Примена технологије исправљања ротационим обрнутом савијањем у производњи прецизних кованих шипки од легуре титанијума

Године 1940. Кролл је усавршио методу „редукције магнезијума титанијум тетрахлорида“ за екстракцију титанијума. Титани, Синови Земље, почели су да се посвећују индустријској производњи из лабораторије. Од тада се индустријска производња титанијума и легура титанијума брзо развијала. Последњих година светска индустрија титанијума и технологија обраде титанијумских материјала постају све зрелије, а производња и потрошња титанијумског сунђера, деформисаних легура титанијума и материјала прерађених од легура титанијума достигли су веома висок ниво. Све се више користи у ваздухопловству, производњи ратних бродова, оружја и других војних производа, а такође има огроман потенцијал примене у аутомобилској, хемијској и енергетској индустрији.

Због потреба савремене индустријске производње развијене су различите врсте титанијумских материјала: титанијумске шипке, титанијумске плоче, титанијумске жице, титанијумске траке, титанијумске цеви, титанијумске фолије, итд. је почео да се обликује. Ова врста шипки има карактеристике мале величине и великог броја бројања. Генерално, за њихову производњу користе се прецизне машине за ковање како би се осигурала ефикасност производње и стабилност производа. Наша компанија поседује прецизну машину за ковање СКСП-13, машину за исправљање ЈБЛР-130 и одговарајућу опрему за грејање, са годишњом производњом од око 600т прецизних шипки за ковање.

Теорија и развој исправљања шипки

Као што стара изрека каже, „претерана корекција је превише“. Међутим, у области исправљања метала, прекомерна корекција мора бити претерана. Традиционална једноставна метода исправљања обрнутог савијања користи ову теорију. Као што је приказано на слици 1, дефинишемо радијус закривљености првобитног стања савијања шипке аб као ρ0, радијус обрнутог савијања који се користи током исправљања као ρ1, а обрнуто савијање достиже стање а'б'. У овом тренутку, спољна сила се уклања и шипка може слободно да опружи. Вратите се у стање а"б". Ако је а"б" права линија, сврха исправљања је постигнута. Међутим, однос између количине обрнутог савијања и првобитне количине савијања је нелинеаран и на њега утичу пластичност и облик попречног пресека материјала. Стога, равнање у стварној производњи често користи вишеструко обрнуто савијање како би се смањило стање савијања шипке и учинило да она испуни захтеве.

слика

Слика 1 Принципијелни дијаграм методе исправљања обрнутог савијања

На основу једноставног метода исправљања обрнутог савијања, развијена је теорија исправљања ротирајућим обрнутим савијањем. Као што је приказано на слици 2, машина за исправљање нагнутих ваљака која се користи за исправљање цеви и шипки малих димензија усваја ову теорију ротационог исправљања. Површина ваљка за исправљање косих ваљкастих исправљача је хиперболоидна површина настала ротацијом хиперболе око осе. Током исправљања, шипка се ротира напред под трењем ваљка за исправљање. Након што се аксијална влакна шипке подвргну великој еластично-пластичној деформацији, способност одбијања постепено постаје конзистентна. Чак и ако је првобитно стање савијања различито, пошто је свако влакно екструдирано и деформисано од малог до великог, а затим од великог до малог много пута, коначна отпорност шипке тежи да буде иста. Што се ова деформација више пута понавља, то је већа отпорност. Што су способности ближе, ефекат исправљања ће бити бољи. Истраживања су показала да је ефекат равнања косих ваљкастих исправљача повезан са следећим условима: број тачака које стварају зону савијања је најмање четири, односно производе се две ефективне зоне исправљања и обрнутог савијања; што је дужа дужина кривине зоне савијања, исправљање је бољи ефекат; мора се одржавати разумна геометријска веза између угла нагиба ваљка за равнање, растојања ваљка и размака ваљка.

слика

Слика 2 Принцип дијаграма ротационог исправљања савијањем уназад

Истраживање и унапређењепрецизна кована шипка од легуре титанијуматехнологија исправљања
експериментални метод
Овај тест је подељен у две групе: први тест се фокусира на однос између ефекта исправљања прецизних кованих шипки од легуре титанијума истих спецификација и различитих марки и угла нагиба ваљка за исправљање, а други тест истражује ефекат дужине закривљености на исправљање. прецизне коване шипке од легуре титанијума. ефекат. Исправљена шипка се оцењује коришћењем платформе за корекцију и мерача: ако закривљеност шипке након корекције није већа од 3 мм/1000 мм, биће означена као квалификована, а ако закривљеност шипке није већа од 1 мм/ 1000мм, биће означено као одлично. Опрема за тестирање је ЈБЛР-130 (2-2-2) машина за равнање компаније Баоји Титаниум Индустри Цомпани, а материјали за испитивање су прецизне коване шипке од титанијумске легуре φ45мм ТА2, ТЦ4 и Ти55511.
У првом тесту одабране су прецизне коване шипке ТА2, ТЦ4 и Ти55511 са φ45мм. Машина за равнање је подесила три сета размака ролне и углове нагиба ваљака за равнање (зазор φ44 ~ φ44,5 мм, угао нагиба ваљака за исправљање 37.0 степени; зазор ролне φ44.5- φ45 мм, косина ваљака за равнање угао 37,2 степена; размак ролне φ43,5 ~ φ44 мм, угао нагиба ваљка за исправљање 36,8 степени) за исправљање и забележите ефекат исправљања. У другом тесту одабране су прецизне коване шипке ТЦ4 пречника 45 мм за појединачно равнање. У складу са редоследом увлачења, три пара ваљака за исправљање 2-2-2 машине за исправљање су дефинисани као ваљак за исправљање 1, ваљак за исправљање 2 и ваљак за исправљање 3. У тесту је угао нагиба ваљка за исправљање 1 и исправљача ваљак 2 усваја оптималне податке у тесту 1, а угао нагиба и размак ваљака за исправљање 3 се повећавају на одговарајући начин да би се повећао радијус закривљености друге зоне обрнутог савијања за исправљање. Снимите ефекат исправљања.
Тест подаци
⑴Први подаци првог теста: зазор ролне φ44 ~ φ44,5 мм, угао нагиба ролне за исправљање 37.0 степени
⑵Други подаци првог теста: размак ролне φ44,5 ~ φ45мм, угао нагиба ролне за исправљање 37,2 степена
⑶Трећи подаци теста 1: зазор ролне φ43,5 ~ φ44мм, угао нагиба ролне за исправљање 36,8 степени
⑷ За други тест, угао ваљка за исправљање 1 и ваљка за исправљање 2 је изабран као 37.0 степени, што има најбољи ефекат исправљања у првом тесту, а угао ваљка за исправљање 3 је на одговарајући начин повећан за тест.
Експериментална анализа
Кроз статистичку анализу података три теста у Експерименту 1, може се видети да је ефекат исправљања различитих марки прецизних кованих шипки од легуре титанијума уско повезан са зазором ваљака и косином ваљака за исправљање машине за равнање. Након анализе нагиба ваљка за равнање, угао је доминантан фактор који утиче на ефекат исправљања, док зазор ролне више утиче на квалитет површине исправљене шипке. Током тестирања, открили смо да је ефекат исправљања повезан са спиралном кривом која се формира када бланко прође кроз машину за исправљање. Од ТА2 до ТЦ4 до Ти55511, како се пластичност материјала погоршава, тврдоћа се повећава. Да би се постигло потребно исправљање. За закривљене кривине, угао нагиба исправљања мора бити смањен. Стога, чак и ако бланкови имају исте спецификације, да би се постигао добар ефекат исправљања, мора се узети у обзир утицај пластичности и тврдоће самог бланка. Из података експеримента 2, можемо видети да одговарајуће повећање угла косине ваљка за исправљање 3 чини радијус обрнутог савијања друге зоне обрнутог савијања за исправљање већим, и сходно томе повећава дужину кривине зоне обрнутог савијања, што може побољшати исправљање . Ефекат. Међутим, када угао нагиба ваљка за исправљање 3 пређе одређени гранични угао, квалитет исправљања ће нагло пасти. Анализирани разлог је тај што када је угао искоса ваљка за исправљање 3 прекомерно повећан, не може се формирати ефективна површина обрнутог савијања за исправљање, а ефекат исправљања се не може гарантовати. .
у закључку
⑴ Приликом исправљања прецизних кованих шипки од легуре титанијума, не постоји строга линеарна веза између угла нагиба ваљка за исправљање и пречника шипке. С обзиром на утицај пластичности и тврдоће материјала на линију обрнутог савијања за исправљање, за типове са лошом пластичношћу и високом тврдоћом, потребно је на одговарајући начин смањити угао нагиба ваљка за исправљање како би се обезбедила потребна линија обрнутог савијања за исправљање. ⑵ За машину за исправљање цеви и шипки типа (2-2-2), на одговарајући начин повећајте угао нагиба ваљка за исправљање да бисте повећали радијус савијања уназад и побољшали ефекат исправљања. Међутим, када је угао превелик, ефективно подручје за исправљање и поновно савијање се не може формирати, а ефекат исправљања нагло опада.

——Чланак изабран из《Експресно ковање и штанцање, издање 5, 2023.