Principes van smeden ontwerp

Het ontwerp van het smeden is geen eenvoudige taak. Er zijn oneindige combinaties van verschillende factoren mogelijk, zoals de eigenschappen van gesmeed materiaal, het type smeedproces, het gereedschapsontwerp, matrijsproductiemethodes, enz. Hieronder volgen enkele aanbevolen ontwerpbeginselen van smeden: 1. Scheidingslijn 2. Diepgang 3. Ribben 4 Webs 5. Hoekradii 6. Fillet Radii 7. Pockets and Recesses 8. Punch Out Holes.

Principe # 1. Scheidingslijn:

Het scheidingsvlak tussen de bovenste en onderste helft van een gesloten matrijsset wordt de scheidingslijn genoemd. Het kan recht, horizontaal of hellend zijn, of onregelmatig zijn, inclusief meer dan één vlak.

Enkele ontwerpoverwegingen voor het bepalen van de vorm en positie van de scheidingslijn zijn:

(i) De scheidingslijn moet de maximale periferie van het smeden passeren. Omdat het gemakkelijker is om het metaal zijdelings uit te spreiden dan om het te dwingen diep te vullen, de indrukken. (Fig. 5.28 a).

(ii) Het is altijd voordelig om een ​​vlak oppervlak te vormen met een platte bovenste matrijs en een tegenpool van smeden door afdruk in de onderste matrijs. (Fig. 5.28.b).

(iii) Als een hellende scheidingslijn vereist is, overschrijdt deze niet meer dan 75 °. Omdat de schuine flitsen problemen kunnen veroorzaken bij het trimmen en de daaropvolgende bewerking van de bewerking.

(iv) Een scheidingslijn moet zodanig worden geplaatst dat deze de uitlijning van het vezelachtige materiaal bevordert om te voldoen aan de sterkte-eis van een vervalste component. (Fig. 5.28 c).

(v) Bij het ontwerp van de scheidingslijn voor een component die ribben en ribben heeft, is het gewenst om de scheidingslijn aan de bovenkant of aan de onderzijde te hebben. (Fig. 5.28 d).

Principe # 2. Concept:

Een taper die wordt gegeven aan de interne en externe zijden van een smeedijzeren smeedwerk staat bekend als Draft. Het wordt uitgedrukt als een hoek vanuit de richting van de smeedbeweging.

De functies van de diepgang zijn:

(a) Om productieproblemen te voorkomen.

(b) Om de gewenste metaalstroom te bereiken.

(c) Voor een gemakkelijke verwijdering van het smeden uit de matrijsholte.

Hoe kleiner de trekhoek, des te moeilijker is het smeden uit de matrijs te verwijderen. Daarom zijn de trekhoeken van minder dan 5 ° niet toegestaan ​​bij het smeden van een deel, waarbij er geen uitwerper is om het onderdeel uit de matrijsholte te duwen.

De volgende tabel 5.3 geeft de standaard diepgangshoeken:

Hieronder volgen enkele ontwerpoverwegingen met betrekking tot het ontwerp:

(i) Het is een goede gewoonte om een ​​constante trek te gebruiken over de hele omtrek van het smeden.

(ii) Het wordt ook aanbevolen om een ​​kleinere trekhoek aan te brengen aan de buitenomtrek dan aan de binnenomtrek. Dit is gerechtvaardigd omdat het buitenoppervlak van het oppervlak van de matrijsholte zal krimpen als gevolg van het naar beneden kantelen van het onderdeel, en daardoor een gemakkelijke verwijdering van het smeden mogelijk maakt.

(iii) Probeer bij het ontwerpen van het gesmede product gebruik te maken van de natuurlijke trek die inherent is aan sommige vormen, zoals conische en gebogen oppervlakken. Fig. 5.29 (a).

(iv) Soms kan het veranderen van de oriëntatie van de matrijsholte resulteren in natuurlijke trek. Daarom wordt tocht op de oppervlakken geëlimineerd. Fig. 5.29 (b).

(v) Een andere aanbevolen methode om de diepgang aan te bieden, is het verschaffen van grotere diepgang op de ondiepere matrijsholte. Deze diepgang staat bekend als koppelingsontwerp. Fig. 5.29 (c).

Principe # 3. Ribben:

Een rib is een dun deel van het smeden dat normaal is voor het smeedvlak.

Hieronder volgen de ontwerpoverwegingen met betrekking tot de ribben:

(i) Het wordt aanbevolen om de hoogte-tot-dikte verhouding van een rib onder de 6 en bij voorkeur op 4 te houden.

(ii) Vermijd dunne ribben en kleine filetradii.

Principe # 4. Webs:

Een baan is een dun deel van het smeedstuk dat door of evenwijdig aan het smeedvlak loopt.

Hieronder volgen de ontwerpoverwegingen voor webben:

(i) Het is altijd wenselijk om de dikte van een baan op het minimum te houden, binnen praktische grenzen.

(ii) Het is raadzaam om de waarden voor de laagdikte te verhogen voor staal en andere metalen met een slecht vervalvermogen dan aluminium.

Principe # 5. Hoekradii:

Er zijn twee belangrijke factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het selecteren van een kleine waarde van hoekradii.

(i) Ten eerste vereist een kleine hoekradius een scherpe hoek in het matrijsstaal, wat werkt als een spanningsverhoger.

(ii) Ten tweede, hoe kleiner de hoekradius, hoe hoger de smeeddruk die nodig is om de matrijsholte te vullen.

(iii) Een aantal andere factoren die in overweging zijn genomen bij het selecteren van hoekradii zijn: Afstand van de hoek tot de scheidingslijn, smeedvermogen van metaal als werk.

(iv) Hoe groter de afstand tot de scheidingslijn, hoe groter de hoekradius moet zijn.

(v) Er wordt algemeen rekening gehouden met een hoekradius van 1, 5 mm voor aluminium smeedstukken en een straal van 3 mm wordt gebruikt voor titanium smeedstukken van vergelijkbare vorm en grootte.

(vi) Voor hoekstralen van dunne ribben stelt een duimregel dat het altijd wenselijk is om de ribdikte gelijk te hebben aan tweemaal de waarde van de hoekstraal. Een dikkere rib kan een vlakke rand hebben met twee hoekstralen, elk gelijk aan de aanbevolen waarde. Fig. 5.32. BaDD

Principe # 6. Fillet Radii:

Fillet radii zijn en belangrijke factor in het ontwerp van smeedmatrijzen. Fig. 5.33 toont de stapsgewijze inleiding van het smeden van defecten veroorzaakt door kleine filetradiussen. Kleine hoekradius resulteert in scheiding van het metaal van de matrijs en produceert holtes.

Principe # 7. Pockets and Recesses:

Zakken en uitsparingen zijn aanwezig om materiaal te sparen, de kosten te verminderen, de gewenste uitlijning van de vezelachtige macrostructuur te bevorderen en de mechanische eigenschappen te verbeteren, waardoor een hogere mate van vervorming wordt bereikt, en volgen de aanbevelingen:

(i) Uitsparingen mogen nooit loodrecht op de richting van de metaalstroom staan.

(ii) Eenvoudige contouruitsparingen, samen met royale filets, verdienen de voorkeur.

(iii) De diepten van uitsparingen gevormd in matrijzen zijn beperkt tot de maximale diepte van de matrijzen.

Principe # 8. Uitprikgaten:

Uitprikgaten zijn doorgaande gaten geproduceerd in dunne banen, vóór het smeedproces. Ze verminderen het netto geprojecteerde gebied van het smeden en verminderen zo de vereiste smeedbelasting.

Hieronder volgen de enkele ontwerpoverwegingen:

(i) Iris adviseerde om een ​​perforatiegat te plaatsen rond het centrale gebied van een dunne baan.

(ii) Gebruik waar mogelijk een glitter rond de rand van een uitholling.

(iii) Een enkele grote uitslag is altijd voordelig dan het aantal kleinere met hetzelfde gebied.

(iv) Probeer het aantal perforaties te verminderen.

(v) Probeer onregelmatige contouren met scherpe hoeken te vermijden.