¿Cuál es la diferencia entre extrusión y estampado?

Un método de forja que utiliza un punzón o punzón para presionar la pieza en bruto colocada en la matriz para permitir que fluya plásticamente, obteniendo así un producto correspondiente a la forma del orificio de la matriz o matriz cóncava y convexa. Durante el proceso de extrusión, la pieza en bruto genera una tensión de compresión tridimensional, e incluso se pueden extruir piezas en bruto con menor plasticidad. La extrusión, especialmente la extrusión en frío, tiene las ventajas de una alta utilización del material, una estructura del material mejorada y propiedades mecánicas, una operación simple y una alta productividad. Puede usarse para fabricar varillas largas, orificios profundos, secciones transversales de paredes delgadas y formas especiales. Piezas. Es un método de procesamiento de corte bajo importante. La extrusión se utiliza principalmente para dar forma a metales, pero también se puede utilizar para dar forma a no metales, como plásticos, caucho, grafito y piezas en bruto de arcilla. En el siglo XVII, los franceses utilizaron una prensa de tornillo manual para exprimir tubos de plomo para tuberías de agua. Este fue el comienzo de la extrusión en frío. A finales del siglo XIX se realizó la extrusión en frío de zinc, cobre y aleaciones de cobre, y a principios del siglo XX se amplió a la extrusión de aluminio y aleaciones de aluminio. En la década de 1930, los alemanes inventaron la tecnología de tratamiento de lubricación antifricción de superficie saponificada y fosfatado, que hizo que la extrusión en frío de acero fuera un éxito y se utilizó inicialmente para extruir carcasas de acero. Después de la Segunda Guerra Mundial, la extrusión en frío de acero se promovió en otros países y se amplió su ámbito de aplicación. En la década de 1950, se adoptó el método de lubricación con vidrio fundido y se aplicó y desarrolló la extrusión en caliente de acero en las industrias metalúrgica y mecánica. La extrusión clasificada se puede dividir en tres tipos según la temperatura de la palanquilla: extrusión en caliente, extrusión en frío y extrusión en caliente. La extrusión de piezas metálicas por encima de la temperatura de recristalización (ver deformación plástica) es extrusión en caliente; la extrusión a temperatura ambiente es extrusión en frío por encima de la temperatura normal, pero no superior a la temperatura de recristalización, es extrusión en caliente; Según la dirección del flujo plástico del tocho, la extrusión se puede dividir en: extrusión directa con la misma dirección de flujo y dirección de presión, extrusión inversa con la dirección de flujo opuesta y extrusión compuesta con flujo bidireccional del tocho. La extrusión en caliente se utiliza ampliamente para producir tuberías y perfiles de metales no ferrosos como el aluminio y el cobre y pertenece a la industria metalúrgica. La extrusión en caliente de acero se utiliza no sólo para producir tubos y perfiles especiales, sino también para producir piezas sólidas de acero al carbono y de acero aleado con orificios (agujeros pasantes o no) que son difíciles de formar mediante extrusión en frío o extrusión en caliente, como varillas con cabezas gruesas, materiales, cilindros y recipientes, etc. La precisión dimensional y el acabado superficial de las piezas extruidas en caliente son mejores que las forjadas en caliente, pero las piezas coincidentes aún requieren acabado o corte. Inicialmente, la extrusión en frío solo se utilizaba para producir tubos y perfiles de plomo, zinc, estaño, aluminio y cobre, así como mangueras para pasta de dientes (estaño revestido de plomo), carcasas de baterías secas (zinc), casquillos de cartuchos (cobre) y otros productos. . A mediados del siglo XX, la tecnología de extrusión en frío comenzó a utilizarse en piezas de acero estructural al carbono y de aleación de acero estructural, como barras y piezas en forma de varilla de varias secciones transversales, pasadores de pistón, llaves de vaso, engranajes rectos, etc. , y luego se usó para extruir algunas piezas de acero con alto contenido de carbono, acero para rodamientos y piezas de acero inoxidable. Las piezas extruidas en frío tienen superficies lisas y de alta precisión y pueden usarse directamente como piezas sin necesidad de cortes u otros acabados. La extrusión en frío es fácil de operar y adecuada para la producción en masa de piezas más pequeñas (el diámetro de las extrusiones de acero generalmente no supera los 100 mm). La extrusión en caliente es un proceso intermedio entre la extrusión en frío y la extrusión en caliente. En las condiciones adecuadas, la extrusión en caliente puede tener ambas ventajas. Sin embargo, la extrusión en caliente requiere calentar la pieza en bruto y precalentar el molde, la lubricación a alta temperatura no es ideal y la vida útil del molde es corta, por lo que no se usa ampliamente. Características del proceso El procesamiento de extrusión tiene ciertas características de proceso en términos de manejo de piezas en bruto, pasos de extrusión, fuerza de extrusión, vida útil del troquel, equipo de extrusión, etc., que dependen de los requisitos de las piezas en bruto y extruidas. Para reducir la dureza, la resistencia a la deformación y mejorar la plasticidad del duraluminio, el cobre y el acero, primero es necesario ablandar y recocer la pieza en bruto. La extrusión en caliente no requiere recocido. Lubricación y tratamiento de superficies Para reducir la fuerza de extrusión y la tasa de desgaste del troquel, y evitar la unión térmica entre la pieza metálica y la superficie del troquel, se requiere una buena lubricación durante el proceso de extrusión. Para evitar que la grasa se salga bajo alta presión, es necesario reducir la fricción y lubricar la superficie de la pieza de trabajo. El método más común es fosfatar para formar una capa superficial de fosfato rugosa y porosa y luego aplicar materiales a base de jabón (como estearato de zinc, estearato de sodio) en la superficie para llenar los poros. Durante el proceso de extrusión, la capa de fosfato libera continuamente jabón, lo que proporciona una lubricación eficaz. La extrusión en caliente y la extrusión en caliente tienen temperaturas más altas y no son adecuadas para la lubricación por fosfatación-saponificación. Generalmente se lubrica con polvo de vidrio (fundido a alta temperatura), disulfuro de molibdeno, grafito y otros aceites. El grado de deformación de la pasada de extrusión y el grado de deformación de extrusión se expresan mediante la tasa de reducción del área de la sección transversal de la pieza en bruto antes y después de la deformación. El grado de deformación final de la pieza en bruto sin grietas durante la deformación inicial se denomina grado de deformación permitido. Cuando la pieza en bruto se extruye bajo tensión de compresión triaxial, el grado de deformación permitido es alto. El grado de deformación permitido del acero con bajo contenido de carbono es superior al 75% durante la extrusión directa en frío, mientras que puede alcanzar más del 90% en duraluminio, cobre y latón, y es ligeramente menor durante la extrusión inversa. En estado caliente, el grado permitido de deformación puede aumentar considerablemente y el grado de mejora aumenta con el aumento de la temperatura.

El grado de deformación es grande, la fuerza de extrusión requerida también es grande, el molde se desgasta más rápido y se daña fácilmente, por lo que generalmente no se usa el valor límite del grado de deformación permitido. Por ejemplo, cuando se extruye acero al carbono en frío, el 60% de. el valor límite de deformación se utiliza como grado permitido de deformación primaria. Si la deformación total desde la pieza en bruto hasta el producto terminado es grande, el proceso de extrusión se divide en varias pasadas de extrusión y se forma gradualmente. En el proceso de extrusión en frío, se requiere un recocido suave entre pasos. El grado de deformación permitido de la extrusión en caliente y la extrusión en caliente es mayor, lo que resulta beneficioso para reducir la fuerza de extrusión y el número de pasadas de extrusión. Fuerza de extrusión La fuerza de extrusión es el factor principal que determina la resistencia del troquel y la selección de la presión nominal del extrusor. La fuerza de extrusión está relacionada con el área de extrusión del punzón, las propiedades mecánicas de la pieza en bruto a la temperatura de extrusión, el grado de deformación, la forma de la matriz, el efecto de lubricación y otros factores. Cuando se extruye en frío aluminio duro, cobre y otros materiales, la fuerza de extrusión por unidad de área generalmente es inferior a 1000 N/cm2; cuando se extruye en frío acero al carbono y acero aleado, generalmente es superior a 1000 N/cm2 y la altura puede alcanzar 2500 ~ 3000N/cm2. Debido a la gran fuerza de extrusión por unidad de área, la mayoría de los moldes cóncavos que soportan esfuerzos de expansión adoptan una estructura pretensada de 2 o 3 capas para mejorar su resistencia y rigidez, de modo que el desgaste solo ocurre en la capa más interna, lo que favorece la reparación de el molde (sólo reemplace la capa interior del molde cóncavo). Extender la vida útil del troquel es un factor importante para reducir los costos de procesamiento de extrusión. Los errores de tamaño y forma de las piezas extruidas pueden exceder el valor permitido debido a grietas longitudinales en el molde o al desgaste de la cavidad y los orificios del moldeo. Lo primero se puede evitar mediante un correcto diseño y fabricación; lo segundo se puede ralentizar seleccionando correctamente los materiales de los moldes y sus procesos de tratamiento térmico y superficial, determinando correctamente el proceso de extrusión y lubricación, alargando así su vida útil. Las pequeñas piezas extruidas de equipos de extrusión generalmente se extruyen con prensas mecánicas generales, prensas hidráulicas y prensas de tornillo. Las piezas extruidas grandes y las piezas extruidas largas a menudo se extruyen utilizando extrusoras especiales. Desde su desarrollo en la segunda mitad del siglo XX, surgió la tecnología de extrusión hidrostática. La extrusión de presión estática adopta la extrusión a temperatura normal. La pieza en bruto se extruye desde el orificio de la matriz bajo la presión estática longitudinal y circunferencial del líquido a alta presión inyectado en el molde. El coeficiente de fricción hidrostática entre la periferia del tocho y la pared del cilindro de extrusión es extremadamente bajo. En condiciones normales de extrusión, la relación de tensión de compresión lateral en la zona de deformación del tocho aumenta, lo que reduce la resistencia a la deformación por extrusión y. mejora aún más la plasticidad del tocho. Los materiales metálicos de alta resistencia y baja plasticidad, como el acero de alta velocidad, las aleaciones de titanio, las aleaciones de circonio y las aleaciones a base de níquel, se pueden formar mediante extrusión estática sin grietas. Sin embargo, es necesario mejorar el problema del sellado a alta presión y la extrusión hidrostática aún se encuentra en una etapa de investigación adicional. Pérdida provocada por una ligera flexión de la fibra al apretarla. El procesamiento de estampado es una tecnología de producción que utiliza el poder de equipos de estampado convencionales o especiales para someter directamente la lámina a fuerzas de deformación en el molde, obteniendo así piezas del producto con determinadas formas, tamaños y propiedades. Chapa, moldes y equipos son los tres elementos del estampado. El estampado es un método de procesamiento de metal por deformación en frío. Por eso se denomina estampación en frío o, para abreviar, estampación de chapa. Es uno de los principales métodos de procesamiento de plástico metálico (o procesamiento de presión) y también pertenece a la tecnología de ingeniería de formación de materiales. El molde utilizado para estampar se llama troquel de estampado, o troquel para abreviar. Los troqueles de estampado son herramientas especiales para el procesamiento por lotes de materiales (metálicos o no metálicos) en las piezas de estampado requeridas. Los troqueles de estampado son muy importantes en el estampado. Sin los troqueles de estampado necesarios, es difícil llevar a cabo una producción de estampado en masa. Sin matrices de estampado avanzadas, no se puede lograr una tecnología de estampado avanzada. El proceso de estampado, los moldes, el equipo de estampado y los materiales de estampado constituyen los tres elementos principales del procesamiento de estampado. Sólo combinándolos se pueden obtener piezas estampadas. El estampado tiene muchas ventajas únicas, tanto técnica como económicamente, en comparación con otros métodos de mecanizado y procesamiento de plástico. Las principales actuaciones son las siguientes. (1) La eficiencia de la producción de estampado es alta, fácil de operar y fácil de implementar mecanización y automatización. Esto se debe a que el estampado depende de moldes y equipos de estampado para completar el procesamiento. El número de golpes de una prensa ordinaria puede alcanzar decenas de veces por minuto, y la presión de alta velocidad puede alcanzar cientos o incluso miles de veces por minuto. Cada golpe de perforación puede resultar en un golpe. (2) Durante el estampado, dado que el molde garantiza la precisión del tamaño y la forma de las piezas estampadas, generalmente no daña la calidad de la superficie de las piezas estampadas y la vida útil del molde generalmente es más larga, la calidad del estampado es estable, la La intercambiabilidad es buena y tiene las características de "exactamente lo mismo". (3) Mediante estampado se pueden procesar piezas con una amplia gama de tamaños y formas complejas, como cronómetros tan pequeños como relojes y tan grandes como vigas y paneles longitudinales de automóviles. Además, el efecto de endurecimiento por deformación en frío del material durante el proceso de estampado da como resultado una mayor resistencia y rigidez al estampado. (4) El estampado generalmente no produce astillas ni desechos, utiliza menos material y no requiere otros equipos de calentamiento. Es un método de procesamiento que ahorra material y energía, y el costo de estampar piezas es bajo. Debido a que el estampado tiene tales ventajas, el procesamiento de estampado se utiliza ampliamente en diversos campos de la economía nacional.

Por ejemplo, industrias como la aeroespacial, la aviación, la industria militar, la maquinaria, la maquinaria agrícola, la electrónica, la información, los ferrocarriles, los correos y las telecomunicaciones, el transporte, la industria química, los equipos médicos, los electrodomésticos, la industria ligera, etc., tienen procesos de estampado. No sólo es utilizado por toda la industria, sino que todos los que están directamente relacionados con los productos de estampado. Hay muchas piezas estampadas grandes, medianas y pequeñas en aviones, trenes, automóviles y tractores. La carrocería, el bastidor y las llantas están todos estampados. Según encuestas y estadísticas pertinentes, el 80% de las bicicletas, máquinas de coser y relojes son piezas estampadas; el 90% de los televisores, grabadoras y cámaras son piezas estampadas, así como latas de metal para alimentos, calderas de acero, cuencos de porcelana y vajillas de acero inoxidable; todos se estampan utilizando productos de moldes; incluso el hardware de computadora es indispensable para estampar piezas. Sin embargo, los moldes utilizados en el procesamiento de estampado son generalmente bastante especiales. A veces, una pieza compleja requiere varios juegos de moldes para ser procesada y formada. Además, la precisión de fabricación del molde es alta y los requisitos técnicos son altos, lo que lo convierte en un producto que requiere mucha tecnología. . Por lo tanto, sólo mediante la producción en masa de piezas estampadas se podrán reflejar plenamente las ventajas del estampado y lograr mejores beneficios económicos. Por supuesto, el estampado también tiene algunos problemas y deficiencias. Manifestados principalmente en el ruido y la vibración generados por el estampado, a menudo ocurren accidentes de seguridad para los operadores. Sin embargo, estos problemas no se deben exclusivamente al proceso de estampado y al molde en sí, sino principalmente al equipo de estampado tradicional y a las operaciones manuales retrógradas. Con el avance de la ciencia y la tecnología, especialmente el desarrollo de la tecnología informática y el avance de la tecnología mecatrónica, estos problemas se resolverán lo antes posible.

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