Pöörleva tagurpidi painutamise sirgendamise tehnoloogia rakendamine titaanisulamist täppis-sepistatud vardade tootmisel
1940. aastal täiustas Kroll titaani ekstraheerimiseks "titaantetrakloriidi magneesiumi redutseerimise" meetodit. Titans, Sons of the Earth, hakkasid laboris pühenduma tööstuslikule tootmisele. Sellest ajast alates on titaani ja titaanisulamite tööstuslik tootmine kiiresti arenenud. Viimastel aastatel on maailma titaanitööstus ja titaanmaterjalide töötlemise tehnoloogia muutunud üha küpsemaks ning titaankäsna, deformeerunud titaanisulamite ja titaanisulamitega töödeldud materjalide tootmine ja tarbimine on jõudnud väga kõrgele tasemele. Seda kasutatakse üha laialdasemalt kosmosetööstuses, sõjalaevade, relvade ja muude sõjaliste toodete valmistamisel ning sellel on ka tohutu rakenduspotentsiaal auto-, keemia- ja energiatööstuses.
Kaasaegse tööstusliku tootmise vajadustest tulenevalt on välja töötatud erinevat tüüpi titaanmaterjale: titaanvardad, titaanplaadid, titaantraadid, titaanribad, titaantorud, titaanfooliumid jne. Nende hulgas on väikesemõõtmeliste titaanisulamist varraste tootmine on hakanud kuju võtma. Seda tüüpi kangide omadused on väikesed ja nende arv on suur. Üldjuhul kasutatakse nende tootmiseks täppis-sepistamismasinaid, et tagada tootmise efektiivsus ja toote stabiilsus. Meie ettevõttel on SXP-13 täppissepistusmasin, JBLR-130 sirgestamismasin ja vastavad kütteseadmed, mille aastane toodang on umbes 600 tonni täppissepistusvardaid.
Varda sirgendamise teooria ja areng
Nagu vanasõna ütleb, "ülekorrigeerimine on liiga palju". Metalli sirgendamise vallas peab aga ülekorrektsioon olema ülekorrektsioon. Traditsiooniline lihtne tagurpidi painutamise sirgendamise meetod kasutab seda teooriat. Nagu on näidatud joonisel 1, defineerime varda ab algse paindeoleku kõverusraadiuse kui ρ0, sirgendamise ajal kasutatava tagurpidi painderaadiuse kui ρ1 ja vastupidine painutus saavutab oleku a'b. Sel ajal eemaldatakse väline jõud ja latt on vabalt vedru. Naaske a"b" olekusse. Kui a"b" on sirgjoon, on sirgendamise eesmärk saavutatud. Kuid suhe vastupidise painutuse ja esialgse painde hulga vahel on mittelineaarne ning seda mõjutavad materjali plastilisus ja ristlõike kuju. Seetõttu kasutatakse tegelikus tootmises sirgendamisel sageli mitut tagurpidi painutamist, et vähendada varda paindeseisundit ja muuta see nõuetele vastavaks.
pilt
Joonis 1 Pöördpainutusega sirgendamise meetodi põhimõtteskeem
Lihtsa pöördpainutusega sirgendamise meetodi põhjal töötati välja pöörleva pöördpainutusega sirgendamise teooria. Nagu on näidatud joonisel 2, kasutab väikese suurusega torude ja vardade sirgendamiseks kasutatav kaldrulliga sirgestamismasin seda pöörleva sirgendamise teooriat. Kaldrulli sirgendaja pind on hüperboloidne pind, mis moodustub hüperbooli pöörlemisel ümber telje. Sirgendamise ajal pöörleb latt sirgendusrulli hõõrdumise mõjul ettepoole. Pärast seda, kui varda aksiaalsed kiud läbivad suure elasts-plastilise deformatsiooni, muutub tagasilöögivõime järk-järgult ühtlaseks. Isegi kui esialgne paindeseisund on erinev, kuna iga kiudu on mitu korda ekstrudeeritud ja deformeeritud väikesest suureks ja seejärel suurest väikeseks, kipub varda lõplik elastsus olema sama. Mida rohkem kordi seda deformatsiooni korratakse, seda suurem on elastsus. Mida lähemal on võimed, seda parem on sirgendamine. Uuringud on näidanud, et kaldrulli sirgendaja toime on seotud järgmiste tingimustega: painutustsooni moodustavate punktide arv on vähemalt neli, see tähendab, et tekib kaks efektiivset sirgendamise ja tagurpidi painutustsooni; mida pikem on paindetsooni kõvera pikkus, seda sirgendamine Seda parem efekt; õgvendusrulli kaldenurga, rullide kauguse ja rullide vahe vahel tuleb säilitada mõistlik geomeetriline suhe.
pilt
Joonis 2 Pöörd-tagurpidi painutamise sirgendamise põhimõtteskeem
Uurimine ja täiustaminetitaanisulamist täppis-sepistatud lattsirgendamise tehnoloogia
katse meetod
See test on jagatud kahte rühma: esimene katse keskendub samade spetsifikatsioonide ja eri kaubamärkidega titaanisulamist täppis-sepistatud vardade sirgendava efekti ja sirgendusrulli kaldenurga vahelisele seosele ning teine test uurib kõveruse pikkuse mõju sirgendamisele. titaanisulamist täppis-sepistatud vardad. mõju. Sirgendatud lati hinnatakse korrektsiooniplatvormi ja kaliibri abil: kui lati kumerus pärast korrigeerimist ei ole suurem kui 3mm/1000mm, märgitakse see kvalifitseerituks ja kui lati kõverus ei ole suurem kui 1mm/ 1000 mm, märgitakse see suurepäraseks. Testimisseade on Baoji Titanium Industry Company JBLR-130 (2-2-2) sirgendusmasin ning katsematerjalid on φ45 mm TA2, TC4 ja Ti55511 titaanisulamist täppis-sepisvardad.
Esimeses katses valiti TA2, TC4 ja Ti55511 täppis sepistatud vardad φ45 mm. Sirgendusmasin reguleeris kolme komplekti rullide vahesid ja sirgendusrulli kaldenurki (rulli vahe φ44 ~ φ44,5 mm, sirgendusrulli kaldenurk 37.0 kraadi; rulli vahe φ44.5- φ45 mm, sirgendusrulli kaldenurk nurk 37,2 kraadi; rullide vahe φ43,5 ~ φ44 mm, sirgendusrulli kaldenurk 36,8 kraadi) sirgendamiseks ja salvestage sirgendamise efekt. Teises katses valiti ühekordseks sirgendamiseks TC4 täppissepisvardad läbimõõduga 45 mm. Söötmisjärjestuse järgi on 2-2-2 sirgestamismasina kolm paari sirgestamisrullikuid defineeritud kui sirgendusrull 1, sirgendusrull 2 ja õgvendusrull 3. Katses on sirgendusrulli 1 ja sirgendamise kaldenurk. rull 2 võtab katses 1 kasutusele optimaalsed andmed ning sirgendusrulli 3 kaldenurka ja rullumisvahet suurendatakse vastavalt, et suurendada teise sirgendamise vastupidise paindetsooni kõverusraadiust. Record Sirgendav efekt.
Testi andmed
⑴Katse esimesed andmed: rullide vahe φ44 ~ φ44,5 mm, sirgendamise rulli kaldenurk 37.0 kraadi
⑵ Teise testi andmed: rullide vahe φ44,5 ~ φ45mm, sirgendamise rulli kaldenurk 37,2 kraadi
⑶Katse 1 kolmandad andmed: rullide vahe φ43,5 ~ φ44mm, sirgendamise rulli kaldenurk 36,8 kraadi
⑷ Teiseks katseks valitakse sirgendusrulli 1 ja sirgendusrulli 2 nurgaks 37.0 kraadi , millel on esimeses testis parim sirgendusefekt, ja sirgendusrulli 3 nurka suurendatakse vastavalt katsetada.
Eksperimentaalne analüüs
Katse 1 kolme katse statistilise andmeanalüüsi kaudu on näha, et erinevat marki titaanisulamist täppis-sepistatud vardade sirgendusefekt on tihedalt seotud sirgendusmasina rullide vahe ja sirgendusrulli kaldega. Pärast õgvendusrulli kaldpinna analüüsimist on nurk domineeriv sirgendamise efekti mõjutav tegur, samal ajal kui rullumisvahe mõjutab rohkem sirgendatud varda pinna kvaliteeti. Katse käigus leidsime, et sirgendamise efekt on seotud spiraalse kõveraga, mis tekib tooriku läbimisel sirgendusmasinat. TA2-lt TC4-le kuni Ti55511-ni, kui materjali plastilisus halveneb, suureneb kõvadus. Vajaliku sirgenduse saavutamiseks Kumerate kurvide korral tuleb sirgendamise kaldenurka vähendada. Seega, isegi kui toorikutel on samad näitajad, tuleb hea sirgendamise efekti saavutamiseks arvestada tooriku enda plastilisuse ja kõvaduse mõjuga. Eksperimendi 2 andmetest näeme, et õgvendusrulli 3 kaldenurga sobiv suurendamine muudab teise sirgendamise tagurpidi paindetsooni tagurpidi painderaadiuse suuremaks ja suurendab vastavalt vastupidise paindetsooni kõvera pikkust, mis võib sirgendada. . Mõju. Kui aga sirgendusrulli 3 kaldenurk ületab teatud piirnurga, langeb sirgendamise kvaliteet järsult. Analüüsitud põhjus seisneb selles, et sirgendusrulli 3 kaldenurga liigsel suurendamisel ei saa moodustada efektiivset sirgendamise tagurpidi painutusala ega garanteerida sirgendusefekti. .
Kokkuvõtteks
⑴ Titaanisulamist täppis-sepistatud vardade sirgendamisel ei ole sirgendusrulli kaldenurga ja varda läbimõõdu vahel ranget lineaarset seost. Arvestades materjali plastilisuse ja kõvaduse mõju sirgendamise pöördpaindejoonele, on kehva plastilisuse ja suure kõvadusega klasside puhul vaja õgvendusrulli kaldenurka vastavalt vähendada, et tagada sirgendamiseks vajalik tagurpidi painutusjoon. ⑵ (2-2-2) tüüpi torude ja varraste sirgendusmasina puhul suurendage sobivalt sirgendusrulli kaldenurka, et suurendada vastupidise painderaadiuse ja parandada sirgendamise efekti. Liiga suure nurga korral ei saa aga moodustada efektiivset sirgendus- ja ümberpainutamisala ning sirgendamise efekt langeb järsult.
——Artikkel on valitud 《Sepistamine ja stantsimine kiirväljaandest 5, 2023
