Bài 4.4Biến dạngChương 4 · Tạo hình tấm và ống

Tạo hình lưu biến (flow forming)

Các con lăn kéo ống quay mỏng hơn và dài hơn trên lõi

Flow forming ép thành của ống hoặc cốc đang quay vào lõi bằng các con lăn, làm nó mỏng hơn và dài hơn. Nhiều mâm xe nhẹ được làm như vậy, cùng với bình khí và vỏ động cơ tên lửa. Nó cho ống liền mạch chính xác mà kim loại càng bền khi bị ép.

flow forming thuận · hình chiếu cạnhHình cắt đôi chi tiết và lõi dọc theo trục; các số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới.

Cách hoạt động

Nạp và kẹp. Một phôi ngắn, dày (chi tiết khởi đầu, thường là cốc hoặc ống đã gia công, rèn hay đúc) trượt vào lõi thép đã tôi cứng. Ụ động kẹp nó tại chỗ.
Quay. Ụ trước quay lõi và phôi cùng nhau.
Ép. Thường ba con lăn, cách đều quanh chi tiết, ép thành vào lõi. Thành mỏng đi, thường hơn một nửa tổng cộng.
Di chuyển và chảy. Các con lăn di chuyển dọc trục, và kim loại bị ép chỉ có thể đi theo chiều dọc, nên ống dài ra. Cuối cùng ống được rút khỏi lõi và cắt theo chiều dài.

Trong phiên bản thuận này, kim loại chảy cùng chiều các con lăn di chuyển. Trong flow forming ngược, ống bị đẩy vào một chốt chặn và kim loại chảy theo chiều ngược lại, phù hợp với ống hở dài.

Thông số chính

Vật liệu: Thép và thép không gỉ, nhôm, titan và hợp kim niken; mác dẻo hoạt động tốt nhất
Chi tiết thường gặp: Vành bánh xe, bình khí, vỏ động cơ tên lửa, tang truyền động, ống chính xác
Kích thước chi tiết: Đường kính từ vài centimet đến khoảng một mét trở lên
Độ chính xác: Độ dày thành và đường kính đến khoảng ±0,05 mm trong gia công chính xác
Bề mặt hoàn thiện: Lòng ống rất nhẵn sao chép lõi đã đánh bóng; vết con lăn mịn ở mặt ngoài
Số lượng phù hợp: Sản lượng trung bình đến cao (bánh xe, bình khí); cũng có loạt nhỏ chi tiết giá trị cao
Chi phí khuôn dụng cụ và máy: Mỗi đường kính trong cần một lõi riêng; máy thường tốn hàng trăm nghìn đô la trở lên
Tốc độ: Thường một đến vài phút mỗi chi tiết

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Ống liền mạch với thành rất đều, chính xác
Kim loại càng bền khi bị ép
Ít phế liệu: kim loại được dịch chuyển, không bị cắt bỏ
Bánh xe flow formed nhẹ hơn bánh đúc thông thường

Hạn chế

Chỉ chi tiết tròn
Máy đắt, cộng thêm lõi cho mỗi đường kính trong
Cần phôi làm bằng quy trình khác trước
Hợp kim cứng có thể cần gia nhiệt hoặc ủ giữa các lượt

Ứng dụng

Ô tôVành bánh xe, tang ly hợp và hộp số, chi tiết truyền động
Năng lượng và khíBình khí và bình chịu áp
Hàng không vũ trụ và quốc phòngVỏ động cơ tên lửa, thân tên lửa, trục
Công nghiệpỐng xi lanh thủy lực chính xác

Cách nhận biết

Ống liền mạch dài hoặc thân bánh xe với thành mỏng, rất đều.
Lòng ống nhẵn như gương và các vết con lăn xoắn mịn ở bên ngoài.
Bánh xe thay thế được bán là flow formed hoặc rèn quay: phần tâm đúc vẫn dày trong khi thân bánh mỏng.