Skjuvbildning
Skjuvformning , även kallad skjuvspinning , liknar metallspinning . Vid skjuvspinning är arean av det slutliga stycket ungefär lika med det platta plåtämnet. Väggtjockleken upprätthålls genom att reglera gapet mellan valsen och dornen. Vid skjuvformning sker en minskning av väggtjockleken.
Före 1950-talet utfördes spinning på en enkel svarv . När ny teknik introducerades inom området metallspinning och drivna dedikerade spinnmaskiner fanns tillgängliga, startade skjuvformning sin utveckling i Sverige.
Schema
Figur 2 visar schemat för en skjuvformningsprocess.
1. Ett plåtämne placeras mellan dornen och chucken på spinnmaskinen. Dornen har den inre formen av den önskade slutkomponenten.
2. En rulle får plåten att slå in dornen så att den tar sin form.
Som kan ses reduceras s1 som är den ursprungliga väggtjockleken för arbetsstycket till s0.
Arbetsstycke och rullverktygsprofiler
Vid skjuvformning kan startarbetsstycket ha cirkulära eller rektangulära tvärsnitt. Å andra sidan kan den slutliga komponentens profilform vara konkav, konvex eller en kombination av dessa två.
En skjuvformningsmaskin ser mycket ut som en konventionell spinnmaskin, förutom att den måste vara mycket mer robust för att motstå de högre krafter som krävs för att utföra klippoperationen.
Utformningen av rullen måste övervägas noggrant, eftersom den påverkar komponentens form, väggtjocklek och dimensionell noggrannhet. Ju mindre verktygets nosradie är, desto högre spänningar och sämsta tjocklekslikformighet uppnås.
Spinnbarhet
Spinnbarhet , ibland kallad skjuvspinnbarhet , kan definieras som förmågan hos en metall att genomgå skjuvspinningsdeformation utan att överskrida dess draghållfasthet och riva. Publicerat arbete om spinnbarhet är tillgängligt från författarna Kegg och Kalpakcioglu.
Kegg förutspådde att för material med en dragreduktion på 80 % kommer den begränsande spinnreduktionen att vara lika med eller större än 80 %. Kalpakciouglu drog slutsatsen att för metaller med en sann brotttöjning på 0,5 eller mer finns det en maximal gräns för skjuvbildningsreduktionen. För material med en sann töjning under 0,5 beror spinnbarheten på materialets duktilitet .
Mycket spinnbara material inkluderar duktila material som aluminium och vissa stållegeringar.
Betydelsen av skjuvformningsoperationer vid tillverkning
Skjuvformning och konventionell spinning används mindre än andra tillverkningsprocesser som djupdragning och strykning . Att kunna uppnå nästan vilken form som helst, tunna sektionerade delar, gör spinning till en mångsidig process som används i stor utsträckning vid tillverkning av lätta föremål. Andra fördelar med skjuvspinning inkluderar slutproduktens goda mekaniska egenskaper och en mycket god ytfinish.
Typiska komponenter som produceras av mekaniskt drivna spinnmaskiner inkluderar raketnoskoner, gasturbinmotorer och parabolantenner.
Flödesbildande
Flödesformning är en inkrementell metallformningsteknik där en skiva eller rör av metall formas över en dorn av en eller flera rullar med ett enormt tryck. Rullen deformerar arbetsstycket, tvingar det mot dornen, både axiellt förlänger och radiellt förtunnar det. Eftersom trycket som utövas av valsen är mycket lokaliserat och materialet formas stegvis, finns det ofta en nettobesparing i energi vid formning över dragnings- eller strykningsprocesser. Dessa besparingar realiseras emellertid ofta inte på grund av de inneboende svårigheterna att förutsäga den resulterande deformationen för en given rullbana. Flödesformning utsätter arbetsstycket för en hel del friktion och deformation. Dessa två faktorer kan värma arbetsstycket till flera hundra grader om inte rätt kylvätska används.
Flödesformning används ofta för att tillverka bilhjul och kan användas för att dra ett hjul till nettobredd från ett bearbetat ämne.
Under flödesformning kallbearbetas arbetsstycket, vilket ändrar dess mekaniska egenskaper , så dess styrka blir liknande den hos smidd metall.
3. https://www.pmfind.com/benefits/flowforming-process-benefits-process
Vidare läsning
- CC Wong, TA Dean och J. Lin, A review of spinning, shear forming and flow forming processer, Int. J. Mach. Verktyg Tillverkare. 43 (2003), s. 1419–1435
- B. Avitzur, Handbook of Metal-Forming Processes, John Wiley and Sons, Inc., Kanada, 1983.
- RL Kegg, En ny testmetod för bestämning av metallers spinnbarhet, Transactions of the ASME, Journal of Engineering for Industry 83 (1961) 119–124.
- S. Kalpakcioglu, A study of shear-spinnability of metals, Transactions of the ASME, Journal of Engineering for Industry 83 (1961) 478–483.
- https://www.d2pmagazine.com/2019/10/09/flowforming-specialist-offers-unique-combination-of-metal-forming-processes/
externa länkar