Spinnen von Metallen: Verfahren, Vorteile und Verwendungen
Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, erfahren Sie mehr über: - 1. Bedeutung des Spinnens 2. Spinnvorgang 3. Maschinen 4. Vorteile 5. Einschränkungen 6. Anwendungen und Verwendung 7. Schmierung.
Bedeutung des Spinnens:
Das Spinnen ist ein Blechformungsprozess, bei dem ein Metallzuschnitt mit einem Hilfspreßwerkzeug über ein rotierendes Spannfutter oder einen Formdorn gepresst wird, um eine axialsymmetrische hohle Schale zu erhalten.
Durch diesen Prozess können die Blechteile hergestellt werden, die einen kreisförmigen Querschnitt haben. Im Allgemeinen können die durch Drehen hergestellten Formen auch durch Ziehen, Komprimieren oder Bördeln hergestellt werden.
Das Spinnen wird jedoch normalerweise zum Formen großer Teile verwendet, die einen sehr großen Ziehprozess erfordern, oder wenn verschiedene Formen benötigt werden, aber nur eine kleine Anzahl jeder Form erforderlich ist.
Prozess des Spinnens:
Ein Schema des Spinnvorgangs ist in Abb. 8.1 dargestellt. Der Aufbau besteht im Wesentlichen aus einer Spinnmaschine ähnlich einer Zentraldrehmaschine.
Die verschiedenen Arbeitsschritte sind:
(i) Der runde Zuschnitt wird richtig zentriert und vom Reitstock gegen die Vorderseite des rotierenden Spannfutters gedrückt, das normalerweise aus Holz besteht. Ein Holzblock wird aus dem Reitstock verwendet, um den Zuschnitt zu stützen.
(ii) Das Spannfutter wird durch den Spindelstock einer Drehmaschine gedreht. Die Spinngeschwindigkeit hängt von dem Rohmaterial, der Dicke und der Komplexität des erforderlichen Teils ab. Sie variiert von einer sehr langsamen bis zu einer hohen Drehzahl von etwa 3500 U / min
(iii) Ein metallisches Presswerkzeug vom Typ Hartholz oder Walze wird vom Bediener auf die Außenfläche des Rohlings gedrückt.
(iv) Dann wird das Werkzeug allmählich auf dem Rohling bewegt, so dass er sich der Form des Formblocks oder Dorns anpasst.
(v) Der Rohling rutscht unter dem Presswerkzeug, was zu einer lokalisierten Verformung führt. Diese Verformung des Metalls erfolgt durch eine Mischung aus Biegen und Strecken.
(vi) Um Falten zu vermeiden, wird auf die gegenüberliegende Größe des Presswerkzeugs eine Stützunterstützung aufgebracht.
(vii) Schließlich nimmt der Rohling die genaue Form des Formdorns an.
Bei einer modifizierten Version dieser Methode wird der Operator durch ein NC-Werkzeug (Numerical Controlled) ersetzt. Bessere Oberflächenqualität und gleichmäßigere Dicke sind die Vorteile dieses NC-Spinnens gegenüber herkömmlichen Spinntechniken.
Arten von Spinnprozessen:
Der Spinnprozess wird in zwei Arten eingeteilt, dh Heißspinnen und Kaltspinnen, abhängig davon, ob der Rohling oder das Werkstück vor dem Spinnen erhitzt wurde oder nicht.
(i) Heißspinnen:
Beim Heißspinnen wird der Metallrohling auf Schmiedetemperatur erhitzt und dann in die gewünschte Form gebracht.
Es wird ein stumpfes Presswerkzeug verwendet, das die Oberfläche des rotierenden Teils berührt und den Metallfluss über den Formdorn bewirkt. Dieses Verfahren wird im Allgemeinen für dickere Platten und Bleche verwendet, die sich bei Raumtemperatur durch das Presswerkzeug nicht plastisch verformen.
Um Faltenbildung an der Außenkante zu vermeiden, wird beim Arbeiten mit relativ dünnen Blechen eine dem Werkzeug gegenüberliegende Gegenhalterung (Hartholzstange) verwendet. Beim Heißspinnen werden Teile wie Köpfe für Druckbehälter, Raffinerieanlagen und große Tanks hergestellt.
(ii) kaltes Spinnen:
Das Kaltspinnverfahren ähnelt dem Heißspinnen, mit der Ausnahme, dass der Metallrohling bei Raumtemperatur bearbeitet wird. Diese Methode ist im Allgemeinen für dünne Platten und Bleche aus Aluminium und anderen Weichmetallen am besten geeignet.
Beim Kaltspinnen werden Teile wie Lichtreflektoren, Kochgeschirr, Flüssigkeitsbehälter, radiale Motorhaube, Hohlkörper für den Hausgebrauch usw. hergestellt.
Spinnmaschinen:
Für den Spinnprozess kann jede Hochleistungsdrehmaschine mit ausreichendem Drehzahlbereich verwendet werden. Spezielle Spinnmaschinen sind jedoch auch mit einer kugelgelagerten Mitte, einer Werkzeugauflage mit beweglichen Stahlstiften und einem drehbaren Spannfutter aus Hartholz ausgestattet.
Die Spinnmaschine ist in Abb. 8.2 dargestellt und besteht aus folgenden Elementen:
(i) Bett:
Das Bett der Spinnmaschine besteht aus Gusseisen. Es unterstützt den Kopf-, Reitstock-, Werkzeughalter-, Werkzeug- und sonstigen Zubehör.
(ii) Kopfbestand:
Der Kopfbestand der Spinnmaschine unterscheidet sich von dem einer konventionellen Drehmaschine. In der Spinnmaschine wird der Metallrohling nicht im Spannfutter gehalten, sondern durch Reibung zwischen einem Former und einem Mitnehmer gehalten.
(Iii) Schwanzbestand:
Der Reitstock ähnelt dem herkömmlicher Drehmaschinen-Reitstock. Es verfügt über einen Schnellverriegelungshebel, mit dem der Reitstockzylinder leicht gleiten kann, um die Live-Mitte ein- und auszurücken.
(iv) ehemaliger oder Chuck:
Der Former oder das Spannfutter ist mit der Drehspindel fixiert und dreht sich entlang dieser. Das Werkstück oder der Metallzuschnitt wird über die Form gebogen, um seine Form anzunehmen.
Former bestehen üblicherweise aus Gusseisen, Gussaluminium, Magnesiumlegierungen oder hartem Holz wie Mahagoni. Bei komplexen Formen bestehen die Former aus laminierten Hartholzblöcken, während sie für kleine und einfache Formen aus einem Stück bestehen. Die Materialien des Formers müssen eine hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit aufweisen.
(v) Live Center:
Das Live-Zentrum wird in einem Lauf gehalten und gedreht, der den Metallrohling reibungsfrei mit Hilfe eines Holzblocks trägt.
(vi) einstellbare Lünette:
Es ist eine einstellbare Drehständerauflage vorgesehen, die eine Anzahl einstellbarer Stahlstifte zum Halten der Werkzeugauflage aufweist.
(vii) einstellbare Werkzeugauflage:
Verstellbare Werkzeugauflagen mit einstellbaren Drehbolzen sind zum Halten des Presswerkzeugs vorgesehen. Die Werkzeugauflage ist über der Lünette der Drehmaschine montiert.
(viii) Anhänger:
Der Mitnehmer ist ein Holzblock, der über die Reitstockmitte passt und den Druck ausübt, um den Metallzuschnitt auf dem Spannfutter zu halten. Sie befindet sich zwischen dem Werkstück und der Live-Zentrale.
(ix) Fassklemme:
Die Fassklemme wird am Reitstock bereitgestellt, die den Lauf an jeder Position in der Reiterspindel festklemmt.
(x) Spinnwerkzeug:
Die Spinn- oder Umformwerkzeuge bestehen aus Messing, Bronze oder Stahl mit verschiedenen Radien, wie in Abb. 8.3 dargestellt.
Vorteile des Spinnens:
Der Spinnprozess wird normalerweise zum Formen großer Teile verwendet, und wenn verschiedene Formen benötigt werden, ist jedoch nur eine geringe Anzahl jeder Form erforderlich.
Einige Vorteile sind unten aufgeführt:
(i) vergleichbar mit dem Ziehverfahren:
Der Spinnprozess ist vergleichbar mit dem Ziehprozess zur Herstellung von zylindrischen, achsymetrischen Teilen.
(ii) wirtschaftlicher Prozess:
Der Spinnprozess verwendet die einfachen Werkzeuge; Daher ist es für kleine Lose wirtschaftlich.
(iii) Am besten für große Teile geeignet:
Größere Teile lassen sich beim Spinnen viel leichter herstellen als durch Ziehen.
(iv) hergestellte komplizierte Formen:
Die komplizierten Formen, die mit dem Ziehverfahren nicht realisierbar sind, werden leicht durch das Spinnverfahren hergestellt.
(v) Keine Investition ist Würfelherstellung:
Der Spinnvorgang kann schnell und ohne Investition in neue Modelle ausprobiert werden, da keine speziellen Werkzeuge und Formen erforderlich sind.
(vi) Keine Endbearbeitung erforderlich:
Die gesponnenen Teile erfordern keine Endbearbeitung wie Biegen von Beschnitten usw.
Einschränkungen beim Spinnen:
(i) Mehr Zeit erforderlich:
Die Zeit, die zur Herstellung eines Bechers benötigt wird, ist mehr beim Drehen als beim Ziehen.
(ii) Mehr Fähigkeit erforderlich:
Der Spinnprozess erfordert mehr Geschicklichkeit des Bedieners, da das Werkzeug manuell gegen den Metallrohling gedrückt wird.
(iii) Nicht für die Produktion im großen Maßstab geeignet:
Das Spinnverfahren eignet sich nicht für die Großserienfertigung, da es mehr Zeit kostet.
Anwendungen und Anwendungen des Spinnens:
1. Die meisten Metalle, die in Platten erhältlich sind, können gesponnen werden. Die am häufigsten verwendeten sind: Aluminium, Kupfer, Messing, Edelstahl, Kohlenstoffstahl usw.
2. Molybdän-, Titan- und Magnesiumlegierungen werden normalerweise im Heißspinnverfahren versponnen.
3. Aluminiumlegierungen mit einer Dicke von bis zu 6 mm, kohlenstoffarmen Stählen und Messing mit einer Dicke von bis zu 4, 5 mm und Edelstahl mit einer Dicke von bis zu 3 mm können leicht von Hand gedreht werden.
4. Das Spinnverfahren wird verwendet, um becherförmige Gegenstände herzustellen, die achsensymmetrisch sind.
5. Der Spinnprozess wird verwendet, um eine kleine Menge von Artikeln herzustellen, bei denen die Werkzeugkosten für einen Ziehprozess unwirtschaftlich sind.
6. Das Spinnen eignet sich besonders für die Herstellung von tiefen konischen Teilen.
7. Viele komplexe Artikel und Wiedereintrittsformen können nur durch Drehen hergestellt werden.
8. Durch Spinnen können auch hohle Produkte erhalten werden, deren Durchmesser am Hals kleiner ist als in der Mitte.
9. Die üblicherweise durch diesen Prozess hergestellten Artikel sind in Abb. 8.4 dargestellt.
Aschenbecher, Blumentöpfe. Lampenschirme, Raketenradargeräte, Düsenflugzeugkomponenten, Klimageräte, Kochgeräte, Molkereigeräte. Musikinstrumente, Tanks, Komponenten für chemische Anlagen usw.
Schmierung beim Spinnen:
Während des Spinnprozesses muss eine geeignete Schmierung verwendet werden, um die Reibung zwischen der Nase des Spinnwerkzeugs und der Arbeitsfläche zu minimieren. Während des Schmierprozesses werden die Oberfläche des Werkstücks und die Oberfläche des Spinnwerkzeugs zuerst mit einer dünnen Fettschicht bedeckt, und dann wird die Seifenstückseife wiederholt auf die Reibfläche aufgetragen.
Die Fettschicht hilft beim Ausbreiten der Seife. Einige andere Schmiermittel, die üblicherweise verwendet werden, sind: Leinöl, weißes Blei, Bienenwachs usw.
