معرفی فرآیند آهنگری

آهنگریاستفاده از ماشین آلات آهنگری برای اعمال فشار بر روی فلز خالی برای ایجاد تغییر شکل پلاستیک، به منظور به دست آوردن خواص مکانیکی خاص، شکل و اندازه خاصی از روش پردازش آهنگری است. آهنگری و مهر زنی هر دو خاصیت پردازش پلاستیک هستند که در مجموع به عنوان آهنگری شناخته می شوند.

آهنگرییک روش شکل دهی رایج درافرا.

از طریق آهنگری می توانید فلز را به عنوان شل، سوراخ های جوش داده شده ریخته گری از بین ببرید، خواص مکانیکی آهنگری به طور کلی بهتر از ریخته گری مواد مشابه است. برای قطعات مهم با بار زیاد و شرایط کاری شدید در ماشین آلات، آهنگری بیشتر به اضافه صفحات ساده، پروفیل ها یا قطعات جوشکاری قابل رول شدن استفاده می شود.

آهنگری را می توان به آهنگری سرد و آهنگری گرم با توجه به دمای بلانک در حین پردازش تقسیم کرد. آهنگری سرد به طور کلی در دمای اتاق پردازش می شود، در حالی که آهنگری گرم در دمای تبلور مجدد بالاتر از فلز خالی پردازش می شود. گاهی اوقات نیز در یک حالت گرم، اما درجه حرارت از دمای تبلور مجدد تجاوز نمی کند، آهنگری گرم نامیده می شود. اما این تقسیم بندی در تولید کاملاً یکنواخت نیست.

دمای تبلور مجدد فولاد حدود 460 ℃ است، اما 800 ℃ به طور کلی به عنوان خط تقسیم استفاده می شود، بالاتر از 800 ℃ آهنگری داغ است. بین 300 تا 800 درجه سانتی گراد آهنگری گرم یا آهنگری نیمه گرم نامیده می شود.

آهنگری با توجه به روش شکل دهی را می توان به آهنگری آزاد، آهنگری قالب، هدینگ سرد، آهنگری شعاعی، اکستروژن، نورد شکل دهی، فورج رول، نورد و غیره تقسیم کرد. تغییر شکل لایه خالی تحت فشار اساساً آهنگری آزاد است که به نام آهنگری باز نیز شناخته می شود. تغییر شکل بیلت سایر روش های آهنگری توسط قالب محدود می شود که به آن آهنگری حالت بسته می گویند. حرکت چرخشی نسبی بین ابزارهای شکل دهی نورد شکل دهی، رول فورج، نورد و ... وجود دارد و بلنک به صورت نقطه به نقطه و مجانبی فشرده و تشکیل می شود، به همین دلیل به آن فورج دوار نیز می گویند.

مواد آهنگری عمدتاً فولاد کربن و فولاد آلیاژی از اجزای مختلف است و به دنبال آن آلومینیوم، منیزیم، مس، تیتانیوم و آلیاژهای آنها قرار دارند. حالت اولیه مواد میله، شمش، پودر فلز و فلز مایع است.

به طور کلی، آهنگری های کوچک و متوسط ​​از مواد میله گرد یا مربع به عنوان خالی استفاده می کنند. ساختار دانه و خواص مکانیکی میله یکنواخت و خوب است، شکل و اندازه دقیق است، کیفیت سطح خوب است و سازماندهی تولید انبوه آسان است. تا زمانی که دمای گرمایش و شرایط تغییر شکل به طور منطقی کنترل شود، هیچ تغییر شکل بزرگ آهنگری برای آهنگری خوب مورد نیاز نیست.

شمش فقط برای آهنگری های بزرگ استفاده می شود. شمش یک ساختار ریخته گری با کریستال ستونی بزرگ و مرکز شل است. بنابراین، کریستال ستونی باید از طریق تغییر شکل پلاستیکی بزرگ و تراکم سست به دانه های ریز شکسته شود تا ساختار فلزی و خواص مکانیکی عالی به دست آید.

آهنگری پودری را می توان با فشار دادن و پختن پریفرم های متالورژی پودر در شرایط گرم با فورج قالبی بدون لبه های فلاش ساخت. پودر آهنگری نزدیک به چگالی قطعات آهنگری قالب عمومی است، دارای خواص مکانیکی خوب و دقت بالایی است که می تواند روند برش بعدی را کاهش دهد. آهنگرهای پودری دارای سازماندهی داخلی یکنواخت و بدون تفکیک هستند و می توان از آنها برای ساخت چرخ دنده های کوچک و سایر قطعات کار استفاده کرد. اما قیمت پودر بسیار بالاتر از میلگردهای عمومی است و کاربرد آن در تولید با محدودیت های خاصی همراه است.

با اعمال فشار استاتیکی به فلز مایع ریخته‌گری شده در قالب، می‌توان آن را جامد، متبلور، روان، تغییر شکل پلاستیکی و در اثر فشار تشکیل داد و شکل و عملکرد مطلوب آهنگری قالب را به دست آورد. فورج قالب فلزی مایع یک روش شکل دهی بین قالب گیری و قالب گیری است که به ویژه برای قطعات پیچیده دیواره نازک که در قالب آهنگری عمومی به سختی شکل می گیرند مناسب است.

روش های مختلف آهنگری فرآیندهای مختلفی دارند که در آن فرآیند آهنگری قالب داغ طولانی ترین است. گرمایش شمش آهنگری; آماده سازی رول فورج؛ شکل گیری قالب فورج; کوتاه کردن؛ بازرسی میانی، بازرسی اندازه آهنگری و نقص سطح. عملیات حرارتی آهنگری برای از بین بردن استرس آهنگری و بهبود عملکرد برش فلز. تمیز کردن، عمدتا برای حذف اکسید سطح. اصلاح کردن؛ بازرسی، آهنگری عمومی برای انجام بازرسی ظاهری و سختی، آهنگری مهم همچنین از طریق تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، تنش پسماند و سایر آزمایش‌ها و آزمایش‌های غیر مخرب.

آهنگری ترکیبی از آهنگری و مهر زنی است، استفاده از چکش ماشین آلات آهنگری، بلوک سندان، پانچ یا از طریق قالب برای اعمال فشار بر روی قسمت خالی، به طوری که تغییر شکل پلاستیک ایجاد شود تا شکل و اندازه مورد نیاز به دست آید. روش پردازش شکل دهی قطعه کار

در طول فرآیند آهنگری، شمش به عنوان یک کل دارای تغییر شکل پلاستیک آشکار و مقدار زیادی جریان پلاستیک است. در فرآیند مهر زنی، شمش عمدتاً با تغییر موقعیت فضایی ناحیه هر قسمت تشکیل می‌شود و جریان پلاستیکی با فاصله زیاد در داخل وجود ندارد. آهنگری عمدتا برای پردازش قطعات فلزی استفاده می شود و همچنین می تواند برای پردازش برخی غیر فلزات مانند پلاستیک های مهندسی، لاستیک، شمش سرامیکی، آجر و تشکیل مواد کامپوزیت استفاده شود.

نورد و کشش در صنعت آهنگری و متالورژی، پردازش پلاستیک یا فرآوری تحت فشار است، اما آهنگری عمدتا برای تولید قطعات فلزی استفاده می شود، در حالی که نورد و کشش عمدتا برای تولید ورق فلز، نوار، لوله، پروفیل و سیم استفاده می شود. و سایر مواد فلزی جهانی.

در پایان عصر نوسنگی، انسان ها شروع به چکش زدن مس قرمز طبیعی برای ساختن زیور آلات و وسایل کردند. فرآیند آهنگری سرد حدود 2000 سال قبل از میلاد در چین برای ساخت ابزار مورد استفاده قرار گرفت، مانند اشیاء مسی قرمز که در سایت فرهنگی Taiqijia ملکه نینیانگ در ووی، استان گانسو کشف شد، آثار آشکاری از چکش کاری وجود دارد. در اواسط سلسله شانگ، از آهن شهاب سنگی برای ساختن سلاح با حرارت دادن فرآیند آهنگری استفاده می شد. بلوک آهن فرفورژه که در اواخر بهار و دوره پاییز ظاهر شد، با حرارت دادن مکرر برای بیرون راندن آخال های اکسیدی آهنگری شد و تشکیل شد.

در ابتدا، مردم از تاب چکش برای آهنگری استفاده می کردند و بعداً به نظر می رسید که از افرادی که طناب و تکل می کشیدند برای بلند کردن چکش سنگین استفاده می کردند و سپس آزادانه روش آهنگری را رها می کردند. پس از قرن چهاردهم، آهنگری چکش قطره ای حیوانی و هیدرولیکی ظاهر شد.

در سال 1842، نسمیت بریتانیایی اولین چکش بخار را ساخت تا وارد عصر استفاده از قدرت شود. بعداً پرس هیدرولیک آهنگری، چکش گیره موتوری، چکش آهنگری هوا و پرس مکانیکی آمد. چکش آتل برای اولین بار در طول جنگ داخلی آمریکا (1861-1865) برای جعل قطعات اسلحه مورد استفاده قرار گرفت و سپس چکش آهنگری قالب بخار در اروپا ظاهر شد و فرآیند آهنگری قالب به تدریج ترویج شد. تا پایان قرن نوزدهم، دسته‌های اساسی ماشین‌آلات آهنگری مدرن شکل گرفته است.

در اوایل قرن بیستم، با تولید انبوه خودرو، آهنگری قالب داغ به سرعت توسعه یافت و به فرآیند اصلی آهنگری تبدیل شد. در اواسط قرن بیستم، پرس های آهنگری قالب داغ، ماشین های آهنگری مسطح و چکش های آهنگری بدون سندان به تدریج جایگزین چکش های آهنگری معمولی شدند و باعث بهبود بهره وری و کاهش لرزش و سر و صدا شدند. با توسعه فرآیندهای آهنگری جدید مانند فناوری گرمایش شمش آهنگری کمتر و بدون اکسیداسیون، قالب با دقت بالا و عمر طولانی، اکستروژن گرم، اپراتورهای نورد و آهنگری شکل دهی، دستکاری کننده ها و خطوط تولید آهنگری خودکار، کارایی و اثر اقتصادی تولید آهنگری را به همراه داشته است. به طور مداوم بهبود یافته است.