Le processus de formation des matériaux de pièces mécaniques personnalisées

Avec les progrès de la science et de la technologie, dans les domaines de l'aérospatiale et de l'informatique, certaines pièces qui nécessitent une précision d'usinage et une rugosité de surface particulièrement élevées nécessitent un usinage de précision et une super finition. La précision dimensionnelle obtenue par l'usinage de précision et d'ultra-précision peut atteindre un niveau submicronique voire nanométrique. Les méthodes d'usinage de ces pièces mécaniques incluent le tournage et le meulage ultra-précis.

Le processus de fabrication de pièces d'usinage de matériaux d'usinage utilise principalement des modèles pour transformer les matières premières en pièces ou en ébauches. Au cours du processus de formation du matériau, la forme, la taille, l'état organisationnel et même l'état combiné des matières premières changeront. Etant donné que la précision de formage n'est généralement pas élevée, le processus de fabrication de formage de matériau est souvent utilisé pour fabriquer l'ébauche. Il peut également être utilisé pour fabriquer des pièces aux formes complexes mais peu exigeantes en précision. L'efficacité de production du processus de formage du matériau est élevée. Les procédés de formage couramment utilisés comprennent le moulage, le forgeage, la métallurgie des poudres, etc.

La coulée est un processus dans lequel le métal liquide est versé dans une cavité de moule adaptée à la forme et à la taille de la pièce, et l'ébauche ou la pièce est obtenue après refroidissement et solidification. Le processus technologique de base est la modélisation, la fusion, le coulage, le nettoyage, etc. En raison de la capacité de remplissage du moule, du retrait et d'autres facteurs lors de la coulée d'alliages, les pièces moulées peuvent présenter des défauts tels qu'une structure inégale, un retrait, une contrainte thermique et une déformation, ce qui rend la précision, la qualité de surface et les propriétés mécaniques des pièces moulées médiocres. Néanmoins, en raison d'une forte adaptabilité et d'un faible coût de production, l'usinage par moulage est encore largement utilisé. La forme est complexe, en particulier la partie rugueuse avec une cavité interne complexe est souvent utilisée pour la coulée.

À l'heure actuelle, les méthodes de moulage couramment utilisées dans la production comprennent le moulage au sable ordinaire, le moulage de précision, le moulage de moules métalliques, le moulage sous pression, le moulage à basse pression, le moulage centrifuge, etc. Parmi eux, le moulage au sable ordinaire est le plus largement utilisé.

Le forgeage de pièces mécaniques, l'usinage et l'emboutissage de tôles sont collectivement appelés forgeage. Le forgeage est l'utilisation d'un équipement de forgeage pour appliquer une force externe au métal chauffé pour une déformation plastique afin de former une pièce brute avec une certaine forme, taille et structure. La structure interne de l'ébauche forgée est dense et uniforme. La distribution aérodynamique du métal est raisonnable, ce qui améliore la résistance des pièces. Par conséquent, le forgeage est souvent utilisé pour fabriquer des ébauches pour des pièces qui nécessitent des propriétés mécaniques globales élevées.

Le forgeage peut être divisé en forgeage libre, forgeage de modèles et forgeage de pneus.

Le forgeage libre consiste à placer le métal entre les fers de butée supérieure et inférieure pour déformer plastiquement le métal, et utiliser la loi de l'écoulement libre pour former. L'efficacité de formage est faible et la précision est faible. Généralement utilisé pour produire des pièces forgées avec de petites tailles de lots et des formes simples.

Le forgeage du modèle consiste à placer du métal dans la cavité d'une matrice de forgeage à déformer. L'écoulement plastique du métal est limité par la cavité de la matrice. L'efficacité de formage est élevée, la précision est élevée et la distribution aérodynamique du métal est plus raisonnable. Cependant, en raison du coût élevé de fabrication des moules, il est généralement utilisé pour la production en série. Par rapport au forgeage libre, le forgeage de modèles nécessite une grande force de forgeage et ne peut pas être utilisé pour forger de grandes pièces forgées.

Le forgeage de moules pour pneus consiste à forger du métal à l'aide de moules pour pneus sur un équipement de forgeage libre. Les moules pour pneus sont simples à fabriquer, peu coûteux et pratiques à former, mais ils ont une faible précision de formage. Ils sont souvent utilisés pour produire de petites pièces forgées avec des exigences de faible précision.

L'usinage des pièces de la tôle par emboutissage consiste à utiliser une matrice sur une presse pour poinçonner la tôle en pièces de différentes formes et tailles. L'usinage par emboutissage a une productivité extrêmement élevée et une précision d'usinage élevée, et ses formes d'usinage comprennent le poinçonnage, le pliage, l'emboutissage profond, le formage, etc. Le découpage consiste à poinçonner la feuille en différentes parties plates. Le pliage, l'emboutissage profond et d'autres procédés de formage emboutissent la tôle en diverses pièces tridimensionnelles. L'emboutissage de la tôle est largement utilisé dans les produits électriques, les produits industriels légers et la fabrication automobile.

La métallurgie des poudres est un processus dans lequel une poudre métallique ou un mélange de poudre métallique et non métallique est utilisé comme matière première pour produire certains produits métalliques ou matériaux métalliques par des procédés de pressage de moules et de frittage. Il peut non seulement produire des matériaux métalliques spéciaux, mais également produire des pièces métalliques avec peu ou pas d'usinage de coupe. Le taux d'utilisation des matériaux des produits de métallurgie des poudres peut atteindre 95%, ce qui peut réduire considérablement l'entrée de l'usinage de coupe et réduire les coûts de production. Par conséquent, il est de plus en plus largement utilisé dans la fabrication mécanique. En raison du prix élevé des matières premières en poudre utilisées dans la métallurgie des poudres, la poudre a une faible fluidité lors du formage, et la forme et la taille des pièces sont soumises à certaines restrictions. Il y a une certaine quantité de minuscules pores dans les pièces de métallurgie des poudres, dont la résistance est d'environ 20 à 30 % inférieure à celle des pièces moulées ou forgées, et la plasticité et la ténacité sont également médiocres.

Le processus technologique de production de la métallurgie des poudres comprend la préparation de la poudre, le mélange, le pressage et le formage, le frittage, le façonnage, etc. Parmi eux, le processus de préparation et de mélange de la poudre est généralement effectué par le fabricant qui fournit la poudre.

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