Prinzipien des Schmiedendesigns

Das Schmiededesign ist keine einfache Aufgabe. Es sind unendlich viele Kombinationen möglich, z. B. Eigenschaften des geschmiedeten Materials, Art des Schmiedeprozesses, Werkzeugkonstruktion, Werkzeugherstellungsverfahren usw. Im Folgenden werden einige Empfehlungen für die Schmiedekonstruktion gegeben: Bahnen 5. Eckradien 6. Rundungsradien 7. Taschen und Aussparungen 8. Löcher stanzen.

Prinzip # 1. Trennlinie:

Die Trennebene zwischen der oberen und der unteren Hälfte eines geschlossenen Werkzeugsatzes wird Trennlinie genannt. Es kann gerade, horizontal oder geneigt sein oder kann unregelmäßig sein, einschließlich mehr als einer Ebene.

Einige Konstruktionsüberlegungen zur Bestimmung der Form und Position der Trennlinie sind folgende:

(i) Die Trennlinie sollte den maximalen Umfang des Schmiedens durchlaufen. Denn es ist einfacher, das Metall seitlich zu verteilen, als es zu zwingen, tiefe Stempelabdrücke zu füllen. (Abb. 5.28 a).

(ii) Es ist immer vorteilhaft, eine ebene Oberfläche durch eine flache obere Form und gegen Schmieden durch Pressen in der unteren Form auszubilden. (Abb. 5.28. B).

(iii) Wenn eine geneigte Trennlinie erforderlich ist, überschreitet sie 75 ° nicht. Denn die geneigten Blitze können Probleme beim Trimmen und beim nachfolgenden Bearbeitungsvorgang verursachen.

(iv) Eine Trennlinie sollte so angeordnet sein, dass sie die Ausrichtung der Faser fördert, um die Festigkeitserfordernisse einer geschmiedeten Komponente zu erfüllen. (Abb. 5.28 c).

(v) Wenn die Trennlinie für ein Bauteil entworfen wird, das Stege und Rippen aufweist, ist es wünschenswert, die Trennlinie entweder an der Oberseite oder an der Unterseite zu haben. (Abb. 5.28 d).

Prinzip Nr. 2. Entwurf:

Eine Verjüngung, die den Innen- und Außenseiten eines Gesenkschmiedens mit geschlossenem Gesenk gegeben wird, ist als "Entwurf" bekannt. Sie wird als Winkel aus der Richtung des Schmiedehubs ausgedrückt.

Die Funktionen des Entwurfs sind:

a) Produktionsschwierigkeiten vermeiden

(b) Erreichen des gewünschten Metallflusses.

(c) Um ein einfaches Entfernen des Schmiedestücks aus dem Formhohlraum zu ermöglichen.

Je kleiner der Einzugswinkel ist, desto schwieriger ist es, das Schmieden aus der Matrize zu entfernen. Daher sind beim Tiefschmieden eines Teils, wenn kein Auswerfer vorhanden ist, um das Teil aus dem Formhohlraum zu drücken, Zugwinkel von weniger als 5 ° zulässig.

Die folgende Tabelle 5.3 gibt die Standardzugwinkel an:

Im Folgenden sind einige Überlegungen zum Entwurf aufgeführt:

(i) Es ist eine gute Praxis, am gesamten Umfang des Schmiedes einen konstanten Zug zu verwenden.

(ii) Es wird auch empfohlen, am Außenumfang einen kleineren Durchzugswinkel als am Innenumfang anzuwenden. Dies ist gerechtfertigt, da die Außenfläche infolge des Zusammenbackens des Teils von der Oberfläche des Formhohlraums wegschrumpft und somit das Schmieden leicht abnehmen kann.

(iii) Versuchen Sie, beim Entwurf des geschmiedeten Produkts den natürlichen Entwurf zu verwenden, der einigen Formen, wie z. B. konischen und gekrümmten Oberflächen, eigen ist. Abb. 5.29 (a).

(iv) Manchmal kann eine Änderung der Ausrichtung des Formhohlraums zu einem natürlichen Luftzug führen. Vermeiden Sie daher Zugluft auf den Oberflächen. Fig. 5.29 (b).

(v) Ein anderes empfohlenes Verfahren zum Bereitstellen des Tiefzugs besteht darin, den flacheren Formhohlraum stärker zu ziehen. Dieser Entwurf wird als übereinstimmender Entwurf bezeichnet. Fig. 5.29 (c).

Prinzip Nr. 3. Rippen:

Eine Rippe ist ein dünner Teil des Schmiedens, der normal zur Schmiedeebene ist.

Nachfolgend sind die Designüberlegungen zu den Rippen aufgeführt:

(i) Es wird empfohlen, das Verhältnis von Höhe zu Dicke einer Rippe unter 6 und vorzugsweise bei 4 zu halten.

(ii) Vermeiden Sie dünnbesetzte Rippen und kleine Rundungsradien.

Prinzip Nr. 4. Webs:

Eine Bahn ist ein dünner Teil des Schmiedeteils, das durch die Schmiedebene verläuft oder parallel dazu verläuft.

Nachfolgend sind die Designüberlegungen für Bahnen aufgeführt:

(i) Es ist immer wünschenswert, die Dicke einer Bahn innerhalb der praktischen Grenzen auf einem Minimum zu halten.

(ii) Es ist ratsam, die Werte für die Stegdicke für Stahl und andere Metalle mit schlechter Schmiedefähigkeit als Aluminium zu erhöhen.

Prinzip # 5. Eckradien:

Bei der Auswahl eines kleinen Eckradienwerts müssen zwei Hauptfaktoren berücksichtigt werden.

(i) Erstens erfordert ein kleiner Eckenradius eine scharfe Verrundung im Gesenkstahl, die als Spannungserhöhung wirkt.

(ii) Zweitens ist der Schmiededruck, der zum Füllen des Formhohlraums erforderlich ist, umso höher, je kleiner der Eckenradius ist.

(iii) Einige andere Faktoren, die bei der Auswahl der Eckenradien berücksichtigt werden, sind: Entfernung von der Ecke zur Trennlinie, Schmiedefähigkeit des zu bearbeitenden Metalls.

(iv) Je größer der Abstand von der Trennlinie ist, desto größer sollte der Eckenradius sein.

(v) Für Aluminiumschmiedestücke wird im Allgemeinen ein Eckenradius von 1, 5 mm und für Titanschmiedeteile ähnlicher Form und Größe ein Radius von 3 mm verwendet.

(vi) Für Eckenradien dünner Rippen gibt eine Daumenregel an, dass es immer wünschenswert ist, dass die Rippendicke dem doppelten Wert des Eckenradius entspricht. Eine dickere Rippe kann eine flache Kante mit zwei Eckenradien haben, die jeweils dem empfohlenen Wert entsprechen (Abb. 5.32). BaDD

Prinzip Nr. 6: Rundungsradien:

Rundungsradien sind ein wichtiger Faktor bei der Gestaltung von Schmiedegesenken. Abb. 5.33 zeigt die schrittweise Einleitung von Schmiedefehlern, die durch kleine Rundungsradien verursacht werden. Ein kleiner Rundungsradius führt zur Trennung des Metalls von der Düse und erzeugt Hohlräume.

Prinzip # 7. Taschen und Vertiefungen:

Taschen und Aussparungen sind vorgesehen, um Material zu sparen, die Kosten zu senken, die erwünschte Ausrichtung der faserigen Makrostruktur zu fördern und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, wodurch ein höherer Verformungsgrad erzielt wird.

(i) Aussparungen sollten niemals senkrecht zur Richtung des Metallflusses sein.

(ii) Einfache Konturvertiefungen zusammen mit großzügigen Filets sollten bevorzugt werden.

(iii) Die Tiefe der Ausnehmungen, die in den Gesenken gebildet werden, ist auf die maximale Tiefe der Gesenke beschränkt.

Prinzip # 8. Löcher stanzen:

Ausstanzungen werden durch Löcher hergestellt, die vor dem Schmieden in einer dünnen Bahn erzeugt werden. Sie reduzieren die projizierte Nettofläche des Schmiedeteils und verringern somit die erforderliche Schmiedelast.

Nachfolgend einige Überlegungen zum Design:

(i) Iris empfahl, ein Loch in der Mitte einer dünnen Bahn zu positionieren.

(ii) Verwenden Sie nach Möglichkeit einen Glitzer um den Rand eines Lochers.

(iii) Ein einzelner großer Durchschlag ist immer vorteilhafter als die Anzahl kleinerer, die die gleiche Fläche haben.

(iv) Versuchen Sie, die Anzahl der Ausstanzungen zu reduzieren.

(v) Vermeiden Sie unregelmäßige Konturen mit scharfen Ecken.