Tillverkningstekniker Flashcards

Question

Kallsmidning

Answer 1

Vid rumstemperatur Deformationshårnande Fina ytor och bättre noggrannhet Endast för enkla och små detaljer

Answer 2

Enkla, öppna verktyg Stukning: Bearbetning i axiell led av kuts t ex Räckning: Bearbetning i tvärriktningen, Stegvis bearbetning ▪ Grov tolerans – mkt stor arbetsmån ▪ Billiga, hållbara verktyg ▪ Även ekonomisk för korta serier (1-10 st detaljer) ▪ Viss flexibiltet (jämfört med sänksmide som har riktning på pressningen eller slagen som utförs) ▪ Även för mkt stora detaljer ▪ Många slag, lång tid per detalj om komplexare geom.

Answer 3

* Dyrare verktyg – två delar, kallas sänken * Utgår t ex från rund kuts (andra former kan förekomma) * Oftast varmbearbetning – komplexare former * Släppningsvinkel (5-10) * Kan kräva flera olika ”tempon” – egentligen olika verktyg(sdelar) * Skäggbildning (avlägsnas ofta i en sista del i verktyget) * Nära slutformen, men viss slutbearbetning krävs nästan alltid (”arbetsmån” på vissa ytor) * Lämplig främst från längre serie (fler tillverkade detaljer) p g a verktygskostnad (verktyget unikt och kostar mkt)

Answer 4

✓ Främst av tråd men även av rör ✓ Görs alltid i kallt tillstånd Syften: * Areareduktion * Dimensionstolerans * Förbättrad yta * Ökad hållfasthet - kallbearbetning

Answer 5

Area-reduktionen => ökad trådhastighet Dragning görs i steg om man vill nå en stor reduktion - Detta p g a att man drar i tråden: Gör man en för tunn tråd i ett steg krävs för stor kraft och den går av! - Löses praktiskt på olika sätt

Answer 6

* Uppvärmning, Aluminium ca 450 grader, stål ca 1100 grader * Mycket höga krafter. Begränsningar avseende storlek på detaljens tvärsnitt * Jämna godstjocklekar och symmetri att föredra * Relativt billiga verktyg, speciellt vid öppna profiler * Strängpressning = Extrusion * Profiler sträcks något efter själva pressningen * Uppvisar hög andel inhomogen deformation * Verktygsingång ej konisk - Man erhåller istället en dödzon; * Mot denna erhålls en inre friktion, * Kan liknas vid dragning (friktion mot verktyg) * Man har också friktion mot containerväggen

Answer 7

* Sker ofta ”i samband med” formning av plåt * Före formning: – För att få korrekt ämnesdimension och ibland form – T ex håltagning före bockning: * Mkt enklare och billigare före då plåten kan ligga plant * Bockningen påverkar (normalt) inte hålen * Efter formning: Vid mer komplex formning och hålens/kanternas position läggs i relationen till formen Indelning: * Klippning – (raka) kanter * Stansning – sluten kontur

Answer 8

*Vakant : Orsak: plastisk deformation, Beroende på att klippspaltenorsakar ett böjande moment på plåten *blankzon: Orsak: Verktygets glidning, ofta repig *brottzon: ofta prickig *grad:Material deformeras över dynkant, Graden bildas genom friktionskrafter mellanarbetsstycke och verktyg

Answer 9

* Speciellt lämpligt för formning av enkla gärna cirkulär-symmetriska detaljer * Plåttjockleksreduktion relativt liten * Tillhållartrycket relativt lågt * Tillhållaren skall förhindra veckbildning * Kan göras i flera steg för att erhålla tillräckligt djup * Som de flesta plåtformningsoperationer – i kallt tillstånd! Vid stor rondelldiameter D i förhållande till stämpeldiameter d får man risk för brott eftersom: ➢ Den totala kraften som behövs för att undvika veckbildning blir hög ➢ Detta ger sträckning i ”koppen”, främst i botten nära radien

Answer 10

* Skapar jämn tjocklek * Ökar djupet * Extra viktigt med smörjning och ytfinish hos verktygen * Används på burkar o likn

Answer 11

* Hög tillhållarkraft * Plåttjockleksreduktion (sträckning i hela den pressade delen av plåten) * Risk för brott * Relativt grunda detaljer * Hela plåten plasticeras  Komplexa ytor kan formas, verktyget blir i princip ”avbildande”

Answer 12

* Kantsprickor * Veckbildningar * Öronbildning * Apelsinyta

Answer 13

Bocka istället för att forma - billigare! (och mindre risk för problem) Vanliga bockningsmetoder * V-bockning – Fribockning (Luftbockning) → – Präglingsbockning * Även finns metoder som U- bockning, rullformning mm ”Bottenslag” Genomplasticering ger minskad återfjädring Man ”smider” till materialet i deformationszonen i figuren. Minskar/avlägsnar dragspänningar.

Answer 14

Termiska spänningar kan ge upphov till sprickor på varm komponent, speciellt med geometriska låsningar och ojämn godstjocklek.

Answer 15

Gråjärn Billigt, bra värmeledning och vibrationsdämpning Segjärn Bättre mekaniska egenskaper Kompaktgrafitjärn Relativt bra värmeledning och vibrationsdämpning, men starkare än gråjärn ADI Bra slitagemotstånd, hög hållfasthet men känsligt för defekter

Answer 16

Bilderna visar mikrosugningar eller sugningsporer. Den högra bildan kan eventuellt klassificeras som en makrosugning. De uppstår främst för att metallen krymper när den stelnar. Eftersom smalare sektioner i komponenten ofta kyls snabbare i formen kan de då stelna först. Därefter kan ny smälta inte flyta fram till de tjockare delarna när de stelnar. Smältan räcker alltså inte till att fylla formen med stelnad metall pga densitetskillnaden mellan smälta och stelnad metall. Det kan även leda till sjunkningar i komponentens yta

Answer 17

Man kan konstruera om komponenten så att den får en jämnare godstjocklek. Man kan ändra gjutsystemet så att smältan fylls på i den tjockare delen som stelnar sist, eller så att stelningen riktas från den ”bortre” delen av komponenten mot inloppet Man kan komplettera gjutsystemet med en matare nära den tjocka delen av komponenten. Mataren fylls av smälta när formen fylls och förblir i smält fas när de smalare sektionerna stelnar eftersom mataren är relativt tjockväggig. Smälta kan sedan rinna tillbaka från mataren till formen när den tjockare delen av komponenten stelnar. När man utformat någon av dessa ändringar kan man simulera avgjutning och stelning för att säkerställa att det fungerar

Answer 18

Sandgjutning har framför allt en relativt låg formkostnad och är lämplig när det inte är så stora seriestorlekar.

Answer 19

Aluminium har en låg smälttemperatur och lämpar sig för kokillgjutning i en permanent form, speciellt vid stora serier. Intrycken kommer från utstötare som använts för att trycka ut detaljen ur formen efter avgjutning

Answer 20

Ribborna hjälper smältan att flyta ut i den tunna ytan mellan dem och fylla formen innan smältan stelnar.

Answer 21

Smältan krymper vid stelningen och i tjocka partier finns det en stor risk för krympporer eller sugningar om det inte finns smälta som kan fylla på när det stelnar , makro- eller mikrosugningar. I gjutet aluminium kan det också bildas gasporer, men det beror mer på hur smältan behandlas och är inte så kopplat till tjockt gods

Answer 22

När gjutjärn stelnar sker en expansion då grafiten bildas som kompenserar för krympningen av metallfasen. Som helhet blir krympningen mycket mindre.

Answer 23

För att få hög ytjämnhet behöver bromsdetaljen gjutas i en permanent form vilket också är rimligt ur kostnadssynpunkt med den här seriestorleken. Aluminium har en låg smältpunkt jämfört med t.ex. gjutjärn vilket också gör att permanenta formar (kokill) fungerar bra. Tekniken kan vara gravitationsgjutning, lågtryckskokill eller pressgjutning. Pressgjutning är bra när man har tunnväggigt gods. Squeez casting är mest för att få defekter i mer tjockväggigt gods och inte så troligt

Answer 24

Det blir dyrt att göra en permanent form med en så liten seriestorlek och sandgjutning ger mer ojämna ytor. Vaxursmältning/precisionsgjutning använder en modell i vax som inte är alltför dyr vid små seriestorlekar och ger samtidigt en hög ytjämnhet.

Answer 25

Aluminium som skall gjutas är alltid legerad med Si (kisel) upp mot den eutektiska sammansättningen med 12% Si. Det ger ett partikelhärdat eutektikum. Dessa gjutna legeringar har sämre duktilitet än smidd aluminium.

Answer 26

Gjutjärn är en legering med Fe, närmare 4% C och ca 2 % Si. Kisel stabiliserar feritfasen och gör så att grafit kan bildas i stället för en mycket stor andel spröd cementit. Grafit har en lägre densitet än järnet och när det bildas blir det en kompensation för krympningen hos stelnande ferrit vilket gör att legeringen som helhet inte krymper så mycket och inte bildar så mycket porer. Kolhalten sänker smälttemperaturen jämfört med stål så smältan blir lättare att hantera. Smältan har en låg viskositet och inte alltför lätt att bilda besvärliga oxider. Olika typer av gjutjärn har olika fördelning av grafit i strukturen som t.ex. fjäll eller noduler

Answer 27

När man skall ta fram en aluminiumsmälta är det viktigt att hålla den fri från vatten och luft. Det Al som skall smältas får gärna förvaras varmt. När det är smält pumpas det genom ledningar fram till gjutformen utan turbulens eller kontakt med luft. Skyddsgas i slutna ugnar är också bra. Gjutformen skall som alltid utformas så att smältan inte blandas med luft i nedlopp eller gjutkanaler, alltså avsmalnande nedlopp och en begränsad flödeshastighet. Man kan kompensera för krympning med matare på lämpliga ställen. Lågtryckskokill och squeeze casting är exempel på gjutmetoder där smältan trycks upp i gjutformen underifrån med kontrollerad flödeshastighet och med ett visst tryck för att motverka porbildning under stelnandet

Answer 28

Det bildas lätt både krymp- och gasporer vid gjutning av aluminium vilket påverkar valet. Precisionsgjutning ger en jämn yta och kan vara lämpligt om det är en liten seriestorlek eftersom man slipper kostnaden för en permanent form. Lågtryckskokill och squeeze casting är bägge metoder som motverkar att det bildas porer i materialet genom att kontrollera flödeshastigheten under fyllningen och, framför allt för squeeze casting, hålla ett tryck på komponenten under stelnandet. Däremot bör det vara större seriestorlekar eftersom formen blir dyrare. Mindre lämpliga metoder är sandgjutning som ger en skrovlig yta och gravitationsgjutning som har lättare att ge turbulent flöde under fyllningen. Pressgjutning kan fungera, men det kan vara svårt att undvika porbildning

Answer 29

Gasporositeter bildas eftersom lösligheten för t.ex. väte minskar med temperaturen i smältan, och från smält till fast fas. Vätet kan komma från fukt vid förvaring och andra gaser från inblandning av luft under fyllning. Torr förvaring av tackor och pumpning av smälta samt fyllning av formen utan turbulens motverkar. Krympporer kan bildas eftersom den stelnade metallens densitet är lägre än smältan, speciellt om gjutsystemet inte kan mata smält metall till de delar som stelnar sist. Motverkas med simulering av stelnandet för att få ett bra gjutsystem samt t.ex. placering av matare i formen. Föroreningselement som t.ex. Fe och Mn kan bilda försprödande partiklar i strukturen som försämrar de mekaniska egenskaperna. Det krävs en noggrann sortering av skrot när man tar fram smältan för att hålla nere halten av föroreningar

Answer 30

Släppning är en vinkel på ytan som gör att en sandform kan dras ur en modell, eller gjutgods ur en permanent form.

Answer 31

Vaxursmältning/precisionsgjutning kan göras utan smältning. Ett träd med modeller i vax doppas i en slurry som härdas till en keramisk form. Det smälta vaxet tappas ur formen innan metalsmältan slås i. Efter gjutning slås formen sönder. Inte i något skede drar man isär modell/form/komponent så därför behövs ingen släppning

Answer 32

Aluminium som skall gjutas är legerat med Si i en smälta med nära eutektisk sammansättning stelnar med ett litet stelningsintervall. Små Si-partiklar i en eutektisk struktur bidrar till hållfastheten, men materialet har sämre duktilitet än smitt Al. Föroreningar kan bilda spröda inneslutningar så återvunnet skrot måste sorteras noggrant.