5 типов процессов и методов формовки пластмасс

Вы когда-нибудь задумывались, как пластик превращается из сырья в повседневные изделия? В этой статье рассматриваются пять основных процессов формования пластика - ковка, прокатка, экструзия, волочение и штамповка. Каждый метод уникальным образом формирует из пластика различные изделия, от деталей автомобиля до предметов домашнего обихода. Вы узнаете об особенностях техники и применения этих процессов, а также получите представление об их преимуществах и ограничениях. Если вы интересуетесь производством или хотите углубить свои инженерные знания, этот обзор представляет собой краткое, но исчерпывающее руководство по методам формования пластмасс.

Виды процесса формования пластмасс

Оглавление

Что такое пластиковая формовка?

Пластическая формовка, также известная как формовка металла или пластическая деформация, - это производственный процесс, использующий пластичность материалов, в первую очередь металлов, для изменения формы заготовок без значительного удаления материала. В этом процессе используются внешние силы, прикладываемые через специализированные инструменты и штампы для постоянной деформации материала в желаемые формы и геометрии.

Фундаментальный принцип пластической деформации основан на способности материала подвергаться пластической деформации - необратимому изменению формы, которое происходит, когда приложенное напряжение превышает предел текучести материала. Этот процесс позволяет эффективно использовать материал и часто приводит к улучшению механических свойств за счет упрочнения.

Формование пластмасс включает в себя широкий спектр технологий, каждая из которых подходит для определенных областей применения и характеристик материала:

  1. Ковка: Для придания металлу формы с помощью сжимающих усилий, часто при повышенных температурах. Ее можно разделить на ковку в открытом, закрытом и штампованном состоянии.
  2. Прокатка: Непрерывная деформация металла между вращающимися валками, используемая для производства листов, плит и конструкционных форм.
  3. Экструзия: Проталкивание материала через отверстие фильеры для создания длинных изделий с одинаковым поперечным сечением, таких как трубы и профили.
  4. Волочение: Протягивание металла через штамп для уменьшения площади его поперечного сечения и увеличения длины; обычно используется для производства проволоки и прутков.
  5. Штамповка: Использование штампов для резки, формовки или придания листовому металлу сложной геометрии, часто в крупносерийном производстве.
  6. Гибка: Создание угловых или изогнутых форм в листовом металле или профилях с помощью локальной деформации.
  7. Вращение: Формирование цилиндрических заготовок путем приложения локализованного усилия при вращении заготовки.

Эти процессы обладают такими преимуществами, как высокая производительность, отличное использование материала и возможность создания сложных форм с улучшенными механическими свойствами. Выбор конкретной технологии формования пластмасс зависит от таких факторов, как свойства материала, желаемая конечная геометрия, объем производства и стоимость.

Виды процесса формования пластмасс

(1)Ковка

Ковка

Что такое ковка?

Это метод обработки, при котором с помощью кузнечного оборудования к металлическим заготовкам прикладывается давление для их пластической деформации с целью получения поковок с определенными механическими свойствами, определенной формы и размеров.

Виды ковки

По механизму формообразования ковку можно разделить на свободную ковку, ковку в штампе, кольцевую ковку и специальную ковку.

Свободная ковка: 

Метод обработки, который обычно используется в молотовой ковке или гидравлический прессС помощью простых инструментов выбивают металлические слитки или блоки нужной формы и размера.

Штамповка:

Он формируется с помощью штампа на кузнечном молоте или горячая штамповка пресса.

Кольцевая шлифовка:

Относится к производству кольцевых деталей различных диаметров на специальном оборудовании кольцешлифовальных станков, также используется для производства деталей колес, таких как автомобильные колеса, колеса поездов.

Специальная ковка: 

В том числе методы ковки такие как прокатная штамповка, поперечная клиновая прокатка, радиальная ковка, ковка в жидкой матрице и т.д. Эти методы больше подходят для производства некоторых деталей специальной формы.

Технологический процесс:

Нагрев кованой заготовки → валок кузнечная заготовка подготовка → штамповка → обрезка → штамповка → исправление → промежуточный контроль → термическая обработка поковок → очистка → исправление → контроль

Технологический процесс ковки

Технические характеристики:

  • Качество поковок выше, чем качество отливок, которые могут выдерживать большие ударные нагрузки.
    Пластичность, вязкость и другие механические свойства также выше, чем у отливок, и даже выше, чем у проката.
  • Экономия сырья и сокращение времени обработки.
  • Высокая эффективность производства.
  • Свободная ковка подходит для мелкосерийного производства единичных деталей и обладает большей гибкостью.

Приложениеs:

Валки крупных прокатных станов, елочные шестерни, роторы паровых турбогенераторов, рабочие колеса, стопорные кольца, огромные гидравлический пресс цилиндры и колонки, локомотивные валы, коленчатые валы и шатуны для автомобилей и тракторов и т.д.

(2)Роллинг

Прокат

Что такое rоллинг

Метод обработки давлением, при котором металлическая заготовка пропускается через зазор (различной формы) пары вращающихся валков, при этом поперечное сечение материала уменьшается за счет сжатия валков, а длина увеличивается.

3 типа Прокат

По движению подвижного состава: продольная прокатка, поперечная прокатка, косая прокатка.

Виды прокатки

Продольная прокатка: Процесс, при котором металл проходит между двумя валками, вращающимися в противоположных направлениях, и между ними происходит пластическая деформация.

Кресткатится: Направление движения проката соответствует направлению оси валков после деформации.

Skew катится: Прокат совершает спиралевидное движение, при этом прокат и ось валка не составляют особых углов.

Технологический процесс:

Технологический процесс прокатки

Приложениеs:

В основном он используется в металлических профилях, листах, трубах и т.д. Существуют также некоторые неметаллические материалы, такие как пластиковые и стеклянные изделия.

(3) Экструзия

Экструзия

Что такое экструзия

Под действием трехмерного неравномерного давления заготовка выдавливается из отверстия или зазора фильеры, уменьшая площадь поперечного сечения и увеличивая длину. Метод обработки для получения желаемого продукта называется экструзией. Такая обработка заготовки называется экструзионным формованием.

Технологический процесс:

Подготовка перед экструзией → нагрев литейного стержня → экструзия → правка растяжение и скручивание → распиловка (фиксированная длина) → выборочный контроль → ручное старение → упаковка

Технологический процесс экструзии

Преимущества:

  1. Широкий производственный ассортимент, множество спецификаций и разновидностей продукции.
  2. Большая гибкость производства, подходит для мелкосерийного производства.
  3. Изделие отличается высокой точностью размеров и хорошим качеством поверхности.
  4. 4. Меньшие инвестиции в оборудование, небольшая площадь завода, легкость в достижении автоматизированного производства.

Недостатки:

  1. Большая потеря геометрических отходов;
  2. Поток металла неравномерный;
  3. Низкая скорость экструзии и длительное время выдержки;
  4. Большие потери инструмента и высокая стоимость.

Сфера производства: В основном используется для изготовления длинных стержней, глубоких отверстий, тонких стенок и деталей специального сечения.

(4) Рисование

Рисование

Что такое рисование

Метод обработки пластмассы, при котором внешняя сила действует на передний конец вытягиваемого металла и вытягивает металлическую заготовку из отверстия штампа, меньшего, чем поперечное сечение заготовки, для получения изделия соответствующей формы и размера.

Что такое рисование

Преимуществоs:

  1. Точный размер и гладкая поверхность;
  2. Простые инструменты и оборудование;
  3. Непрерывное высокоскоростное производство длинномерных изделий с малым поперечным сечением.

Недостатки:

  1. Величина деформации между проходами и общая деформация между двумя проходами отжиг ограничено;
  2. Ограниченная длина.

Сфера производства: Волочение - это основной метод обработки металлических труб, прутков, профилей и проволоки.

(5) Штамповка

Штамповка

Что такое тиснение

Это метод формовки и обработки, при котором используются прессы и штампы для приложения внешней силы к плитам, полосам, трубам и профилям с целью их пластической деформации или разделения для получения заготовок (штамповки) нужной формы и размера.

Что такое тиснение

Технические характеристики:

  1. Можно получить изделия с малым весом и высокой жесткостью.
  2. Высокая производительность, пригодность для массового производства и низкая стоимость.
  3. Можно получить продукцию с одинаковым качеством.
  4. 4. Высокий коэффициент использования материала, хороший сдвиг и переработка.

Область применения:

60 - 70% стали в мире - листовая, и большинство из них обрабатывается штамповкой.

Кузов автомобиля, шасси, топливный бак, ребра радиатора, паровые бочки котлов, оболочки контейнеров, железный сердечник листы кремнистой стали Двигатели и электроприборы - все они штампованные.

Также много штампованных деталей в таких изделиях, как инструменты, бытовая техника, велосипеды, офисное оборудование и домашняя утварь.

Соображения, связанные с охраной окружающей среды и переработкой отходов

Устойчивое развитие в пластиковой промышленности

Как человек, работающий в этой отрасли, я считаю, что очень важно учитывать воздействие на окружающую среду и экологичность производимых нами пластмасс. При создании новых продуктов я всегда рассматриваю возможность использования более экологичных и биологически чистых материалов.

Это поможет снизить зависимость от ископаемого топлива и ограничить выбросы парниковых газов в процессе производства. Использование этих экологичных материалов также гарантирует, что наши продукты имеют более низкий углеродный след на протяжении всего жизненного цикла.

Кроме того, я считаю крайне важным оптимизировать производственные процессы и уделять первостепенное внимание энергоэффективности. Тем самым я вношу свой вклад в минимизацию отходов и снижение энергопотребления при производстве пластмасс.

Переработка пластмасс

Переработка отходов оказывает значительное влияние на окружающую среду, поэтому я всегда стремлюсь создавать продукты, которые можно легко переработать. Учитывая процесс переработки на этапах проектирования и разработки, я могу повысить пригодность своих изделий к переработке и уменьшить количество образующихся отходов.

Вот несколько принципов утилизации, которых я придерживаюсь:

  • Упростите Выбор материала: Я предпочитаю использовать в своих изделиях меньшее количество материалов, чтобы предприятиям по переработке было легче их перерабатывать.
  • Используйте материалы, пригодные для вторичной переработки: По возможности я стараюсь использовать материалы, которые широко принимаются центрами вторичной переработки.
  • Маркировка: Я слежу за тем, чтобы на моих изделиях были четкие и точные этикетки с указанием типа использованного пластика, что помогает переработчикам эффективно идентифицировать и сортировать материалы.

Переработка играет важнейшую роль в управлении воздействием пластмасс на окружающую среду. Придерживаясь принципов устойчивого развития и переработки в своей работе, я вношу свой вклад в создание более экологически сознательной и ответственной индустрии пластмасс.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Вам также может понравиться
Мы выбрали их специально для вас. Читайте дальше и узнавайте больше!
Технология формовки металла

26 Передовые технологии формовки металла для усовершенствованного производства

Вы когда-нибудь задумывались о том, как повседневные металлические предметы приобретают форму? В этой статье рассказывается о 26 передовых техниках, используемых при формовке металла, - от традиционных методов, таких как ковка и прокатка, до современных инноваций...

Роль CAD/CAM в производстве листового металла

Представьте себе, что проектирование и изготовление деталей из листового металла превратилось из громоздкого, подверженного ошибкам процесса в бесперебойную и эффективную работу. В этой статье рассматривается мощная роль технологии CAD/CAM...

Exploring Metal Spinning: Основные этапы и техники

Вы когда-нибудь задумывались, как создаются повседневные металлические предметы сложной формы? Прядение металла - это увлекательный процесс, лежащий в основе таких предметов, как абажуры и аэрокосмические компоненты. Эта техника включает в себя вращение...
Анализ технологии холодной штамповки нержавеющей стали

Холодная штамповка нержавеющей стали: Исчерпывающее руководство

Вы когда-нибудь задумывались, как нержавеющая сталь превращается в такие повседневные предметы, как кухонная утварь и детали автомобилей? Эта статья погружает в увлекательный мир техники холодной штамповки нержавеющей стали,...

Обучение изготовлению листового металла: 101 курс для начинающих

Что, если бы вы могли овладеть навыком, который сочетает в себе творческий подход и точность? Изготовление листового металла необходимо в самых разных отраслях промышленности - от автомобильной до аэрокосмической. Это руководство для начинающих погружается в...

Как выпрямить детали из листового металла?

Задумывались ли вы когда-нибудь о важности правки при изготовлении листового металла? Этот важнейший процесс обеспечивает точность и качество конечного продукта. В этой статье мы рассмотрим...
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.