Die Ermittlung des Draftwinkels in einem Schmiedensform ist ein kritischer Aspekt des Schmiedensprozesses, der die Qualität, Effizienz und Kosten - Effektivität des Endprodukts - erheblich beeinflusst. Als Schmiedensformlieferant habe ich aus erster Hand miterlebt, wie ein gut kalkulierter Draft -Winkel ein Schmiedensprojekt erstellen oder brechen kann. In diesem Blog werde ich Erkenntnisse darüber mitteilen, wie der Entwurfswinkel in einer Schmiedensform bestimmen kann.
Verständnis der Grundlagen des Entwurfswinkels
Bevor Sie sich mit dem Bestimmungsprozess befassen, ist es wichtig zu verstehen, was ein Draft -Winkel ist. Ein Draftwinkel ist die Verjüngung, die den vertikalen Wänden eines Schmiedensformhöhlens hinzugefügt wird. Sein Hauptzweck ist es, die einfache Entfernung des geschmiedeten Teils aus der Form nach Abschluss des Schmiedensprozesses zu erleichtern. Ohne einen geeigneten Winkeln kann das Teil in der Form stecken bleiben, was zu einer Schädigung des Teils und der Form, der erhöhten Produktionszeit und höheren Kosten führt.
Faktoren, die die Entwurfswinkelbestimmung beeinflussen
1. Material des geschmiedeten Teils
Das geschmiedete Material spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des Entwurfswinkels. Unterschiedliche Materialien haben während des Schmiedensprozesses unterschiedliche Reibungs- und Fließmerkmale. Zum Beispiel haben Materialien wie Aluminium und Kupferlegierungen im Allgemeinen niedrigere Reibungskoeffizienten im Vergleich zu Stahl. Infolgedessen erfordern sie möglicherweise einen kleineren Entwurfswinkel. Stahlverpasungen, insbesondere solche mit hohem Kohlenstoffgehalt, haben tendenziell eine stärkere Reibung gegen die Schimmelpilzfläche, was einen größeren Entwurfwinkel erfordert. Zum Beispiel kann ein einfaches Aluminiumschmieden einen Entwurfswinkel von 1 bis 3 Grad erfordern, während ein komplexes Stahlschmieden 3 bis 7 Grad benötigt.
2. Komplexität der Schmiedeform
Die Form des Schmiedens ist ein weiterer wichtiger Faktor. Komplexe Formen mit Unterschnitten oder tiefen Hohlräumen sind schwieriger aus der Form auszuwerfen. In solchen Fällen ist ein größerer Entwurfswinkel erforderlich, um eine reibungslose Entfernung zu gewährleisten. Beispielsweise erfordert eine Schmiede mit einem tiefen, schmalen Hohlraum einen größeren Entwurfswinkel an den Hohlraumwänden im Vergleich zu einer flachen, einfachen, geformten Schmieden. Wenn Sie einen Teil mit mehreren Ebenen und Voraussetzungen fällen, müssen Sie möglicherweise den Entwurfswinkel auf verschiedenen Oberflächen des Schimmelpilzs entsprechend einstellen.
A. Schmiedemethode
Die verwendete Schmiedenmethode beeinflusst auch den Entwurfswinkel. Offen - Schmiede und geschlossen - Die Schmiede haben unterschiedliche Anforderungen. Bei offener Fisching, wobei das Material zwischen flachen oder einfachen - geformten Stempeln deformiert wird, sind die Anforderungen an den Draftwinkel relativ weniger kritisch. In geschlossenen - Würfelschmiede, wobei das Material vollständig in den Düsenhöhlen eingeschlossen ist, ist ein ordnungsgemäßer Winkelwinkel für die Teilaussetzung von wesentlicher Bedeutung. Darüber hinaus haben heiße Schmiede und kaltes Schmieden unterschiedliche Überlegungen zum Entwurfswinkel. Heißes Schmieden ermöglicht etwas kleinere Winkeln, da das Material vermutiger ist und weniger Tendenz hat, sich an der Form zu halten. Kaltes Schmieden dagegen erfordert aufgrund der höheren Kräfte und des erhöhten Risikos, dass sich das an der Form haften Teil haften, häufig größere Winkeln.
4. Anforderungen an Oberflächenfinish
Das gewünschte Oberflächenfinish des geschmiedeten Teils kann den Entwurfswinkel beeinflussen. Für ein glatteres Oberflächenfinish kann ein kleinerer Entwurfswinkel erforderlich sein, um die sichtbare Verjüngung auf dem Teil zu minimieren. Wenn jedoch ein raues Oberflächenfinish akzeptabel ist, kann ein größerer Entwurfwinkel verwendet werden, um den Ausschlägeprozess zu vereinfachen. Bei Anwendungen, bei denen das Teil weiter bearbeitet wird, kann ein größerer Entwurfwinkel praktischer sein, da der Bearbeitungsvorgang die Verjüngung entfernen kann.
Methoden zur Bestimmung des Entwurfswinkels
1. Regel - von - Daumenansatz
Eine der einfachsten Möglichkeiten zur Bestimmung des Entwurfswinkels besteht darin, die Richtlinien der Regel - der Daumen -Richtlinien zu verwenden. Diese Richtlinien basieren auf Branchenerfahrung und allgemeinem Wissen über Schmieden von Materialien und Formen. Zum Beispiel ist ein Entwurfwinkel von 3 bis 5 Grad oft ein guter Ausgangspunkt für gemeinsame Stahlschmieds mit einfachen Formen. Für Aluminium -Schmiedungen können 1 - 3 Grad als Grundlinie verwendet werden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass dies nur allgemeine Richtlinien sind und möglicherweise anhand der spezifischen Anforderungen des Projekts angepasst werden müssen.
2. CAE -Analyse (Computer - Aided Engineering (CAE)
Die CAE -Analyse wie die Finite -Elemente -Analyse (FEA) ist ein leistungsstarkes Instrument zur Bestimmung des Entwurfswinkels. FEA kann den Schmiedenprozess simulieren, wobei Faktoren wie Materialfluss, Spannungsverteilung und Reibung berücksichtigt werden. Durch das Ausführen von Simulationen mit unterschiedlichen Winkeln können Sie vorhersagen, wie sich das Teil während des Schmiedens und Auswurfs verhalten wird. Auf diese Weise können Sie den Draft -Winkel optimieren, um einen erfolgreichen Schmiedensprozess zu gewährleisten. Sie können beispielsweise FEA verwenden, um Bereiche zu identifizieren, in denen das Teil in der Form stecken bleibt und den Entwurfswinkel entsprechend anpassen kann.
3. Prototyping und Tests
Prototyping und Tests sind ebenfalls wertvolle Methoden. Durch Erstellen einer Prototypenform mit einem anfänglichen Entwurfswinkel und der Durchführung von Testvorgängen können Sie die Leichtigkeit des Teils und die Qualität des gefälschten Teils bewerten. Wenn das Teil Schwierigkeiten hat, aus der Form entfernt zu werden, können Sie den Entwurfwinkel erhöhen und den Test wiederholen. Dieser iterative Prozess ermöglicht es Ihnen, den Entwurfswinkel zu bestrafen, bis Sie die gewünschten Ergebnisse erzielen. Es bietet auch echte Weltdaten, die zur Verbesserung zukünftiger Schmiedensprojekte verwendet werden können.
Bedeutung der genauen Entwurfswinkelbestimmung
Die genaue Bestimmung des Draft -Winkels hat mehrere Vorteile. Erstens verbessert es die Qualität des gefälschten Teils. Ein ordnungsgemäßer Winkelwinkel stellt sicher, dass das Teil ohne Beschädigung aus der Form ausgeworfen werden kann, was zu einem Teil mit weniger Defekten und einem besseren Oberflächenfinish führt. Zweitens erhöht es die Produktionseffizienz. Mit dem richtigen Draft -Winkel kann der Schmiedvorgang schneller abgeschlossen werden, wodurch die Zykluszeiten reduziert und die Gesamtleistung erhöht werden. Drittens reduziert es die Kosten. Durch die Minimierung des Risikos von Schimmel- und Teilschäden können Sie kostspielige Reparaturen und Austauschungen vermeiden.
Abschluss
Die Bestimmung des Draftwinkels in einem Schmiedensform ist eine komplexe, aber wesentliche Aufgabe. Als Schmiedensformlieferant verstehe ich, wie wichtig es ist, es richtig zu machen. Durch Berücksichtigung von Faktoren wie dem Material des gefälschten Teils, der Komplexität der Form, der Schmiedenmethode und der Oberflächenbeschaffungsanforderungen und der Verwendung von Methoden wie Regel - Daumen, CAE -Analyse und Prototyping können Sie den optimalen Entwurfswinkel für Ihr Schmiedensprojekt bestimmen.
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Referenzen
- "Schmiedenshandbuch: Ein Leitfaden für Schmiedensprozesse, Materialien und Design" von ASM International
- "Metallform: Mechanik und Metallurgie" von George E. Dieter
- Branche - Spezifische Forschungsarbeiten zum Schmieden von Technologie und Schimmelpilzdesign.