Uporaba tehnologije rotacijskega vzvratnega upogibanja ravnanja pri proizvodnji natančno kovanih palic iz titanove zlitine

Leta 1940 je Kroll izpopolnil metodo "magnezijeve redukcije titanovega tetraklorida" za ekstrakcijo titana. Titani, sinovi zemlje, so se iz laboratorija začeli posvečati industrijski proizvodnji. Od takrat se je industrijska proizvodnja titana in titanovih zlitin hitro razvijala. V zadnjih letih sta svetovna industrija titana in tehnologija obdelave titanovih materialov postali vse bolj zreli, proizvodnja in poraba titanove gobe, deformiranih titanovih zlitin in materialov, predelanih iz titanovih zlitin, pa sta dosegli zelo visoko raven. Vse pogosteje se uporablja na področju letalstva, vojaških ladij, orožja in drugih vojaških izdelkov, ima pa tudi velik potencial uporabe v avtomobilski, kemični in energetski industriji.

Zaradi potreb sodobne industrijske proizvodnje so se razvile različne vrste titanovih materialov: titanove palice, titanove plošče, titanove žice, titanovi trakovi, titanove cevi, titanove folije itd. Med njimi je proizvodnja majhnih palic iz titanove zlitine. se je začelo oblikovati. Ta vrsta palic ima značilnosti majhne velikosti in velikega števila števcev. Na splošno se za njihovo proizvodnjo uporabljajo stroji za natančno kovanje, da se zagotovi učinkovitost proizvodnje in stabilnost izdelka. Naše podjetje ima stroj za natančno kovanje SXP-13, ravnalni stroj JBLR-130 in ustrezno opremo za ogrevanje, z letno proizvodnjo približno 600 t palic za natančno kovanje.

Teorija in razvoj ravnanja palic

Kot pravi stari pregovor, je "prekomerno popravljanje preveč." Vendar mora biti na področju ravnanja kovin prekomerna korekcija pretirana korekcija. Tradicionalna preprosta metoda vzvratnega upogibanja ravnanja uporablja to teorijo. Kot je prikazano na sliki 1, definiramo polmer ukrivljenosti prvotnega upogibnega stanja palice ab kot ρ0, povratni upogibni polmer, uporabljen med ravnanjem, kot ρ1, povratno upogibno stanje pa doseže stanje 'b'. V tem času se zunanja sila odstrani in palica lahko prosto vzmeti. Vrnite se v stanje a"b". Če je a"b" ravna črta, je namen ravnanja dosežen. Vendar je razmerje med količino povratnega upogiba in prvotno količino upogiba nelinearno in nanj vplivata plastičnost in oblika prečnega prereza materiala. Zato ravnanje v dejanski proizvodnji pogosto uporablja večkratno povratno upogibanje, da se zmanjša upogibno stanje palice in doseže, da izpolnjuje zahteve.

slika

Slika 1 Načelni diagram metode vzvratnega upogibanja ravnanja

Na podlagi preproste metode vzvratnega upogibnega ravnanja je bila razvita teorija rotacijskega vzvratnega upogibnega ravnanja. Kot je prikazano na sliki 2, ravnalni stroj z nagnjenimi valji, ki se uporablja za ravnanje majhnih cevi in ​​palic, uporablja to teorijo rotacijskega ravnanja. Površina ravnalnega valja nagnjenega valjčnega ravnalnika je hiperboloidna površina, ki nastane z vrtenjem hiperbole okoli osi. Med ravnanjem se palica pod trenjem ravnalnega valja vrti naprej. Potem ko so aksialna vlakna palice podvržena veliki elastično-plastični deformaciji, sposobnost odboja postopoma postane dosledna. Tudi če je prvotno upogibno stanje drugačno, saj je bilo vsako vlakno večkrat ekstrudirano in deformirano od majhnega do velikega in nato od velikega do majhnega, je končna odpornost palice ponavadi enaka. Večkrat kot se ta deformacija ponovi, večja je odpornost. Bližje kot so sposobnosti, boljši bo učinek ravnanja. Raziskave so pokazale, da je ravnalni učinek nagnjenega valjčnega ravnalnika povezan z naslednjimi pogoji: število točk, ki ustvarjajo upogibno cono, je najmanj štiri, kar pomeni, da nastaneta dve učinkoviti ravnalni in obratni upogibni coni; daljša je dolžina krivulje upogibnega območja, ravnanje Boljši je učinek; vzdrževati je treba razumno geometrijsko razmerje med poševnim kotom ravnalnega valja, razdaljo med valji in režo med valji.

slika

Slika 2 Načelni diagram rotacijskega vzvratnega upogibnega ravnanja

Raziskave in izboljšavenatančno kovana palica iz titanove zlitinetehnologija ravnanja
eksperimentalna metoda
Ta preizkus je razdeljen v dve skupini: prvi preizkus se osredotoča na razmerje med učinkom ravnanja natančno kovanih drogov iz titanove zlitine enakih specifikacij in različnih znamk ter kotom poševnega kota ravnalnega valja, drugi preskus pa raziskuje učinek dolžine ukrivljenosti na ravnanje. natančno kovanih palic iz titanove zlitine. učinek. Zravnana palica se ocenjuje z uporabo korekcijske ploščadi in tipala: če ukrivljenost palice po popravku ni večja od 3 mm/1000 mm, bo označena kot kvalificirana, in če ukrivljenost palice ni večja od 1 mm/ 1000 mm, bo ocenjena kot odlična. Preskusna oprema je ravnalni stroj JBLR-130 (2-2-2) družbe Baoji Titanium Industry Company, preskusni materiali pa so natančno kovane palice iz titanove zlitine φ45 mm TA2, TC4 in Ti55511.
V prvem preizkusu so bile izbrane natančno kovane palice TA2, TC4 in Ti55511 s φ45 mm. Stroj za ravnanje je prilagodil tri nize vrzeli valjev in kotov poševnega valja (razmik valja φ44 ~ φ44,5 mm, kot poševnega kota ravnalnega valja 37.0 stopinj; razmik valja φ44.5- φ45 mm, poševni kot ravnalnega valja kot 37,2 stopinje; vrzel med zvitki φ43,5 ~ φ44 mm, poševni kot ravnalnega valja 36,8 stopinje) za ravnanje in zabeležite učinek ravnanja. V drugem preizkusu so bile za enojno ravnanje izbrane natančno kovane palice TC4 s premerom 45 mm. V skladu z zaporedjem podajanja so trije pari ravnalnih valjev 2-2-2 ravnalnega stroja definirani kot ravnalni valj 1, ravnalni valj 2 in ravnalni valj 3. Pri preskusu je poševni kot ravnalnega valja 1 in ravnalnega valj 2 prevzame optimalne podatke v preskusu 1, poševni kot in valjčna vrzel ravnalnega valja 3 pa se ustrezno povečata, da se poveča polmer ukrivljenosti druge cone povratnega upogibanja ravnanja. Record Straightening učinek.
Testni podatki
⑴Prvi podatki prvega preskusa: vrzel φ44 ~ φ44,5 mm, poševni kot valja za ravnanje 37.0 stopinj
⑵Drugi podatki prvega preskusa: vrzel φ44,5 ~ φ45 mm, poševni kot valja za ravnanje 37,2 stopinje
⑶Tretji podatki preskusa 1: vrzel med valji φ43,5 ~ φ44 mm, poševni kot valja za ravnanje 36,8 stopinj
⑷ Za drugi preskus je kot ravnalnega valja 1 in ravnalnega valja 2 izbran na 37.0 stopinj, kar ima najboljši učinek ravnanja pri prvem preskusu, kot ravnalnega valja 3 pa je ustrezno povečan za test.
Eksperimentalna analiza
S statistično analizo podatkov treh preskusov v poskusu 1 je razvidno, da je učinek ravnanja različnih znamk natančno kovanih palic iz titanove zlitine tesno povezan z režo valja in poševnino ravnalnega valja stroja za ravnanje. Po analizi poševnine ravnalnega valja je kot prevladujoč dejavnik, ki vpliva na učinek ravnanja, medtem ko vrzel bolj vpliva na kakovost površine ravnane palice. Med preskusom smo ugotovili, da je učinek ravnanja povezan s spiralno krivuljo, ki nastane, ko gre surovec skozi ravnalni stroj. Od TA2 do TC4 do Ti55511, ko se plastičnost materiala poslabša, se trdota poveča. Da bi dosegli zahtevano ravnanje. Pri ukrivljenih krivinah je treba zmanjšati poševni kot ravnanja. Tudi če imajo surovci enake specifikacije, je treba za dosego dobrega učinka ravnanja upoštevati vpliv plastičnosti in trdote samega surovca. Iz podatkov poskusa 2 lahko vidimo, da ustrezno povečanje poševnega kota ravnalnega valja 3 povzroči večji vzvratni upogibni radij drugega ravnalnega povratnega upogibnega območja in ustrezno poveča dolžino krivulje vzvratnega upogibnega območja, kar lahko izboljša ravnanje . Učinek. Ko pa poševni kot ravnalnega valja 3 preseže določen mejni kot, bo kakovost ravnanja močno padla. Analizirani razlog je, da ko se poševni kot ravnalnega valja 3 pretirano poveča, ni mogoče oblikovati učinkovitega ravnalnega povratnega upogibnega območja in ni mogoče zagotoviti učinka ravnanja. .
v zaključku
⑴ Pri ravnanju natančno kovanih palic iz titanove zlitine ni strogega linearnega razmerja med poševnim kotom ravnalnega valja in premerom palice. Upoštevajoč vpliv plastičnosti in trdote materiala na vzvratno upogibno linijo ravnanja, je treba pri razredih s slabo plastičnostjo in visoko trdoto ustrezno zmanjšati poševni kot ravnalnega valja, da se zagotovi zahtevana vzvratna upogibna linija za ravnanje. ⑵ Za stroj za ravnanje cevi in ​​palic tipa (2-2-2) ustrezno povečajte poševni kot ravnalnega valja, da povečate vzvratni radij upogibanja in izboljšate učinek ravnanja. Ko pa je kot prevelik, ni mogoče oblikovati učinkovitega območja ravnanja in ponovnega upogibanja, učinek ravnanja pa močno pade.

——Članek izbran iz《Kovanje in žigosanje hitra številka 5, 2023