¿Cuál es la diferencia entre extrusión y estampado?
Método de forja que utiliza un punzón o punzón para presurizar la pieza en bruto colocada en el troquel para provocar un flujo plástico, obteniendo así una pieza correspondiente a la forma del orificio del troquel o troquel cóncavo y convexo. Durante la extrusión, la pieza en bruto genera tensión de compresión tridimensional, e incluso la pieza en bruto con baja plasticidad puede extruirse. La extrusión, especialmente la extrusión en frío, tiene una alta tasa de utilización del material, una estructura del material y propiedades mecánicas mejoradas, un funcionamiento sencillo y una alta productividad. Puede producir varillas largas, agujeros profundos, paredes delgadas y piezas de sección transversal con formas especiales. un método importante que requiere menos tecnología de procesamiento. La extrusión se utiliza principalmente para formar metales, pero también se puede utilizar para formar no metales, como plásticos, caucho, grafito y piezas en bruto de arcilla. En el siglo XVII, los franceses utilizaron una prensa de tornillo manual para extruir tubos de plomo para utilizarlos como tuberías de agua, lo que marcó el comienzo de la extrusión en frío. La extrusión en frío de zinc, cobre y aleaciones de cobre se realizó a finales del siglo XIX y se amplió a la extrusión de aluminio y aleaciones de aluminio a principios del siglo XX. En la década de 1930, los alemanes inventaron la tecnología de tratamiento de lubricación antifricción de superficie de fosfatación y saponificación, que hizo que la extrusión en frío del acero fuera un éxito. Inicialmente se utilizó para extruir casquillos de balas de acero. Después de la Segunda Guerra Mundial, se promovió la extrusión en frío de acero a otros países y se amplió su ámbito de aplicación. En la década de 1950 se empezó a utilizar el método de lubricación con vidrio fundido y se aplicó y desarrolló la extrusión en caliente de acero en las industrias metalúrgica y mecánica. Clasificación La extrusión se divide en tres tipos según la temperatura de la palanquilla: extrusión en caliente, extrusión en frío y extrusión en caliente. La extrusión cuando la pieza de metal está por encima de la temperatura de recristalización (ver deformación plástica) es extrusión en caliente; la extrusión a temperatura ambiente es extrusión en frío por encima de la temperatura ambiente pero sin exceder la temperatura de recristalización es extrusión en caliente; Según la dirección del flujo plástico del tocho, la extrusión se puede dividir en: extrusión directa en la que la dirección del flujo es la misma que la dirección de presurización, extrusión inversa en la que la dirección del flujo es opuesta a la dirección de presurización y extrusión compuesta en la que el tocho fluye en dirección hacia adelante y hacia atrás. Aplicación: La extrusión en caliente se utiliza ampliamente para producir tuberías y perfiles de metales no ferrosos como el aluminio y el cobre, y pertenece a la industria metalúrgica. La extrusión en caliente de acero se utiliza no sólo para producir tubos y perfiles especiales, sino también para producir piezas sólidas y porosas (con o sin orificios pasantes) de acero al carbono y de aleación que son difíciles de formar mediante extrusión en frío o en caliente, como como Varillas, barriles, recipientes, etc. con cabezas gruesas. La precisión dimensional y el acabado superficial de las piezas extruidas en caliente son mejores que los de las piezas forjadas en caliente, pero las piezas coincidentes generalmente todavía necesitan ser terminadas o mecanizadas. Originariamente, la extrusión en frío sólo se utilizaba para producir tubos y perfiles de plomo, zinc, estaño, aluminio, cobre, etc., así como mangueras para pasta de dientes (plomo estañado en el exterior), carcasas de baterías secas (zinc), casquillos de cartuchos (cobre). y otros productos. A mediados del siglo XX, la tecnología de extrusión en frío comenzó a utilizarse en piezas de acero estructural al carbono y de aleación de acero estructural, como varillas y piezas en forma de varilla de diversas formas de sección transversal, pasadores de pistón, llaves de vaso, engranajes rectos, etc. , y luego se utilizó en la extrusión de ciertas piezas de acero con alto contenido de carbono, acero para rodamientos y acero inoxidable. Las piezas extruidas en frío tienen superficies lisas y de alta precisión, y pueden usarse directamente como piezas sin cortes ni otros acabados. La extrusión en frío es fácil de operar y adecuada para la producción en masa de piezas más pequeñas (el diámetro de las extrusiones de acero generalmente no supera los 100 mm). La extrusión en caliente es un proceso intermedio entre la extrusión en frío y la extrusión en caliente. En circunstancias adecuadas, la extrusión en caliente puede tener las ventajas de ambas. Sin embargo, la extrusión en caliente requiere calentar la pieza en bruto y precalentar el molde, la lubricación a alta temperatura no es ideal y la vida útil del molde es corta, por lo que no se usa ampliamente. Características del proceso: El procesamiento de extrusión tiene algunas características de proceso que dependen de los requisitos de las piezas en bruto y extruidas en términos de manejo de palanquilla, pasos de extrusión, fuerza de extrusión, vida útil de la matriz y equipo de extrusión. Recocido suave Al extruir en frío aluminio duro, cobre y acero, para reducir la dureza, la resistencia a la deformación y mejorar la plasticidad del material, primero es necesario ablandar y recocer la pieza en bruto. La extrusión en caliente no requiere recocido. Lubricación y tratamiento de superficies Para reducir la fuerza de extrusión y la tasa de desgaste del troquel, y evitar la unión térmica de la pieza metálica y la superficie del troquel, se debe proporcionar una buena lubricación durante la extrusión. Para evitar que la grasa lubricante se expulse bajo alta presión, la superficie de la pieza en bruto debe tratarse con reducción de fricción y lubricación. El método más utilizado es: primero fosfato para formar una capa superficial de fosfato rugosa y porosa, y luego cubrir la capa superficial con materiales jabonosos (como estearato de zinc, estearato de sodio) y rellenar los poros. Durante la extrusión, la capa de fosfatación libera continuamente material jabonoso y proporciona una lubricación eficaz. La extrusión en caliente y la extrusión en caliente no son adecuadas para la lubricación por fosfatación-saponificación debido a las altas temperaturas. Para la lubricación se utilizan generalmente aceites hechos de polvo de vidrio (fundido a altas temperaturas), disulfuro de molibdeno, grafito, etc. Grado de deformación y pasadas de extrusión El grado de deformación por extrusión se expresa mediante la tasa de reducción del área de la sección transversal de la pieza en bruto antes y después de la deformación. El grado límite de deformación de la pieza en bruto sin grietas durante un proceso de deformación se denomina grado de deformación permitido. Cuando la pieza en bruto sufre deformación por extrusión bajo tensión de compresión tridimensional, el grado permisible de deformación es relativamente alto.
Durante la extrusión directa en frío, el grado de deformación permitido del acero con bajo contenido de carbono es superior al 75%, mientras que el grado de deformación permitido del duraluminio, cobre, latón, etc. puede alcanzar más del 90% y es ligeramente menor durante la extrusión inversa. En estado caliente, el grado permitido de deformación puede aumentar considerablemente y el grado de mejora aumenta con el aumento de la temperatura. El grado de deformación es grande, la fuerza de extrusión requerida también es grande, el desgaste del molde se acelera y es fácil que se dañe, por lo que generalmente no se utiliza el valor límite del grado de deformación permitido. en la extrusión en frío de acero al carbono, el 60% del valor límite de deformación se utiliza como valor de deformación primario. Si el grado de deformación total desde la pieza en bruto hasta el producto terminado es grande, se divide en varias pasadas de extrusión y se forma gradualmente. Durante la extrusión en frío, se requiere un recocido suavizante entre procesos entre cada pasada. El grado de deformación permitido de la extrusión en caliente y la extrusión en caliente es mayor, lo que resulta beneficioso para reducir la fuerza de extrusión y el número de pasadas de extrusión. Fuerza de extrusión La fuerza de extrusión es el factor principal que determina la resistencia del troquel y la selección de la presión nominal del extrusor. El tamaño de la fuerza de extrusión está relacionado con el área de presión del punzón, las propiedades mecánicas de la pieza en bruto a la temperatura de extrusión, el grado de deformación, la forma del molde, el efecto de lubricación y otros factores. Cuando se extruye en frío aluminio duro, cobre y otros materiales, la fuerza de extrusión por unidad de área es generalmente inferior a 1000 N/cm2; cuando se extruye en frío acero al carbono y acero aleado, generalmente es superior a 1000 N/cm2, y la más alta puede ser. hasta 2500 ~3000 N/cm2. Debido a que la fuerza de extrusión por unidad de área es muy grande, la mayoría de los moldes cóncavos que soportan esfuerzos de expansión adoptan una estructura pretensada de 2 o 3 capas para mejorar su resistencia y rigidez, y para evitar que el desgaste aparezca solo en la capa más interna, que Es propicio para la reparación del molde (solo reemplace la capa interna del troquel). Vida útil del molde: extender la vida útil del molde es un factor importante para reducir los costos de procesamiento de extrusión. Los errores de tamaño y forma de las piezas extruidas pueden exceder el valor permitido debido a grietas longitudinales en la matriz o al desgaste de la cavidad y los orificios de formación. Lo primero se puede evitar mediante un diseño y fabricación correctos; lo segundo se puede ralentizar mediante la selección correcta de los materiales del molde y sus procesos de tratamiento térmico y de superficie, la decisión correcta del proceso de extrusión y la lubricación para extender su vida útil. Equipos de extrusión Las piezas de extrusión pequeñas generalmente se extruyen con prensas mecánicas generales, prensas hidráulicas y prensas de tornillo. Las piezas extruidas grandes y las piezas extruidas largas a menudo se extruyen utilizando extrusoras especiales. Desarrollo Desde la segunda mitad del siglo XX aparece el proceso de extrusión por presión estática. La extrusión de presión estática adopta una extrusión positiva a temperatura normal. La pieza en bruto se extruye desde el orificio de la matriz mediante la presión estática longitudinal y periférica del líquido a alta presión inyectado en la matriz. El coeficiente de fricción de la fricción líquida a presión estática generada entre los alrededores del tocho y la pared del cilindro de extrusión es extremadamente bajo. La relación de tensión de compresión lateral en la zona de deformación del tocho aumenta en condiciones normales de extrusión y la resistencia a la extrusión. La deformación disminuye, lo que reduce la plasticidad del tocho y mejora aún más. Los materiales metálicos de alta resistencia y baja plasticidad, como el acero de alta velocidad, las aleaciones de titanio, las aleaciones de circonio y las aleaciones a base de níquel, se pueden formar mediante extrusión estática sin grietas. Sin embargo, es necesario mejorar el problema del sellado a alta presión y la extrusión por presión estática aún se encuentra en una etapa de investigación adicional. La pérdida causada por pequeñas curvas en la fibra óptica cuando se aprieta. Estampado
El procesamiento de estampado es una tecnología de producción que utiliza el poder de equipos de estampado convencionales o especiales para someter directamente la lámina a fuerzas de deformación y deformarla en el molde, obteniendo así piezas del producto de una determinada forma, tamaño y rendimiento. . Los materiales laminados, los moldes y el equipo son los tres elementos del procesamiento de estampado. El estampado es un método de procesamiento de deformación en frío del metal. Por eso se denomina estampación en frío o estampación de chapa, o, para abreviar, estampación. Es uno de los principales métodos de procesamiento de plástico metálico (o procesamiento a presión) y también forma parte de la tecnología de ingeniería de formación de materiales. El molde utilizado para estampar se llama troquel de estampado, o troquel para abreviar. Los troqueles de punzonado son herramientas especiales para el procesamiento por lotes de materiales (metálicos o no metálicos) en las piezas de estampado requeridas. Los troqueles de estampado son cruciales en el estampado. Sin troqueles de estampado que cumplan con los requisitos, la producción de estampado por lotes será difícil de llevar a cabo sin troqueles de estampado avanzados, no se podrán realizar procesos de estampado avanzados. La tecnología de estampado, los moldes, el equipo de estampado y los materiales de estampado constituyen los tres elementos del procesamiento de estampado. Sólo cuando se combinan entre sí se pueden obtener piezas de estampado. En comparación con otros métodos de procesamiento mecánico y procesamiento de plástico, el procesamiento de estampado tiene muchas ventajas únicas tanto en términos de tecnología como de economía. Las principales actuaciones son las siguientes. (1) El procesamiento de estampado tiene una alta eficiencia de producción, es fácil de operar y es fácil de implementar mecanización y automatización. Esto se debe a que el estampado depende de troqueles y equipos de estampado para completar el procesamiento. El número de golpes de una prensa ordinaria puede alcanzar decenas de veces por minuto, y la presión de alta velocidad puede alcanzar cientos o incluso miles de veces por minuto, y cada estampado. accidente cerebrovascular Puede obtener una pieza estampada. (2) Durante el estampado, el molde garantiza la precisión dimensional y de forma de las piezas estampadas y, en general, no daña la calidad de la superficie de las piezas estampadas. La vida útil del molde es generalmente más larga, por lo que la calidad del estampado es estable, intercambiable y. "exactamente las mismas" características.
(3) El estampado puede procesar piezas con una amplia gama de tamaños y formas complejas, como cronómetros tan pequeños como relojes, tan grandes como vigas longitudinales de automóviles, piezas de cobertura, etc. Además, la deformación en frío y el efecto de endurecimiento del material durante estampado, la resistencia y la resistencia del estampado La rigidez es mayor. (4) El estampado generalmente no genera astillas ni desechos, consume menos material y no requiere otros equipos de calentamiento. Por lo tanto, es un método de procesamiento que ahorra material y energía, y el costo de estampar piezas es bajo. Debido a que el estampado tiene tales ventajas, el procesamiento de estampado tiene una amplia gama de aplicaciones en diversos campos de la economía nacional. Por ejemplo, el procesamiento de estampado se encuentra en la industria aeroespacial, aviación, militar, maquinaria, maquinaria agrícola, electrónica, información, ferrocarriles, correos y telecomunicaciones, transporte, industria química, equipos médicos, electrodomésticos e industria ligera. No sólo lo utiliza toda la industria, sino que todos los que están directamente relacionados con los productos de estampado. Hay muchas piezas estampadas grandes, medianas y pequeñas en aviones, trenes, automóviles y tractores. La carrocería, el bastidor, las llantas y otras partes del coche están estampadas. Según encuestas y estadísticas pertinentes, el 80% de las bicicletas, máquinas de coser y relojes son piezas estampadas; el 90% de los televisores, radios y cámaras son piezas estampadas; también hay carcasas de latas de metal para alimentos, calderas de acero, lavabos esmaltados; vajillas de acero inoxidable. Todos son productos estampados mediante moldes; incluso el hardware informático es indispensable para estampar piezas. Sin embargo, los moldes utilizados en el procesamiento de estampado son generalmente especializados. A veces, una pieza compleja requiere que se procesen y formen varios conjuntos de moldes. La precisión de fabricación del molde es alta y los requisitos técnicos son altos, lo que lo convierte en un producto que requiere mucha tecnología. Por lo tanto, sólo cuando el lote de producción de piezas estampadas es grande, las ventajas del procesamiento de estampado pueden reflejarse plenamente, obteniendo así mejores beneficios económicos. Por supuesto, también existen algunos problemas y deficiencias en el procesamiento de estampado. Se manifiesta principalmente en el ruido y la vibración generados durante el procesamiento de estampado, y de vez en cuando ocurren accidentes de seguridad del operador. Sin embargo, estos problemas no son causados exclusivamente por el proceso de estampado y el molde en sí, sino principalmente por el equipo de estampado tradicional y las operaciones manuales hacia atrás. Con el avance de la ciencia y la tecnología, especialmente el desarrollo de la tecnología informática y el avance de la tecnología mecatrónica, estos problemas definitivamente se resolverán lo antes posible.
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