ở nhiệt độ phòng, trong khi rèn nóng đòi hỏi nhiệt độ rất cao và rèn nóng có thể tạo ra những hình dạng phức tạp hơn so với rèn nguội.

 

Sự miêu tả

 

Việc rèn có thể cải thiện đặc tính của kim loại bao gồm cấu trúc, độ dẫn điện và tuổi thọ và thường được phân loại theo nhiệt độ mà nó được thực hiện. Quá trình sản xuất là dùng búa, ép hoặc cán kim loại thành hình dạng bằng thiết bị như búa, máy ép hoặc khuôn. Việc rèn có thể thay đổi dòng kim loại và cấu trúc hạt của vật liệu, do đó các bộ phận kim loại được rèn có độ bền và độ dẻo dai đặc biệt cho các ứng dụng quan trọng và chịu ứng suất cao.

 

Các loại rèn

 

Rèn kim loại là một quy trình sản xuất quan trọng bao gồm việc định hình phôi kim loại bằng lực nén và nó có thể tạo ra các bộ phận chắc chắn, bền và đáng tin cậy bằng cách tinh chỉnh cấu trúc hạt của kim loại. Các phương pháp rèn chủ yếu được phân loại dựa trên nhiệt độ gia công kim loại và thiết kế của khuôn được sử dụng.

 

 

• √Rèn nóng

Đây là phương pháp truyền thống trong đó kim loại được nung nóng trên nhiệt độ kết tinh lại, đối với thép có thể lên tới trên 1.200 độ. Nhiệt độ cao này làm cho kim loại dễ uốn và dẻo hơn, cho phép nó được định hình thành các hình học phức tạp với ít lực hơn. Nhiệt độ cao ngăn ngừa sự cứng lại do biến dạng và thúc đẩy sự hình thành các hạt tinh chế mới, giúp tăng cường độ bền và độ dẻo của vật liệu. Nó có những lợi ích sau:

1. 1. Độ dẻo được tăng cường, nhiệt độ cao làm cho vật liệu dẻo hơn, đơn giản hóa việc hình thành các bộ phận phức tạp.
2. 2. Loại bỏ hiện tượng cứng lại, kim loại thường cứng lại và trở nên giòn khi rèn nguội, trong khi rèn nóng tránh hoàn toàn vấn đề này, khiến nó trở nên lý tưởng cho các bộ phận yêu cầu biến dạng dẻo cao.
3. 3. Tinh chế cấu trúc vi mô, cấu trúc hạt được tinh chế, dẫn đến tính chất cơ học được cải thiện.
4. 4. Hình dạng phức tạp, quy trình này lý tưởng để tạo ra các bộ phận lớn và phức tạp do khả năng tạo hình cao của kim loại.

Do các tính năng trên, rèn nóng được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, dầu khí và máy móc hạng nặng để sản xuất các bộ phận quan trọng như trục khuỷu, thanh nối, bánh răng, cánh tuabin, ốc vít và các bộ phận kết cấu.

 

• √Rèn ấm

Quá trình rèn ấm được thực hiện ở nhiệt độ giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ kết tinh lại của kim loại. Đối với thép, phạm vi này thường nằm trong khoảng từ 400 độ đến 950 độ). Phương pháp này đóng vai trò là trung gian giữa rèn nóng và rèn nguội. Phôi kim loại được làm nóng bằng lò sưởi cảm ứng và sau đó được rèn trong các khuôn kèm theo, và quá trình này đòi hỏi ít lực hơn so với rèn nguội và mang lại độ chính xác tốt hơn so với rèn nóng. Nó có những ưu điểm sau:

1. 1. Tính chất cân bằng, nó có thể mang lại sự cân bằng giữa độ chính xác về chiều của rèn nguội và sự dễ dàng tạo hình của rèn nóng. Không giống như rèn nóng, nơi nhiệt độ cực cao có thể làm giảm tính chất vật liệu, rèn ấm cân bằng khả năng tạo hình với tính toàn vẹn cơ học.
2. 2. Giảm tải dụng cụ, tải dụng cụ và máy ép thấp hơn so với rèn nguội, và do đó chi phí bảo trì dụng cụ cũng giảm. Điều này cải thiện chất lượng bề mặt và kéo dài tuổi thọ của khuôn rèn, giảm chi phí dụng cụ.
3. 3. Cải thiện độ hoàn thiện bề mặt, nó có thể mang lại bề mặt mịn hơn so với rèn nóng do giảm cặn và oxy hóa.
4. 4. Hiệu quả năng lượng, làm nóng vật liệu đến nhiệt độ thấp hơn đòi hỏi ít năng lượng hơn đáng kể và điều đó có nghĩa là giảm chi phí vận hành và lượng khí thải carbon nhỏ hơn.

Rèn ấm thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận chính xác như bánh răng truyền động ô tô, trục trục và các bộ phận máy móc công nghiệp khác như vòng bi, mặt bích và các bộ phận kết cấu.

 

• √Rèn nguội

Các loại rèn cũng có thể được phân loại theo thiết kế khuôn và thiết kế khuôn đóng một vai trò quan trọng trong quá trình rèn, xác định hình dạng và độ phức tạp của sản phẩm cuối cùng.

 

• √-Rèn khuôn mở, còn được gọi là rèn tự do, liên quan đến việc tạo hình phôi giữa hai khuôn phẳng hoặc có hình dạng đơn giản không bao bọc hoàn toàn kim loại. Người vận hành thao tác phôi để đạt được hình dạng mong muốn thông qua việc đập hoặc ép lặp đi lặp lại. Rèn tự do không thích hợp để sản xuất các bộ phận phức tạp với dung sai gần và thường yêu cầu gia công tiếp theo để đạt được kích thước cuối cùng.

Quá trình này có thể tạo ra nhiều loại bộ phận kim loại khác nhau như vật rèn, bộ phận búa và vật đúc cũng như các bộ phận cơ khí có độ bền-cao và độ bền{1}}cao như trục khuỷu, thanh kết nối và vòng bi.

 

• √Đã đóng-Rèn khuôn

Quá trình này còn được gọi là rèn khuôn-hiển thị, quá trình này sử dụng hai khuôn chứa một khuôn-được cắt sẵn của phần cuối cùng. Phôi được đặt giữa các khuôn này và áp suất được tạo ra, buộc kim loại phải lấp đầy các khoang khuôn và nó có những lợi ích sau:

1. 1. Độ chính xác và tính nhất quán cao: Phương pháp này tạo ra các bộ phận có dung sai chặt chẽ và hình dạng phức tạp với độ lặp lại cao.
2. 2. Đặc tính cơ học vượt trội, nó tạo ra cấu trúc hạt tinh tế theo đường viền của bộ phận, mang lại độ bền, độ dẻo và khả năng chống mỏi vượt trội.
3. 3. Chi phí-Hiệu quả, nhược điểm là chi phí tạo dụng cụ ban đầu cao nhưng lại là một quy trình tiết kiệm chi phí-cho các hoạt động sản xuất lớn.

Rèn khuôn-đóng được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô cho các bộ phận như tay lái, thanh kết nối và trục trục cũng như trong ngành hàng không vũ trụ cho các bộ phận kết cấu quan trọng.

 

 

• √rèn cuộn

Rèn cuộn sử dụng hai cuộn hình trụ hoặc bán{0}hình trụ đối diện với các vết khía có rãnh để tạo hình thanh hoặc phôi được gia nhiệt. Khi phôi đi qua giữa các trục quay, độ dày của nó giảm xuống và chiều dài của nó tăng lên. Nó có những ưu điểm sau:

1. 1. Thích hợp cho các bộ phận dài, giải pháp này có hiệu quả cao để tạo ra các bộ phận dài, mảnh với các mặt cắt-khác nhau.
2. 2. Cấu trúc hạt tuyệt vời, nó có thể tạo ra cấu trúc hạt thuận lợi, dẫn đến tính chất cơ học vượt trội.

Quá trình này thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận cho ngành công nghiệp ô tô, chẳng hạn như trục, lò xo lá và trục côn cũng như các dụng cụ cầm tay như dao.

 

• √Sự rèn luyện khó chịu

Việc rèn khó chịu, còn được gọi là tiêu đề, làm tăng đường kính của phôi bằng cách nén chiều dài của nó và quá trình này có thể được thực hiện theo nhiều giai đoạn để tạo ra các hình học phức tạp. Nó có các tính năng sau:

1. 1. Tốc độ sản xuất cao, đây là quy trình nhanh chóng và hiệu quả phù hợp với-sản xuất số lượng lớn.
2. 2. Tăng cường độ bền, quá trình này tạo ra dòng hạt liên tục, giúp cải thiện độ bền và khả năng chống mỏi của bộ phận.

Việc rèn khó chịu thường được sử dụng để sản xuất các ốc vít như bu lông và ốc vít, cũng như van động cơ, khớp nối và thanh piston cho ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ và xây dựng.

 

Khiếm khuyết trong việc rèn và đo lường phòng ngừa

 

Quy trình sản xuất rèn và thiết bị sản xuất được sắp xếp hợp lý và vẫn còn một số khuyết tật phổ biến được tìm thấy trong sản xuất hàng loạt. Do đó, việc xác định và giải quyết chúng là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của các bộ phận hoạt động với dung sai chặt chẽ cho khách hàng của chúng tôi.

 

• √Các vết nứt, chúng thường được tìm thấy trên bề mặt của các bộ phận rèn, có thể liên quan đến nhiệt độ thấp hoặc ứng suất quá mức.
• √Vòng, chúng được hình thành trong quá trình gấp, là một đường may tinh tế trên bộ phận. Nguyên nhân thường là do dòng nguyên liệu không đủ và thiết kế khuôn kém.
• √Đóng nguội, khiếm khuyết này có thể tạo ra đường may yếu thường liên quan đến việc không đủ nhiệt. Đó là một loại khuyết tật, có nghĩa là liên kết hoặc kết nối yếu do dòng vật liệu không phù hợp gây ra.
• √Các lỗ rỗng, thường do thiết kế kém hoặc kỹ thuật gia nhiệt không đúng, thường dẫn đến khí hoặc không khí bị mắc kẹt trong kim loại trong quá trình rèn, ảnh hưởng đến độ bền và độ bền của phôi.
• √Đèn flash quá mức, trong quá trình rèn, vật liệu chảy ra khỏi khoang khuôn.
• √Chất lượng bề mặt kém như bị đánh bóng, do ma sát quá mức trong quá trình rèn, các vết xước hoặc vết lõm để lại trên bề mặt các bộ phận.
• √Cấu trúc hạt không phù hợp, điều này có thể do thiết kế kém, không đủ nhiệt, chất lượng vật liệu kém, dẫn đến kiểu hạt không phù hợp làm suy yếu tính toàn vẹn cấu trúc của kim loại.

 

Để kiểm tra những lỗi này trong quá trình sản xuất, có một số kỹ thuật NDT (thử nghiệm không{0} phá hủy) phổ biến được áp dụng dưới đây:

 

 

 

 

 

Không phải tất cả quá trình rèn đều yêu cầu NDT nêu trên và Fabmann có thể cung cấp các giải pháp thử nghiệm này nhằm mục đích kiểm soát chất lượng. Kỹ sư chất lượng của chúng tôi có thể giúp khách hàng xác định các lỗi hoặc sai sót trong thiết kế của sản phẩm trước khi nó được sản xuất hàng loạt. Nhóm của chúng tôi cam kết cung cấp các dịch vụ chất lượng hàng đầu cho các bộ phận rèn trong các ngành công nghiệp khác nhau bao gồm dầu khí nhưốc vít PED được bảo vệ, hóa dầu, cơ sở hạ tầng và xây dựng.