Spinning av metaller: Process, fördelar och användningsområden

Efter att du läst den här artikeln kommer du att lära dig om: - 1. Betydelse av Spinning 2. Spinningsprocess 3. Maskiner 4. Fördelar 5. Begränsningar 6. Tillämpningar och användningar 7. Smörjning.

Betydelse av spinnning:

Spinning är en formningsprocess för plåtar, i vilken ett metallämne pressas över en roterande chuck eller formdorn med hjälppressverktyget för att erhålla axisymmetriskt ihåligt skal.

Plåtdelar som har cirkulär tvärsektion kan framställas med denna process. Generellt kan formerna som framställs genom spinning också tillverkas genom att dra, komprimera eller flänsa.

Spinnning används vanligtvis för att bilda stora delar som kräver mycket stor ritningsprocess eller när olika former behövs men endast ett litet antal av varje form krävs.

Spinningsprocess:

En schematisk beskrivning av spinnoperationen visas i figur 8.1. Uppsättningen består huvudsakligen av en spinnmaskin liknar en centrumvridmoment.

De olika operationsstegen är:

(i) Det cirkulära ämnet är ordentligt centrerat och tryckt av svansförrådet mot framsidan av den roterande chucken, vanligtvis av trä. Ett träblock används från stommen för att stödja ämnet.

(ii) Chucken roteras av huvudet på en spinnväxelmaskin. Spinnhastigheten beror på det tomma materialet, tjockleken och komplexiteten hos den erforderliga delen. Det varierar från en mycket långsam till hög hastighet på ca 3500 rpm

(iii) Ett metallpressverktyg av hårt trä eller vals typ drivs av operatören på ämnets yttre yta.

(iv) Sedan flyttas verktyget gradvis på ämnet så att det överensstämmer med formen av formblocket eller dornen.

(v) Blanketten glider under pressverktyget, vilket medför lokal deformation. Denna deformation av metallen fortskrider med en blandning av böjning och sträckning.

(vi) För att undvika rynkor appliceras ett säkerhetskopieringsstöd till pressverktygets motsatta storlek.

(vii) Slutligen tar blankan den exakta formen av formdornen.

En modifierad version av denna metod innebär att operatören byts ut av ett NC (Numerically Controlled) verktyg. Bättre ytkvalitet och mer jämn tjocklek är fördelarna med denna NC-spinnning över konventionell spinnteknik.

Typer av spinnprocesser:

Spinningsprocessen klassificeras i två typer, dvs varmvridning och kallspinnning, beroende på om ämnet eller arbetsstycket har värmts före spinning eller ej.

(i) Hot Spinning:

Vid varm spinnning upphettas metallämnet till smältningstemperatur och bildar sedan den i önskad form.

Ett trubbigt pressverktyg användes som kommer i kontakt med ytan av den roterande delen och orsakar metallflödet över formdornen. Denna metod används vanligtvis för tjockare plattor och plåtar, vilka inte plastiskt avformas vid rumstemperatur genom att pressa verktyget.

För att undvika skrynkling vid ytterkanten används ett backstöd (hård trästång) motsatt verktyget, när man arbetar med relativt tunna blad. Hot spinning producerar delar som huvuden för tryckkärl, raffinaderier och stora tankar.

(ii) Kallspinning:

Kallspinnprocessen liknar varm spinnning förutom att metallämnet bearbetas vid rumstemperatur. Denna metod är generellt lämpad för tunna plattor och plåt av aluminium och andra mjuka metaller.

Kallspinnning producerar delar som ljusreflektorer, köksredskap, flytande behållare, radiell motorkrok, hushållsdelar i hushållet etc.

Spinningsmaskiner:

Varje kraftig svarv med lämpligt varvtal kan användas för spinnprocessen. Speciella spinnmaskiner har emellertid också utformats utrustade med ett kullagercentrum, en verktygsstöd med rörliga stålstiften och en roterande chuck gjord av hårt trä.

Spinnmomentmaskinen visas i figur 8.2, består av följande punkter:

(i) säng:

Spinnmaskinens säng är gjord av gjutjärn. Den stöder huvudlager, svanslager, verktygsstöd, verktyg och annan tillbehör som används.

(ii) Huvudlager:

Huvudbeståndet på spinnmaskinen skiljer sig från det som gäller för en maskinens konventionella svarvmaskin. I spinnmaskinen hålls metallämnet inte i chucken, men hålls av friktion mellan en före detta och en följare.

(Iii) Hållare:

Svansstocken liknar den hos konventionell svänghjälsstock. Den har en snabbspärrhandtag, som gör det möjligt att släta på svansfacket med lätthet för att koppla in och koppla ur livecentret.

(iv) Tidigare eller Chuck:

Den tidigare eller chucken är fixerad med svarvspindeln och roterar längs den. Arbetsstycket eller metallämnet böjs över det förra för att ta sin form.

Formgivare är vanligtvis gjorda av gjutjärn av stål, gjutna aluminium, magnesiumlegeringar eller hårt trä, såsom mahogny. För komplexa former, formare består av laminerade hårda träblock, medan för små och enkla former är de gjorda av enstaka bitar. Materialen från tidigare måste ha hög hållfasthet och slitstyrka.

(v) Live Center:

Levnadscentret hålls och roteras fritt i ett fat, vilket stöder metallämnet utan friktion, med hjälp av träblock som heter följare.

(vi) Justerbar stillastående:

En justerbar vridbar stillastående vila finns, som har antal justerbara stålpennor för att hålla verktyget.

(vii) Justerbart verktyg-vila:

Justerbara verktygsstöd med justerbara vevstiften är anordnade för att hålla pressverktyget. Verktygslägen är monterad över den stabila resten av spinnväxelmaskinen.

(viii) Följare:

Follower är ett träblock som passar över centret och tillämpar trycket för att hålla metallämnet på chucken. Det ligger mellan arbetsstycket och live center.

(ix) Barrel Clamp:

Tunnelklämman är anordnad i stången som klämmer på cylindern vid vilken som helst position i svanslagerspindeln.

(x) Spinnverktyg:

Spinn- eller formverktygen är gjorda av mässing, brons eller stål till olika radier, vilket visas i figur 8.3.

Fördelar med Spinning:

Spinnprocessen används vanligen för att bilda stora delar och när olika former behövs men endast ett litet antal av varje form krävs.

Några fördelar är listade nedan:

(i) Jämförbar med ritningsprocessen:

Spinnprocessen är jämförbar med ritningsprocessen för framställning av cylindriska axisymetry-delar.

ii) ekonomisk process:

Spinnprocessen använder de enkla verktygen; Därför är det ekonomiskt för små partier.

(iii) Bäst lämpad för stora delar:

Större delar görs mycket lättare i spinn än vid ritning.

(iv) Komplicerade former framställda:

De komplicerade formerna som inte är möjliga genom ritningsprocessen produceras enkelt genom spinning.

(v) Ingen investering är att göra:

Spinnningsoperationen kan provas snabbt och utan investeringar på nya modeller eftersom det inte kräver något speciellt verktyg och dysframställning.

(vi) Ingen efterbehandling krävs:

De spunna delarna kräver ingen efterbehandling som böjning av trimning etc.

Begränsningar av Spinning:

(i) Mer tid krävs:

Den tid som krävs för att producera en kopp är mer i spinn än ritningsprocessen.

(ii) Mer skicklighet krävs:

Spinnprocessen kräver mer skicklighet hos operatören, eftersom verktyget trycks manuellt mot metallämnet.

(iii) Inte lämplig för storskalig produktion:

Spinnprocessen är inte lämplig för storskalig produktion, eftersom den förbrukar mer tid.

Ansökningar och användningsområden för Spinning:

1. De flesta metaller som finns i ark kan spinnas. De vanligaste är: Aluminium, koppar, mässing, rostfritt stål, kolstål mm

2. Molybden, titan och magnesiumlegeringar spinnas vanligtvis genom varm spinnprocess.

3. Aluminiumlegering upp till 6 mm tjock, kolstål och mässing upp till 4, 5 mm tjockt och rostfritt stål upp till 3 mm tjockt kan enkelt snurra hand.

4. Spinnprocessen används för att tillverka koppformade artiklar som är axelsymmetriska.

5. Spinnprocessen används för att tillverka en liten sats av artiklar där verktygskostnader för en ritningsprocess är oekonomiska.

6. Spinning är särskilt lämplig för att göra djupa koniska delar.

7. Många komplexa artiklar och återkommande former kan framställas endast genom att spinna.

8. Spinning kan också användas för att få ihåliga produkter med en diameter vid nacken mindre än i mitten.

9. De föremål som vanligen framställs genom denna process visas i figur 8.4.

Askor, Blomsterkrukor. Lampskärmar, radaraggregat, raketaggregat, jetplankomponenter, luftkonditioneringsaggregat, köksredskap, mejeriprodukter. Musikinstrument, tankar, komponenter som används i kemiska anläggningar etc.

Smörjning i spinnning:

Korrekt smörjning måste användas under spinnprocessen för att minimera friktionen mellan snurreverktygets nos och arbetsyta. Vid smörjningsprocessen täcks delytan och spinnverktygsytan först med ett tunt lager av fett och därefter sätts tvål på flera gånger till gnidningsytan.

Fettskiktet hjälper till att sprida tvålen. Några andra smörjmedel som vanligen används är: linolja, vit bly, bivax etc.