Introducerea procesului de forjare

Forjareeste utilizarea mașinilor de forjare pentru a exercita presiune asupra semifabricatului metalic pentru a produce deformare plastică, pentru a obține anumite proprietăți mecanice, o anumită formă și dimensiune a metodei de prelucrare a forjarii. Forjarea și ștanțarea sunt ambele proprietăți de prelucrare a plasticului, cunoscute colectiv sub numele de forjare.

Forjareeste o metodă comună de formare înarțar.

Prin forjare poate elimina metalul ca turnat în vrac, găuri sudate, proprietățile mecanice ale forjarii sunt în general mai bune decât piese turnate din același material. Pentru piesele importante cu sarcină mare și condiții severe de lucru în mașini, forjatele sunt utilizate în principal pe lângă plăcile simple, profilele sau piesele de sudură care pot fi laminate.

Forjarea poate fi împărțită în forjare la rece și forjare la cald în funcție de temperatura semifabricatului în timpul procesării. Forjarea la rece este în general prelucrată la temperatura camerei, în timp ce forjarea la cald este procesată la o temperatură de recristalizare mai mare decât metalul semifabricat. Uneori, de asemenea, în stare încălzită, dar temperatura nu depășește temperatura de recristalizare, forjarea se numește forjare caldă. Cu toate acestea, această diviziune nu este complet uniformă în producție.

Temperatura de recristalizare a oțelului este de aproximativ 460 ℃, dar 800 ℃ este în general utilizat ca linie de divizare, mai mare de 800 ℃ este forjare la cald; Între 300 și 800 ° C se numește forjare la cald sau forjare semi-caldă.

Forjarea conform metodei de formare poate fi împărțită în forjare liberă, forjare cu matriță, încadrare la rece, forjare radială, extrudare, laminare prin formare, forjare cu role, laminare și așa mai departe. Deformarea semifabricatului sub presiune este practic forjare liberă, cunoscută și sub denumirea de forjare deschisă; Deformarea taglelor altor metode de forjare este limitată de matriță, care se numește forjare în mod închis. Există o mișcare de rotație relativă între sculele de formare de laminare de formare, forjare cu role, laminare etc., iar semifabricatul este presat și format punct cu punct și asimptotic, deci este numit și forjare rotativă.

Materialele de forjare sunt în principal oțel carbon și oțel aliat din diferite componente, urmate de aluminiu, magneziu, cupru, titan și aliajele acestora. Starea originală a materialului este bara, lingoul, pulbere metalică și metal lichid.

În general, piesele forjate de dimensiuni mici și mijlocii folosesc material de bară rotundă sau pătrată ca semifabricat. Structura cerealelor și proprietățile mecanice ale barei sunt uniforme și bune, forma și dimensiunea sunt precise, calitatea suprafeței este bună și este ușor de organizat producția de masă. Atâta timp cât temperatura de încălzire și condițiile de deformare sunt controlate în mod rezonabil, nu este necesară o deformare mare de forjare pentru a forja piese forjate bune.

Lingotul este folosit doar pentru forjare mari. Lingoul este o structură turnată cu un cristal colonar mare și un centru liber. Prin urmare, cristalul columnar trebuie spart în granule fine prin deformare plastică mare și compactare liberă pentru a obține o structură metalică și proprietăți mecanice excelente.

Piesele forjate cu pulbere pot fi realizate prin presarea și arderea preformelor de metalurgie a pulberilor în condiții de căldură prin forjare cu matriță fără margini flash. Pulberea de forjare este aproape de densitatea pieselor de forjare a matriței generale, are proprietăți mecanice bune și precizie ridicată, ceea ce poate reduce procesul de tăiere ulterior. Piesele forjate cu pulbere au o organizare internă uniformă și nu există segregare și pot fi utilizate pentru fabricarea angrenajelor mici și a altor piese de prelucrat. Cu toate acestea, prețul pulberii este mult mai mare decât cel al batoanelor generale, iar aplicarea acesteia în producție este supusă anumitor restricții.

Prin aplicarea presiunii statice metalului lichid turnat în matriță, acesta se poate solidifica, cristaliza, curge, se poate deforma plastic și se poate forma sub acțiunea presiunii, iar forma și performanța dorite ale forjarii matriței pot fi obținute. Forjarea cu matriță de metal lichid este o metodă de formare între turnarea sub presiune și forjarea cu matriță, care este potrivită în special pentru piese complexe cu pereți subțiri, care sunt dificil de format în general forjarea cu matriță.

Diferite metode de forjare au procese diferite, în care procesul de forjare cu matriță la cald este cel mai lung, ordinea generală este: forjare semifabricată; Forjare încălzire țagle; Pregătire pentru forjare; Formare prin forjare cu matriță; Tunde; Inspecție intermediară, inspecție dimensiunea forjare și defectele de suprafață; Tratament termic al pieselor forjate pentru a elimina stresul de forjare și pentru a îmbunătăți performanța de tăiere a metalelor; Curățare, în principal pentru îndepărtarea oxidului de suprafață; Rectifica; Inspecție, forjare generală să treacă prin inspecția aspectului și durității, forjate importante, de asemenea, prin analiza compoziției chimice, proprietăți mecanice, stres rezidual și alte teste și teste nedistructive.

Forjarea este o combinație de forjare și ștanțare, este utilizarea de mașini de forjare ciocan, bloc nicovală, poanson sau prin matriță pentru a exercita presiune asupra semifabricatului, astfel încât să producă deformare plastică, astfel încât să se obțină forma și dimensiunea necesară a metoda de prelucrare a formării piesei de prelucrat.

În timpul procesului de forjare, țagla în ansamblu are o deformare plastică evidentă și o cantitate mare de flux de plastic. În procesul de ștanțare, țagla este formată în principal prin schimbarea poziției spațiale a zonei fiecărei piese și nu există un flux de plastic pe distanțe mari în interior. Forjarea este utilizată în principal pentru prelucrarea pieselor metalice și poate fi folosită și pentru prelucrarea unor nemetale, cum ar fi materialele plastice de inginerie, cauciucul, țaglele ceramice, cărămizile și formarea materialelor compozite.

Laminarea și trefilarea în industria forjare și metalurgică sunt prelucrarea plasticului sau prelucrarea sub presiune, dar forjarea este utilizată în principal pentru producția de piese metalice, în timp ce laminarea și trefilarea sunt utilizate în principal pentru producția de tablă, benzi, țevi, profile și sârmă. și alte materiale metalice universale.

Până la sfârșitul epocii neolitice, oamenii au început să bată cu ciocan cuprul roșu natural pentru a face ornamente și gadgeturi. Procesul de forjare la rece a fost folosit în China în jurul anului 2000 î.Hr. pentru a face unelte, cum ar fi obiectele de cupru roșu descoperite la situl cultural Taiqijia al împărătesei Niniang din Wuwei, provincia Gansu, există urme evidente de ciocănire. La mijlocul dinastiei Shang, fierul meteorit a fost folosit pentru fabricarea de arme prin procesul de forjare cu încălzire. Blocul de fier forjat care a apărut la sfârșitul primăverii și perioada de toamnă a fost forjat prin încălzire repetată pentru a extruda incluziunile de oxid și s-a format.

La început, oamenii au folosit leagănul ciocanului pentru a forja, iar mai târziu au părut să folosească oameni care trăgeau frânghii și dispozitive pentru a ridica ciocanul greu și apoi să arunce liber metoda de a forja semifabricate. După secolul al XIV-lea, a apărut forjarea animalelor și hidraulice cu ciocan.

În 1842, britanicul Nesmith a făcut primul ciocan cu abur, astfel încât să pătrundă în era aplicării puterii. Mai târziu au apărut presa hidraulică de forjare, ciocanul cu cramp cu motor, ciocanul de forjare cu aer și presa mecanică. Ciocanul cu atele a fost folosit pentru prima dată în timpul Războiului Civil American (1861 ~ 1865) pentru a forja părți ale armelor, iar apoi a apărut ciocanul de forjare cu abur în Europa, iar procesul de forjare a fost promovat treptat. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea au format categoriile de bază ale mașinilor moderne de forjare.

La începutul secolului al XX-lea, odată cu producția de masă de automobile, forjarea cu matriță la cald s-a dezvoltat rapid și a devenit principalul proces de forjare. La mijlocul secolului al XX-lea, presele de forjare cu matriță la cald, mașinile de forjat plat și ciocanele de forjare fără nicovală au înlocuit treptat ciocanele de forjare obișnuite, îmbunătățind productivitatea și reducând vibrațiile și zgomotul. Odată cu dezvoltarea de noi procese de forjare, cum ar fi tehnologia de încălzire cu forjare mai mică și fără oxidare, matriță de înaltă precizie și durată lungă de viață, extrudare la cald, operatori de laminare și forjare de formare, manipulatoare și linii de producție de forjare automată, eficiența și efectul economic al producției de forjare au a fost îmbunătățită continuu.