Dalam proses penempaan, menjengkelkan merujuk kepada ubah bentuk bahan kerja untuk meningkatkan diameternya dengan memampatkan ketinggiannya. Parameter kritikal dalam menjengkelkan ialahnisbah ketinggian kepada diameter (nisbah H/D), yang memainkan peranan penting dalam menentukan kualiti produk akhir dan kebolehlaksanaan proses. Nisbah ketinggian-ke-diameter digunakan untuk memastikan ubah bentuk kekal terkawal dan seragam, mengelakkan isu seperti lengkok, retak atau kegagalan bahan.
Apakah Nisbah Tinggi-ke-Diameter?
Nisbah ketinggian kepada diameter (nisbah H/D) ialah nisbah antara ketinggian (atau panjang) bahan kerja dan diameternya sebelum ditempa. Nisbah ini membantu menentukan berapa banyak bahan boleh berubah bentuk melalui proses menjengkelkan. Lazimnya, semakin kecil nisbahnya, semakin mungkin proses menjengkelkan kerana bahan yang lebih pendek dan tebal boleh menahan daya mampatan yang lebih besar tanpa lekuk atau kecacatan yang berkembang.
Contohnya, nisbah H/D yang lebih rendah, seperti 1.5:1 atau lebih rendah, menunjukkan bahan kerja gemuk, yang boleh mengendalikan beban mampatan tinggi tanpa risiko ketidakstabilan yang ketara. Sebaliknya, nisbah yang lebih tinggi, seperti 3:1 atau lebih, memerlukan pertimbangan yang lebih teliti, kerana bahan kerja menjadi lebih terdedah kepada kecacatan ubah bentuk.
Bagaimana untuk Menentukan Nisbah H/D Optimum?
Nisbah H/D yang ideal bergantung pada beberapa faktor, termasuk sifat bahan, suhu bahan semasa penempaan, dan tahap ubah bentuk yang diperlukan. Berikut ialah langkah utama untuk menentukan nisbah H/D optimum untuk menjengkelkan:
- Sifat Bahan: Bahan yang berbeza mempamerkan kekuatan mampatan dan kemuluran yang berbeza. Bahan yang lebih lembut, seperti aluminium, boleh menahan lebih banyak ubah bentuk tanpa retak, manakala bahan yang lebih keras seperti keluli karbon tinggi mungkin memerlukan nisbah H/D yang lebih rendah untuk mengelakkan tekanan yang berlebihan. Tegasan aliran bahan, iaitu, tegasan yang diperlukan untuk terus mengubah bentuk bahan secara plastis, mesti dipertimbangkan.
- Keadaan Suhu: Penempaan panas biasanya dilakukan pada suhu yang meningkatkan kemuluran bahan dan mengurangkan daya yang diperlukan. Suhu yang lebih tinggi membolehkan ubah bentuk yang lebih besar, yang membenarkan nisbah ketinggian-ke-diameter yang lebih besar. Untuk penempaan sejuk, nisbah H/D hendaklah dikekalkan lebih kecil kerana peningkatan risiko pengerasan dan keretakan kerja.
- Tahap Ubah Bentuk: Jumlah ubah bentuk yang diperlukan adalah satu lagi aspek penting. Jika pengurangan ketinggian yang ketara diperlukan, bermula dengan nisbah H/D yang lebih rendah adalah berfaedah untuk memastikan bahan kerja boleh menjalani pemampatan yang diperlukan tanpa kecacatan.
- Mengelakkan Kecacatan: Apabila menentukan nisbah H/D, adalah penting untuk mengelakkan kecacatan seperti lengkokan, yang berlaku apabila bahan berlipat atau berkedut semasa pemampatan. Untuk mengelakkan lengkokan, peraturan biasa ialah menggunakan nisbah H/D awal kurang daripada 2:1 untuk penempaan kecewa umum. Selain itu, pelinciran dan reka bentuk cetakan yang betul adalah penting untuk meminimumkan geseran dan memastikan ubah bentuk seragam.
Contoh Praktikal
Pertimbangkan kes menjengkelkan bilet keluli silinder. Jika ketinggian awal bilet ialah 200 mm dan diameter ialah 100 mm, nisbah H/D ialah 2:1. Jika bahan itu agak lembut, dan penempaan panas digunakan, nisbah ini mungkin boleh diterima. Walau bagaimanapun, jika penempaan sejuk digunakan, mengurangkan ketinggian untuk mengurangkan nisbah H/D mungkin diperlukan untuk mengelakkan lekuk atau retak semasa proses menjengkelkan.
Kesimpulan
Nisbah ketinggian kepada diameter dalam menjengkelkan adalah aspek asas penempaan yang menentukan kejayaan proses. Dengan menilai dengan teliti sifat bahan, suhu dan keperluan ubah bentuk, nisbah optimum boleh diwujudkan, memastikan pengeluaran komponen palsu yang berkualiti tinggi dan bebas kecacatan.
Masa siaran: Sep-18-2024
