基本的には、押圧、打ち抜き、鍛造、圧延、引抜きなどの金属形成は、金属の塑性変形、必要な寸法および所望の形状を得るために使用されます。金属は、力で押されると、金型の変形を引き起こす内部応力(金属の移動が最も抵抗の少ない方向に向かう)が発生します。圧力は、金属が破壊されないように設定されます。このような圧力下で原子の変位は、結晶格子中の原子間距離を超える距離で発生し、原子が安定した平衡の新しい位置を占めます。それは金属の機械的および物理的特性の変化につながります。
金属の塑性変形が応力のある状態に発生します。この剪断(接線方向)の応力は材料の性質により、摺動面上、または金属の粒界に沿って内部抵抗を克服できる特定の値に達します。
金属加工過程の分析には、主応力と主変形の回路という機械的な変形方式が使用されます。
押圧の場合、金属は (すべての3つの主応力σは圧縮力)完全圧縮状態にあります。例えば、円筒容器内に押圧されるとき、容器の軸で伸び変形が生じ、他の2つの軸で圧縮変形が生じます。(図1)
引抜きの場合、応力状態図は多方向になり、ロッド軸で引張応力が作用し、他の2つの軸(横軸)で圧縮応力が作用します。(ロールの圧力、図2)
金属の圧延または圧着の場合、接触摩擦力により応力状態図は押圧時と同様図になります。全方向で圧縮されますが、圧縮は金属の肉厚で行われ、長さと幅にり金属変形が発生します(変形図は1つの金属圧縮ベクトルと2つの延伸ベクトル、図3)
金属の圧延。圧延過程では、金属とロールとの間の摩擦力により、加工物が回転ローラの間の隙間、いわゆる把持ゾーンに引き込まれ、圧着されます。加工物の断面が変更し、その長手方向寸法が大きくなります。圧延の基本的な方法が3つあります。縦方向、横方向およびねじ横方向です。
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縦圧延図 1上部ロール、2 圧延加工物、 3 下部ロール |
横圧延図 1上部ロール、2 圧延加工物、 3 下部ロール |
横ねじ圧延図 |
金属引抜きは、金属入口から出口に徐々に減少する特定の形状のチャネルを介してその形状または円形の製品(ビレット)を引くことです。
金属押圧。容器内に配置された金属を押すことにより、ダイの開口部を通して押出さら、ダイの断面形状をとります。
鍛造。鍛造のときに、金属の変形は2つのストライカの間で行われます。下撃針は固定され、上撃針が往復運動します。材料とストライカの繰り返し衝撃の結果として、加工物は、所要の形状および製品の寸法を取得します。主な鍛造操作は次のとおりです。縮み、部分変形、穴あけ、延伸などです。
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部分変形 | 縮み変形 |
冶金設備
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