Dövme: Anlamı, Uygulamaları ve İşlemleri

Bu yazıyı okuduktan sonra öğreneceksiniz: - 1. Dövme İşlemine Giriş 2. Dövme Yeteneği 3. Dövme Malzemesi 4. Sıcaklık 5. İşlemler 6. Yağlama 7. Dövme Ürünlerinde Hatalar 8. Avantajları 9. Dezavantajları 10. Uygulamalar.

Dövme Giriş:

Dövme metal şekillendirme işlemidir. Metalin plastik duruma ısıtılmasını içerir ve daha sonra ürünün önceden belirlenmiş şeklini elde etmek için basıncı el çekiçiyle veya güç çekiçiyle uygular. Dövme terimi ayrıca metallerin dövme sıcaklığında plastik şekil değiştirmesini, bir çekiç, pres veya üzücü bir makine vasıtasıyla kalıplar boyunca uygulanan sıkıştırma kuvvetleri kullanılarak istenen şekilde biçimlendirmek için kullanılır.

Diğer metal şekillendirme işlemlerinde olduğu gibi, dövme metalin mikro yapısını iyileştirir, saç çatlakları ve boşluklar gibi gizli kusurları ortadan kaldırır. Bu işlem metal akışını uygun hale getirmek için elyaflı makro yapıyı yeniden düzenler. Bu nedenle döküm ve işleme üzerindeki avantaj ve avantajları nedeniyle, dövme metal şekillendirme işleminde oldukça popülerdir.

Kalıpların başarılı bir şekilde tasarlanmasıyla, metal akışı, elyafların beklenen maksimum stres yönü ile hizalanmasını teşvik etmek için kullanılabilir. Şekil 5.1, bir çubuk stoğundan işlenerek ve dövülerek üretilen iki farklı krank milini ve vinç kancasını gösterir.

Görülebileceği gibi, dövme kısmındaki liflerin yönü daha uygundur, çünkü ağlardaki gerilmeler kuvvetin maksimum olduğu liflerin yönü ile birleşir.

Forge Yeteneği:

Dövme yeteneği terimi, bir malzemenin bozulma veya yırtılma olmadan deformasyona maruz kalma kapasitesi olarak tanımlanmaktadır. Uygun dövme İşlemi için, deformasyona karşı direnç ve çatlama vb. Gibi beklenen olumsuz etkilerle ilgili olarak dövülecek metalin deformasyon davranışını bilmek önemlidir.

Aşağıdaki faktörlere bağlıdır:

(i) Malzemenin bileşimi.

(ii) Malzemenin saflığı.

(iii) Tane büyüklüğü.

(iv) Çalışma sıcaklığı.

(v) Gerginlik oranı ve Gerginlik dağılımı.

(vi) Mevcut faz sayısı.

Dövme yeteneği çalışma sıcaklığının fazın değiştiği bir noktaya yükseltilmesiyle artar. Saf metaller iyi dövme yeteneğine sahiptir.

İnce taneli malzeme, kaba taneli malzemeden daha iyi dövme yeteneğine sahiptir.

Dövüş kabiliyeti için genel kabul görmüş standart bir test bulunmamasına rağmen, aşağıdaki testlerden bazıları dövme kabiliyetinin kantitatif tayini için metaller üzerinde gerçekleştirilmektedir:

(i) Başlatma Testi:

Çatlama ya da başarısızlık olmadan maksimum kabarma kabiliyeti limiti, dövme kabiliyet endeksi ölçüsü olarak alınmıştır. Bu test, aynı ebattaki farklı deformasyon derecelerine sahip bir dizi silindirik kütlenin üzülmesini içerir.

(ii) Çentikli Çubuk Üzme Testi:

Bu test, yukarıdaki teste benzer, ancak üzülmeden önce uzunlamasına çentikler veya tırtıklar yapılır. Bu test daha güvenilir bir yetenek oluşturma endeksi sağlar.

(iii) Sıcak Etki Çekme Testi:

Bu testte, darbe çekme dayanımı forge yetenek endeksinin bir ölçüsü olarak alınmıştır. Bu test için bir gerginlik testi ataşmanı ile donatılmış bir darbe test cihazı kullanılır.

(iv) Sıcak Büküm Testi:

Test yuvarlak, sıcak bir çubuk döndürmek ve kırılmaya kadar büküm sayısını saymaktan ibarettir. Bükülme sayısı arttıkça, dövme yeteneği de artar.

Dövme Malzemeler:

Arıza olmadan, ısıtma yoluyla plastik duruma getirilebilecek herhangi bir metal veya alaşım dövülebilir. Herhangi bir metalin dövme kabiliyeti, metal veya alaşımın bileşimi, mevcut safsızlıklar, tane büyüklüğü ve mevcut faz sayısı gibi faktörlerden etkilenir.

Sıcaklıktaki artış, aynı zamanda dövme yeteneğini de arttırır, ancak diğer fazın ortaya çıkmaya başladığı veya hububat büyümesinin aşırı olduğu belirli bir limite kadar. Bu noktada, sıcaklıkta daha fazla bir artış, dövme kabiliyetini azaltacaktır.

İniş kabiliyet kabiliyetine göre azalan bazı metaller ve alaşımlar aşağıda listelenmiştir (yani, daha önce iyi kabiliyet kabiliyetine sahip alaşım)

1. Alüminyum Alaşımları.

2. Magnezyum Alaşımları.

3. Bakır Alaşımları.

4. Düz karbonlu çelikler.

5. Düşük alaşımlı çelikler.

6. Martensitik paslanmaz çelikler.

7. Östenitik paslanmaz çelikler.

8. Nikel Alaşımları.

9. Titanyum Alaşımları.

10. Molibden Alaşımları,

11, Tungsten Alaşımları.

Bir dövme malzemesinin seçimi, dayanıklılık, dövülebilirlik, işlenebilirlik gücü, vb. Gibi kısmın istenen mekanik özelliklerine bağlıdır.

Dövme Sıcaklıkları:

Dövme ile işlenebilecek malzeme çeşitleri vardır. Her metal veya alaşım kendi plastik dövme sıcaklık aralığına sahiptir. Bazıları geniş bir sıcaklık aralığına sahipken, diğerleri dar aralıklara sahiptir. Sıcaklık aralığı, bileşenlere ve kimyasal bileşime bağlıdır.

Genellikle, demir dışı metaller ve alaşımlar için dövme sıcaklığı demir içeren malzemeler için gerekenden çok daha düşüktür. Yaygın olarak kullanılan alaşımlar için sıcaklık aralıkları Tablo 5.1'de verilmiştir. Bunlar, düşük karbonlu çelikler, alüminyum, magnezyum ve bakır alaşımlarının yanı sıra alaşım çeliklerinin ve paslanmaz çeliklerin çoğunu içerir.

Elle dövme veya açık kalıp durumunda, dövme sıcaklığını dövme sıcak metal rengine göre değerlendirilir. Kapalı kalıp dövme veya seri üretim dövme durumunda, dövme sıcaklığı termokupllar ve optik pirometreler tarafından belirlenir.

Dövme İşlemleri:

Tüm dövme işlemleri, kullanılan yönteme göre iki ana tip altında toplanmaktadır:

(i) Açık kalıp dövme (demir dövme veya yassı kalıp dövme).

(ii) Kapalı kalıp dövme.

(i) Açık Kalıp Dövme:

Açık kalıp dövme işleminde, metal iki yassı kalıp arasında işlenir. Siyah smith tarafından elle yapılır ve bu yüzden smith dövme olarak da adlandırılır. Bu elle veya güçle yapılabilir. Bu dövme işleminde, metal plastik durum sıcaklığına ısıtılır, bir örs üzerine yerleştirilir ve istenen şekil elde edilinceye kadar tekrar tekrar çekiçler.

Günümüzde, kara demirci dövme sadece az sayıda hafif dövme biçimlendirmek için kullanılır, bu işlem çoğunlukla tamir atölyelerinde kullanılır. Yakın toleranslı karmaşık şekiller bu işlemle ekonomik olarak üretilemez.

Açık demir dövme, siyah demir ile yapılan modem versiyonu, güç tahrikli çekiç veya el çekici yerine pres ve demirbaş örsünü içerir.

Açık kalıp dövme özellikleri:

(a) Açık kalıp dövme, 300 tona kadar ağır ağır dövme yapımında kullanılır.

(b) Bu işlem aynı zamanda, modern kapalı kalıp dövme işlemi ile üretilemeyen düzensiz şekillere sahip küçük orta ölçekli dövme partileri üretmek için kullanılır.

(c) Operatörün becerisi, parçanın istenen şeklini ısıtma ve ardışık çalışma hareketleriyle üretmede önemli bir rol oynar.

(d) Üretilen şekil sadece istenen kısmın yaklaşık bir değeridir ve tasarımcı tarafından sağlanan mavi baskıya göre doğru parçanın üretilmesi için sonraki işleme işlemlerine her zaman ihtiyaç duyulur.

(ii) Kapalı Kalıp Dövme:

Kapalı kalıp dövme işleminde metal, kalıp setinin kapalı izleniminde işlenir. Metal plastik durum sıcaklığına ısıtılır, iki parça oyuk kalıba yerleştirilir ve ardından preslenir. Kapalı kalıp dövme, damla dövme, pres dövme ve makine ya da üzgün dövme içerir.

Darbe altında (veya sıkma), sıcak metal kalıp boşluğunu doldurmak için plastik olarak akar. Metal akışı, kalıp boşluğunun şekli ile sınırlıdır. Bir kalıp dövme parçası için üretim döngüsü, sümüklü böceklerin kesilmesi, sümüklü böceklerin ısıtılması, sümüklü böceklerin dövülmesi, flaşın kesilmesi, dövme işleminde ısıl işlem, kireç çözme ve son olarak inceleme ve kalite kontrolü gibi başka bir ilgili işlemi içerir. Bu, Şekil 5.2'de gösterilmiştir.

Open-Die Dövme Avantajları:

(1) Bu işlem, 300 tona kadar ağır ağır dövme yapımında kullanılır.

(2) İşlem, modern kapalı kalıp dövme işlemi ile üretilemeyen düzensiz şekilli küçük orta dereceli dövme gruplarının üretilmesi için uygundur.

(3) Süreç daha az maliyetli araç ve gereçler içerir.

(4) İşlem, pres veya makine dövme işleminden farklı olarak herhangi bir ek güç kaynağı gerektirmez.

(5) Sürecin maliyetli bir şekilde kapalı kalıplar yapılması gerekmez.

(6) İşlem istenen yerde herhangi bir yerde yapılabilir.

Kapalı-Kalıp Dövme Avantajları:

(1) Ürün niteliklerinin açık kalıp dövme veya dökümden daha fazla tutarlılığı.

(2) Döküm veya imal edilmiş parçalara kıyasla daha düşük birim ağırlıkta daha fazla dayanıklılık.

(3) Yakın boyutsal toleranslara sahip olan karmaşık şekiller kolayca üretilebilir.

(4) İşleme ile çıkarılacak minimum artık madde ile iyi yüzey kalitesi.

(5) Kapalı kalıp dövme ile üretilen parçaların maliyeti, işleme ile üretilen parçaların maliyetinden genellikle iki ya da üç kat daha düşüktür.

Bununla birlikte, dövme kalıplarının yüksek maliyeti, özellikle karmaşık şekiller üretilecekse, bu işlemin ana sınırlamasıdır.

Bu nedenle, işlem yalnızca 350 kg'a kadar olan çelik ve demir dışı bileşenlerin seri üretimine uygundur.

Dövme İşleminde Yağlama:

Yağlama şekillendirme sürecinde önemli rol oynar ve ihmal edilemez.

Yağlamanın işlevleri şunlardır:

(i) İş kalıbı arayüzleri arasındaki sürtünmeyi ortadan kaldırın.

(ii) Metrenin kolay akışını sağlayın.

(iii) Sıcak metalin kalıba yapışmasını önler.

(iv) Sıcak metalin yüzey katmanlarının nispeten soğuk kalıp vb. tarafından soğutulmasını önler.

Aşağıdaki tablo 5.2 dövme işleminde sıkça kullanılan bazı yağlayıcıları göstermektedir:

Dövme Malzemeleri Die:

Dövme kalıpları, yüksek sıcaklıklar, aşırı yüksek basınçlar ve aşınma gibi ağır şartlara maruz kalır. Bu nedenle, bir kalıp malzemesi yüksek sıcaklıklarda yeterli sertliğe ve ayrıca ağır koşullara dayanacak yüksek tokluğa sahip olmalıdır.

Kalıp malzemesi için özel takım çelikleri kullanılır. Aşağıdaki alaşım katkı maddeleri ile alaşımlanırlar: Krom, nikel, molibden ve vanadyum. Öncelikle, kalıp blokları tavlanır, ardından sapları yapmak için işlenir. İkincisi, sertleştirilmiş ve gövdelere temperlenmiştir. Son olarak, ölçü oyukları, alet üreticileri tarafından küçültülür.

Dövme Ürünlerde Hatalar:

Dövme işleminde kusurlar görülebilir. Yüzey bozukluklarında veya vücut kusurlarında olabilirler. Kusurun türü, dövme işlemi, dövme metal, işlem sıcaklığı, alet tasarımı, kalıp tasarımı, vb. Gibi faktörlerin sayısına bağlıdır.

Aşağıda genel olarak gözlenen kusurların kısa bir açıklaması bulunmaktadır:

1. Çatlama:

Çatlama kusuru genellikle gelenlerde ve dik açılarda bulunur. Muhtemel sebepler düzgün olmayan sıcaklık dağılımı, gereğinden fazla deformasyon derecesi, dövme işlemi sırasındaki çekme gerilmeleri vs.

2. Kıvrımlar:

Katlama kusuru genellikle üzgün ve rota işlemlerinde gözlenir. Kıvrımlar, smith-Forging tarafından üretilen parçaların kenarlarında da gözlenebilir. Muhtemel sebepler şunlardır: geçiş başına azaltma çok küçük, metal bükülme, hatalı dövme tasarım vb.

3. Uygunsuz Bölümler:

Uygun olmayan bölümler, ölü metal bölgeleri, boruları ve düzensiz veya şiddetli metal akışını içerir. Temel olarak zayıf takım ve kalıp tasarımından kaynaklanmaktadır.

4. Doldurulmamış Bölümler:

Dövülmedeki doldurulmamış bölümler metalin kalıp boşluğunu doğru doldurmamasından kaynaklanabilir. Muhtemel sebepler: metalin kalıba yanlış yerleştirilmesi, düşük ısıtma sıcaklığı, düşük dövme tasarımı ve havuz aracı veya kalıp tasarımı.

5. Uyuşmaz Dövülerek:

Dövüşlerin uyuşmazlığı, kalıbın üst ve alt kısımları üfleme sırasındaki hizanın dışında kaldığında gözlemlenir.

6. Yüzgeçler ve Öfke:

Kanatlar ve paçavralar dövme yüzeyine küçük metal gevşek izleridir. Muhtemel sebepler şunlardır: yanlış işçilik, kötü kalıp tasarımı vb.

7. Aşırı Isınmış ve Yanmış Metal:

Bazen, bu nedenle metal aşırı ısınır; metal gücünü kaybeder. Muhtemel sebepler şunlardır: Gerekenden daha yüksek sıcaklık, parça çok uzun süre ısıtılır, uygun olmayan ve düzgün olmayan bir şekilde ısıtılır.

8. Ölçekli Çukurlar:

Ölçek çukurları sığ yüzey çöküntüleridir. Bunlara, işlenmeden önce iş kütüğünden veya kalıp yüzeyinden alınmayan ölçek neden olur. Kalıpların sık sık temizlenmesi ve uygun dövme sıcaklığı bu kusurdan kaçınabilir.

9. Yırtılmış Fiber Akış Çizgileri:

Bu, metalin hızlı akması nedeniyledir.

Dövme Kusurlarının Sebepleri:

Dövme kusurları, aşağıdaki nedenlerden bir veya birkaçı nedeniyledir:

1. Dövülmüş bileşenlerin üretiminde kullanılan külçe ve plakaların kalitesi düşük.

2. Külçelerin zayıf mekanik mukavemeti.

3. Kötü takım ve kalıp tasarımı.

4. Hatalı malzeme bileşimi sahte.

5. Sahteciliğin hatalı şekilde ısıtılması ve soğutulması.

6. Doğru dövme işlemlerinde.

7. Alt ve üst kalıp parçalarının yanlış hizalanması.

8. Kullanılan kalıp ve külçelerin ölçeklendirilmesi vb.

Dövme Avantajları:

Dövme işleminin avantajları şunlardır:

1. Rafine tane yapısı.

2. Daha iyi parça gücü.

3. Makul doğruluk derecesi.

4. Dövülerek kolay kaynak yapılabilir.

5. Pürüzsüz yüzey kaplaması başarısı.

6. Hayır veya ihmal edilebilir işleme gerekli.

7. Malzemenin israf olarak tasarrufu daha azdır.

8. Daha hızlı üretim oranı.

9. Seri üretim için en uygun yöntem.

10. Sahte parçaların ölü ağırlıklarını azaltın.

Dövme Dezavantajları:

Dövme işleminin dezavantajları:

1. Aletlerin yüksek maliyeti.

2. Aletlerin pahalı bakımı.

3. Bazı durumlarda dövme işleminden sonra ısıl işlem gerekir.

4. Şekil ve boyuttaki sınırlamalar.

5. Uygun olmayan dövme tasarımı, çatlak, kıvrılma vb. Gibi dövme kusurlarına neden olabilir.

6. Kapalı toleranslar korumak zor.

Dövme Uygulamaları:

Dövme parçalar aşağıdaki üç kategoride sınıflandırılabilir:

1. Küçük Dövülerek:

Küçük dövme parçalar arasında somun ve cıvatalar, tornavida, halkalar vb. Bulunur. Bu kategoride keskiler ve küçük kesici aletler kullanılır. Küçük dövmeler çubuk stoklarından yapılır.

2. Orta Dövülerek:

Orta seviye dövmeler arasında bağlantı çubukları, küçük krank milleri, kollar, kancalar, vagon aksları, flanş kaplinleri vb. Bulunur. Orta seviye dövmeler, demir çubuklardan ve levhalardan yapılır.

3. Daha Ağır Dövülerek:

Daha ağır dövme güç santral jeneratörleri, türbinler ve gemilerin büyük millerinin yanı sıra haddehaneler için pres ve rulo kolonları içerir. Daha ağır parçalar külçelerden yapılır.