Процесс обжимки металла и его применение.

Введение

Процесс обработки металла

Раскатка – это вид ковки, при котором изменяются размеры изделия путем его запрессовки в матрицу. Раскатка обычно является процессом холодной обработки, но также может выполняться и в горячем состоянии. Термин "раскатка" может относиться как к самому процессу (глагол), так и к штампу или инструменту (существительное), используемому в этом процессе.

Происхождение

Термин "swage" происходит от старофранцузского термина souage, что означает "декоративная канавка" или "орнаментальный профиль". Изначально swage представлял собой инструмент, используемый кузнецами для придания металлу различных форм, слишком сложных для создания только молотом. Они имеют рукоятки для удержания или штифты для крепления к наковальне, а часто и плоскую поверхность для удара молотком. Swage-блоки – это наковальнеподобные штампы с различными выкованными формами, которые также используются для формовки металла. Swage, называемые "полнодерами", предназначены специально для создания канавок в мечах и ножах. Swage чаще всего произносится '/s//w//eɪ//dʒ/ (формат AHD: swāj). Другое (менее распространенное) произношение, которое иногда встречается в металлообрабатывающей промышленности, – '/s//w//ɛ//dʒ/ (формат AHD: swĕj) (возможно, под влиянием слова sledge, как в sledgehammer – кувалда).

Ковачество

Шваги используются для придания металлу различных форм, чтобы улучшить его внешний вид или приспособить его для конкретной цели.

Электроника

В сборке печатных плат отдельные контакты разъемов иногда запрессовываются/расклепываются на место с помощью арборового пресса. У некоторых контактов полый конец, который обжимается инструментом пресса для формирования удерживающей головки в форме гриба. Типичный диаметр контактов варьируется от 0,017 до 0,093 дюйма (0,43 мм до 2,36 мм) и более. Расклепывание является альтернативой или дополнением к пайке.

Пластмассы

Термическая обжимка — это процесс, аналогичный термической сварке, но он включает в себя прокатку или деформацию стенки (обычно периметра) пластизолевой детали для фиксации другой детали или компонента.

Трубы и кабели

Наиболее распространенное применение обжимки – это соединение фитингов с трубами или кабелями (также называемыми стальными канатами). Детали соединяются неплотно, а механический или гидравлический инструмент сжимает и деформирует фитинг, создавая постоянное соединение. В трубном соединителе Swagelok затягивание гайки соединителя гаечным ключом обеспечивает обжимку части соединителя на трубке, создавая надежное соединение. После обжимки соединение можно разъединить и снова соединить. Другим примером являются станки для расклешивания труб. Расклешенные участки трубы иногда называют "обжимными штуцерами", "обжимными муфтами" или "редукционными штуцерами". В мебели ножки, изготовленные из металлических труб (особенно в коммерческой мебели), часто подвергаются обжимке для повышения прочности в местах контакта с полом или роликами.

Зубы пиловых лезвий

На пилорамах используется швабра для разведения больших зубов ленточной или дисковой пилы, что увеличивает ширину пропила, называемого шириной реза. Зажим крепит к зубу оправку и матрицу, а эксцентриковая матрица вращается, деформируя конец зуба. Гораздо более ранняя версия этой же операции использовала закаленную матрицу специальной формы и ручной молоток. Зубы, сформированные таким образом, иногда называют "раскрытыми". Финишная операция – формовка – холодной обработкой превращает острые концы зубов в плоские грани. Это можно рассматривать как боковую швабровку. Это незначительно уменьшает ширину зуба, но увеличивает время работы между "подгонками". Швабровка – значительный прогресс по сравнению с опиловкой, поскольку операция быстрее, точнее и значительно продлевает срок службы пилы.

Производство

При работе с резиновыми компонентами с запрессованными металлическими втулками, раскатка обеспечивает более контролируемую и экономически эффективную альтернативу "насадке" резиновой детали на металлическую втулку, где для окончательной обработки изделия требуется трудоемкая и менее надежная дополнительная операция. Металлическая втулка с адгезионным покрытием (например, фосфатным) покрывается изнутри, а расплавленная резина впрыскивается внутрь. Это позволяет получить изделие, которое после охлаждения можно подвергнуть раскатке до нужного размера. Вторая причина заключается в том, что такое изделие более надежно, и в процессе раскатки резина находится в более расслабленном состоянии, когда внешний диаметр металлической втулки, к которой прикреплена резина, уменьшается, изменяя значения жесткости (K) и коэффициент демпфирования (C) резины. После раскатки любые неровности в металле и резине минимизируются.

Огнестрельное оружие

В внутренней баллистике, обжим (или запрессовывание) описывает процесс, при котором пуля входит в ствол и сжимается, чтобы соответствовать нарезам. Большинство пуль для огнестрельного оружия изготавливаются немного большего диаметра, чем внутренний диаметр нарезов, чтобы при входе в ствол они обжимались, плотно прилегая к нарезам и создавая герметичное уплотнение при выстреле. В производстве боеприпасов, пули, изготовленные методом обжима, – это пули, полученные путем сжатия металла при комнатной температуре в матрице для придания ему формы пули. Другой распространенный метод изготовления – литье, при котором расплавленный металл заливается в форму. Поскольку металлы расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении, литые пули должны отливаться в формах, немного превышающих желаемый конечный размер, чтобы при охлаждении расплавленного металла он затвердел в нужной точке и усаживался до нужного размера. В отличие от этого, пули, изготовленные методом обжима, формируются при температуре, при которой они будут использоваться, поэтому их можно формовать в матрицах точно требуемого размера. Это означает, что пули, изготовленные методом обжима, как правило, более точны, чем литые. Процесс обжима также приводит к меньшему количеству дефектов, поскольку поры, часто встречающиеся при литье, вытесняются в процессе обжима. Процесс обжима, связанный с пластической деформацией металла при изготовлении пуль, заключается не в сжатии металла в меньшие формы, а в прессовании более тонких и узких заготовок для получения более коротких и немного более широких изделий. Люди, самостоятельно изготавливающие пули, часто не знают о наличии специализированного ручного оборудования и матриц, необходимых для обжима, и поэтому предпочитают изготавливать литые пули. Для достижения высокой точности обычно литые пули отливают немного больше требуемого размера, а затем обжимают полученные отливки в матрице для окончательной формовки. Поскольку давление, необходимое для придания пуле нужного размера, значительно меньше, чем для ее формовки, можно использовать простой механический пресс, часто тот же, который используется для ручной сборки патронов. Крупнейшие производители оборудования для перезарядки прекратили производство и продажу оборудования для обжима пуль из-за снижения популярности ручных методов и, как следствие, падения продаж. В настоящее время лишь несколько производителей изготавливают и продают оборудование для обжима пуль. Четыре производителя матриц и оборудования – CH/4D, RCE, Corbin и Custom Maker Kaine Dies – производят основную часть оборудования для обжима пуль в Соединенных Штатах.

Медицина

В хирургии нить, используемая для наложения швов, часто закрепляется на игле без ушка, чтобы предотвратить повреждение тканей при прохождении иглы и нити через рану.

Ремонт музыкальных инструментов

В ремонте музыкальных инструментов обычным термином по обе стороны Атлантики является "swedging", а не "swaging", хотя обычно признается, что первое происходит от второго. Инструменты с клавишами, такие как кларнет, фагот, гобой и флейта, нуждаются в swedging, когда многолетнее движение клавиш изнашивает или сжимает металл шарнирной трубки, вокруг которой они вращаются, и делает ее немного короче. Это приводит к тому, что клавиша может перемещаться вдоль стержня, на котором она установлена, вместо того чтобы плотно удерживаться между стойками, крепящими стержень к корпусу инструмента. Это вызывает люфт клавиш и плохую герметичность, что необходимо исправить, удлинив (swedging) шарнирную трубку. Эта работа требует ручного выполнения, и часто используются swedging-клещи с высокополированными овальными отверстиями в губках, подходящими по размеру к распространенным шарнирным трубкам, хотя доступны и различные запатентованные конструкции swedging-инструментов для более эффективного выполнения этой задачи. В технологии фортепиано swaging применяется в нескольких областях: в свинцовых грузиках клавиш, в свинцовых грузиках подклавишного механизма и в басовых струнах. Свинцовые грузики клавиш, которые в ранней истории фортепиано действительно изготавливались из свинца, представляют собой мягкие, круглые кусочки, вставляемые в отверстия, просверленные сбоку клавиш фортепиано, для балансировки механики. Свинцовые грузики клавиш различаются по размеру: обычно маленькие, средние и большие. В основном, они помогают сделать нажатие на клавиши достаточно легким для игры. Со временем колебания влажности и старение древесины в клавишных планках и подклавишных механизмах приводят к образованию зазоров вокруг грузиков, из-за чего они гремят, тикают или стучат. Наиболее раздражающими для пианистов являются ослабленные грузики в подклавишном механизме, поскольку сложно определить источник шума (часто звук "тиканья"). Решением проблемы является swaging – сплющивание грузиков коротким стальным стержнем. Swaging свинца заполняет пустоту и устраняет шум. Басовые струны фортепиано обычно состоят из круглых (иногда шестигранных) стальных сердечников, на которые наматывается медь. Особенно на струнах с круглым сердечником последние несколько дюймов участка, где заканчивается обмотка, часто сплющиваются (swaged), чтобы создать точку захвата для медной обмотки.

Стиль автомобиля

Поскольку обжим — это техника, при которой холодный металл формуется при помощи инструмента с канавкой или обжимной матрицы, этот термин был заимствован в автомобильном дизайне для описания процесса, когда две панели соединялись таким образом, что край одной панели подвергался обжиму для перекрытия другой, создавая впечатление единой непрерывной поверхности. В настоящее время этот термин часто используется в обобщенном смысле для обозначения любых подобных дизайнерских решений.

Замковые болты

Замковый болт – это крепежный элемент, похожий на болт по внешнему виду и функции. Однако, в отличие от болтов с винтовой резьбой, соединяемых с гайкой вращательным движением, замковый болт имеет кольцевые канавки по окружности стержня (шпильки). После установки замкового болта в отверстие, на безрезьбовый воротник воздействуют высоким давлением в области кольцевых канавок, деформируя его и обеспечивая надежную фиксацию вокруг этих канавок. Операция обжимки – это общий термин для установки замкового болта вместе с воротником. В процессе установки замкового болта специальный инструмент деформирует воротник вокруг шпильки с запирающими канавками. Инструмент захватывает хвостовик – выступающую часть шпильки за воротником, за которую он берется и тянет. Это усилие сжимает соединяемые детали, а коническая полость инструмента вдавливается в воротник, уменьшая его диаметр и постепенно вдавливая материал воротника в канавки более твердой шпильки. По мере увеличения усилия, необходимого для обжимки, установка завершается, когда хвостовик отламывается. Замковые болты можно рассматривать как более прочную версию конструктивных заклепок ("поп-заклепок" в некоторых регионах), хотя способ достижения пластической деформации материала воротника отличается. Некоторые инструменты способны "устанавливать" оба типа крепежа, поскольку в обоих случаях прикладывается тяговое усилие к отламывающемуся хвостовику.