Titanyum alaşımlı hassas dövme çubukların üretiminde döner ters bükme doğrultma teknolojisinin uygulanması

1940 yılında Kroll, titanyumu çıkarmak için "titanyum tetraklorürün magnezyumun indirgenmesi" yöntemini mükemmelleştirdi. Dünyanın Oğulları Titanlar, kendilerini laboratuvardan endüstriyel üretime adamaya başladılar. O zamandan bu yana titanyum ve titanyum alaşımlarının endüstriyel üretimi hızla gelişti. Son yıllarda dünya titanyum endüstrisi ve titanyum malzeme işleme teknolojisi giderek olgunlaştı ve titanyum sünger, deforme titanyum alaşımları ve titanyum alaşımlı işlenmiş malzemelerin üretimi ve tüketimi çok yüksek bir seviyeye ulaştı. Havacılık, savaş gemileri, silahlar ve diğer askeri ürünlerin imalatında giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır ve aynı zamanda otomotiv, kimya ve enerji endüstrilerinde de büyük uygulama potansiyeline sahiptir.

Modern endüstriyel üretimin ihtiyaçları nedeniyle çeşitli titanyum malzemeleri geliştirilmiştir: titanyum çubuklar, titanyum plakalar, titanyum teller, titanyum şeritler, titanyum tüpler, titanyum folyolar vb. Bunlar arasında küçük boyutlu titanyum alaşımlı çubukların üretimi bulunmaktadır. şekillenmeye başlamıştır. Bu tip çubuklar küçük boyut ve çok sayıda sayım özelliğine sahiptir. Üretim verimliliğini ve ürün stabilitesini sağlamak amacıyla genellikle hassas dövme makineleri kullanılır. Şirketimiz, yıllık yaklaşık 600 ton hassas dövme çubuğu üretimine sahip bir SXP-13 hassas dövme makinesine, bir JBLR-130 doğrultma makinesine ve ilgili ısıtma ekipmanına sahiptir.

Çubuk doğrultmanın teorisi ve gelişimi

Eski deyişin dediği gibi, "aşırı düzeltme çok fazladır." Ancak metal düzeltme alanında aşırı düzeltmenin aşırı düzeltme olması gerekir. Geleneksel basit ters bükme düzeltme yöntemi bu teoriyi kullanır. Şekil 1'de gösterildiği gibi, ab çubuğunun orijinal bükülme durumunun eğrilik yarıçapını ρ0, doğrultma sırasında kullanılan ters bükülme yarıçapını ρ1 olarak tanımlıyoruz ve ters bükülme a'b' durumuna ulaşıyor. Bu sırada dış kuvvet kaldırılır ve çubuk serbest bir şekilde yaylanır. "B" durumuna dönün. Eğer a"b" düz bir çizgi ise, düzleştirme amacına ulaşılmıştır. Ancak ters bükülme miktarı ile orijinal bükülme miktarı arasındaki ilişki doğrusal değildir ve malzemenin plastisitesinden ve kesit şeklinden etkilenir. Bu nedenle, gerçek üretimdeki doğrultma işleminde çubuğun bükülme durumunu azaltmak ve gereksinimleri karşılamasını sağlamak için sıklıkla çoklu ters bükme kullanılır.

resim

Şekil 1 Ters bükme düzeltme yönteminin prensip diyagramı

Basit ters bükülme doğrultma yöntemine dayanarak, döner ters bükme doğrultma teorisi geliştirildi. Şekil 2'de gösterildiği gibi, küçük boyutlu boru ve çubukların düzleştirilmesi için kullanılan eğimli makaralı doğrultma makinesi, bu rotasyonla doğrultma teorisini benimser. Eğimli silindirli düzleştiricinin düzleştirici silindirinin yüzeyi, bir hiperbolün eksen etrafında dönmesiyle oluşan bir hiperboloid yüzeydir. Düzleştirme sırasında çubuk, düzleştirici silindirin sürtünmesi altında ileri doğru döner. Çubuğun eksenel lifleri büyük elastik-plastik deformasyona uğradıktan sonra geri tepme yeteneği giderek tutarlı hale gelir. Orijinal bükülme durumu farklı olsa bile, her fiber küçükten büyüğe ve daha sonra büyükten küçüğe birçok kez ekstrüzyona tabi tutulduğu ve deforme edildiği için çubuğun nihai esnekliği aynı olma eğilimindedir. Bu deformasyon ne kadar çok tekrarlanırsa dayanıklılık o kadar artar. Yetenekler ne kadar yakın olursa, düzeltme etkisi o kadar iyi olur. Araştırmalar, eğimli silindirli doğrultucunun düzleştirme etkisinin şu koşullarla ilişkili olduğunu göstermiştir: bükme bölgesini oluşturan nokta sayısı en az dört olmalıdır, yani iki etkili düzleştirme ve ters bükme bölgesi üretilmelidir; Bükme bölgesinin eğri uzunluğu ne kadar uzun olursa, düzleşme o kadar iyi olur; Doğrultma silindiri eğim açısı, silindir mesafesi ve silindir aralığı arasında makul bir geometrik ilişki korunmalıdır.

resim

Şekil 2 Dönel ters bükme doğrultmasının prensip diyagramı

Araştırma ve iyileştirmetitanyum alaşımlı hassas dövme çubukdoğrultma teknolojisi
deney yöntemi
Bu test iki gruba ayrılmıştır: birinci test, aynı spesifikasyonlara ve farklı markalara sahip titanyum alaşımlı hassas dövme çubukların düzleştirme etkisi ile doğrultma silindiri eğim açısı arasındaki ilişkiye odaklanır ve ikinci test, eğrilik uzunluğunun düzleştirme üzerindeki etkisini araştırır. titanyum alaşımlı hassas dövme çubuklardan. etki. Düzleştirilmiş çubuk, bir düzeltme platformu ve sentil kullanılarak değerlendirilir: düzeltmeden sonra çubuğun eğriliği 3 mm/1000 mm'den büyük değilse, nitelikli olarak işaretlenir ve çubuğun eğriliği 1 mm/1000 mm'den büyük değilse, nitelikli olarak işaretlenir. 1000 mm, mükemmel olarak işaretlenecektir. Test ekipmanı, Baoji Titanium Industry Company'nin JBLR-130 (2-2-2) doğrultma makinesidir ve test malzemeleri φ45mm TA2, TC4 ve Ti55511 titanyum alaşımlı hassas dövme çubuklardır.
İlk testte φ45mm'lik TA2, TC4 ve Ti55511 hassas dövme çubuklar seçildi. Doğrultma makinesi üç takım merdane aralığını ve düzleştirici merdane şev açılarını ayarladı (silindir boşluğu φ44 ~ φ44,5 mm, düzleştirici merdane şev açısı 37.0 derece; merdane aralığı φ44.5- φ45 mm, düzleştirici merdane şev açısı açı 37,2 derece; rulo aralığı φ43,5 ~ φ44mm, düzleştirme silindiri eğim açısı 36,8 derece) düzleştirme için ve düzleştirme efektini kaydedin. İkinci testte tek doğrultma için 45 mm çapında TC4 hassas dövme çubuklar seçildi. Besleme sırasına göre, 2-2-2 doğrultma makinesinin üç çift düzleştirme silindiri, düzleştirme silindiri 1, doğrultma silindiri 2 ve doğrultma silindiri 3 olarak tanımlanır. Testte, doğrultma silindiri 1'in ve düzleştirme silindirinin eğim açısı silindir (2), test 1'deki optimal verileri benimser ve doğrultma silindirinin (3) eğim açısı ve silindir aralığı, ikinci düzleştirici ters bükme bölgesinin eğrilik yarıçapını arttırmak için uygun şekilde arttırılır. Kayıt Düzeltme efekti.
Test verisi
⑴Birinci testin ilk verileri: yuvarlanma aralığı φ44 ~ φ44,5 mm, düzleştirme silindiri eğim açısı 37.0 derece
⑵Birinci testin ikinci verileri: rulo aralığı φ44,5 ~ φ45mm, düzleştirici rulo eğim açısı 37,2 derece
⑶Test 1'in üçüncü verileri: rulo aralığı φ43,5 ~ φ44mm, düzleştirici rulo eğim açısı 36,8 derece
⑷ İkinci test için, doğrultma silindiri 1 ile doğrultma silindiri 2'nin açısı, birinci testte en iyi düzeltme etkisine sahip olan 37.0 derece olarak seçilir ve doğrultma silindiri 3'ün açısı, doğrultma silindiri 3'ün açısı uygun şekilde artırılır. Ölçek.
Deneysel analiz
Deney 1'deki üç testin istatistiksel veri analizi yoluyla, farklı markalardaki titanyum alaşımlı hassas dövme çubukların düzeltme etkisinin, doğrultma makinesinin silindir aralığı ve doğrultma silindiri eğimiyle yakından ilişkili olduğu görülebilir. Düzleştirme silindiri eğimi analiz edildikten sonra açı, düzeltme etkisini etkileyen baskın faktör olurken, silindir aralığı düzleştirilmiş çubuğun yüzey kalitesini daha fazla etkiler. Test sırasında düzleştirme etkisinin, iş parçası düzleştirme makinesinden geçtiğinde oluşan spiral eğri ile ilgili olduğunu bulduk. TA2'den TC4'e ve Ti55511'e kadar malzemenin plastisitesi kötüleştikçe sertlik artar. Gerekli düzeltmeyi elde etmek için Kavisli eğriler için düzeltme eğim açısının azaltılması gerekir. Bu nedenle, işlenmemiş parçalar aynı spesifikasyonlara sahip olsa bile, iyi bir düzleştirme etkisi elde etmek amacıyla, işlenmemiş malzemenin kendisinin plastikliği ve sertliğinin etkisi dikkate alınmalıdır. Deney 2'nin verilerinden, doğrultma silindirinin (3) şev açısının uygun şekilde arttırılmasının, ikinci düzleştirme ters bükme bölgesinin ters bükme yarıçapını daha büyük hale getirdiğini ve buna karşılık olarak ters bükme bölgesinin eğri uzunluğunu arttırdığını, bunun da düzleştirmeyi geliştirebildiğini görebiliriz. . Etki. Ancak doğrultma silindirinin (3) şev açısı belirli bir sınır açısını aştığında, düzleştirme kalitesi keskin bir şekilde düşecektir. Analiz edilen neden, doğrultma silindirinin (3) şev açısı aşırı derecede arttırıldığında etkili bir düzleştirici ters bükme alanının oluşamaması ve düzleştirme etkisinin garanti edilememesidir. .
Sonuç olarak
⑴ Titanyum alaşımlı hassas dövme çubukları düzeltirken, doğrultma silindiri eğim açısı ile çubuk çapı arasında kesin bir doğrusal ilişki yoktur. Malzeme plastisitesinin ve sertliğinin düzleştirici ters bükme hattı üzerindeki etkisi göz önüne alındığında, zayıf plastikliğe ve yüksek sertliğe sahip kaliteler için, düzleştirme için gerekli ters bükme hattını sağlamak üzere düzleştirme silindiri şev açısının uygun şekilde azaltılması gerekir. ⑵ (2-2-2) tipi boru ve çubuk doğrultma makinesi için, ters bükme yarıçapını artırmak ve düzleştirme etkisini iyileştirmek için doğrultma silindirinin eğim açısını uygun şekilde artırın. Ancak açı çok büyük olduğunda etkili bir düzleştirme ve yeniden bükme alanı oluşamaz ve düzleştirme etkisi keskin bir şekilde düşer.

——Makale "Dövme ve Damgalama ekspres Sayı 5, 2023"ten seçilmiştir