Introduzione al processo di forgiatura

Forgiaturaè l'uso di macchine per forgiatura per esercitare pressione sul pezzo grezzo di metallo per produrre deformazione plastica, al fine di ottenere determinate proprietà meccaniche, una certa forma e dimensione del metodo di lavorazione della forgiatura. La forgiatura e lo stampaggio sono entrambe proprietà di lavorazione della plastica, note collettivamente come forgiatura.

Forgiaturaè un metodo di formazione comune inacero.

Attraverso la forgiatura è possibile eliminare il metallo sotto forma di fori sciolti e saldati, le proprietà meccaniche della forgiatura sono generalmente migliori rispetto alle fusioni dello stesso materiale. Per componenti importanti soggetti a carichi elevati e condizioni di lavoro gravose nei macchinari, oltre alle semplici piastre, profili o parti saldate che possono essere laminati vengono per lo più utilizzati i pezzi forgiati.

La forgiatura può essere suddivisa in forgiatura a freddo e forgiatura a caldo in base alla temperatura del pezzo grezzo durante la lavorazione. La forgiatura a freddo viene generalmente eseguita a temperatura ambiente, mentre la forgiatura a caldo viene eseguita a una temperatura di ricristallizzazione più elevata rispetto al metallo grezzo. A volte anche allo stato riscaldato, ma la temperatura non supera la temperatura di ricristallizzazione, la forgiatura è chiamata forgiatura a caldo. Tuttavia, questa divisione non è del tutto uniforme nella produzione.

La temperatura di ricristallizzazione dell'acciaio è di circa 460 ℃, ma 800 ℃ viene generalmente utilizzata come linea di divisione, superiore a 800 ℃ è la forgiatura a caldo; Tra i 300 e gli 800°C si parla di forgiatura a caldo o semicalda.

La forgiatura secondo il metodo di formatura può essere suddivisa in forgiatura libera, forgiatura a stampo, intestazione a freddo, forgiatura radiale, estrusione, laminazione per formatura, forgiatura a rulli, laminazione e così via. La deformazione del pezzo grezzo sotto pressione è sostanzialmente la forgiatura libera, detta anche forgiatura aperta; La deformazione della billetta di altri metodi di forgiatura è limitata dallo stampo, che è chiamato forgiatura in modalità chiusa. Esiste un movimento di rotazione relativo tra gli strumenti di formatura di laminazione, forgiatura a rulli, laminazione, ecc., e il pezzo grezzo viene pressato e formato punto per punto e in modo asintotico, quindi è anche chiamato forgiatura rotativa.

I materiali di forgiatura sono principalmente acciaio al carbonio e acciaio legato di vari componenti, seguiti da alluminio, magnesio, rame, titanio e loro leghe. Lo stato originale del materiale è barra, lingotto, polvere metallica e metallo liquido.

Generalmente, i pezzi fucinati di piccole e medie dimensioni utilizzano come materiale grezzo barre tonde o quadrate. La struttura dei grani e le proprietà meccaniche della barra sono uniformi e buone, la forma e le dimensioni sono precise, la qualità della superficie è buona ed è facile organizzare la produzione di massa. Finché la temperatura di riscaldamento e le condizioni di deformazione sono ragionevolmente controllate, non è necessaria una grande deformazione di forgiatura per forgiare buoni pezzi fucinati.

Il lingotto viene utilizzato solo per pezzi fucinati di grandi dimensioni. Il lingotto è una struttura fusa con un grande cristallo colonnare e un centro sciolto. Pertanto, il cristallo colonnare deve essere frantumato in grani fini attraverso una grande deformazione plastica e una compattazione sciolta per ottenere una struttura metallica e proprietà meccaniche eccellenti.

La forgiatura delle polveri può essere realizzata pressando e cuocendo preforme di metallurgia delle polveri in condizioni calde mediante forgiatura senza bordi di bava. La polvere di forgiatura ha una densità simile a quella delle parti generali forgiate, ha buone proprietà meccaniche e un'elevata precisione, che può ridurre il successivo processo di taglio. I pezzi fucinati in polvere hanno un'organizzazione interna uniforme e nessuna segregazione e possono essere utilizzati per produrre piccoli ingranaggi e altri pezzi. Tuttavia, il prezzo della polvere è molto più alto di quello delle barre generiche e la sua applicazione nella produzione è soggetta ad alcune restrizioni.

Applicando pressione statica al metallo liquido colato nello stampo, può solidificarsi, cristallizzarsi, fluire, deformarsi plasticamente e formarsi sotto l'azione della pressione, e si possono ottenere la forma e le prestazioni desiderate della forgiatura dello stampo. La forgiatura del metallo liquido è un metodo di formatura tra pressofusione e forgiatura, particolarmente adatto per parti complesse a pareti sottili che sono difficili da formare nella forgiatura generale.

Diversi metodi di forgiatura hanno processi diversi, in cui il processo di forgiatura a caldo è il più lungo, l'ordine generale è: forgiatura, tranciatura; Forgiatura billette riscaldamento; Preparazione alla profilatura; Formatura per fucinatura; Ordinare; Ispezione intermedia, ispezione delle dimensioni della forgiatura e dei difetti superficiali; Trattamento termico dei pezzi fucinati per eliminare lo stress da forgiatura e migliorare le prestazioni di taglio dei metalli; Pulizia, principalmente per rimuovere l'ossido superficiale; Correggere; Ispezione, pezzi fucinati generali per sottoporsi all'ispezione dell'aspetto e della durezza, pezzi fucinati importanti anche attraverso l'analisi della composizione chimica, delle proprietà meccaniche, dello stress residuo e altri test e test non distruttivi.

La forgiatura è una combinazione di forgiatura e stampaggio, consiste nell'uso di un martello, di un blocco di incudine, di un punzone o di una matrice per esercitare pressione sul pezzo grezzo, in modo da produrre deformazione plastica, in modo da ottenere la forma e le dimensioni richieste del pezzo. metodo di lavorazione della formatura del pezzo.

Durante il processo di forgiatura, la billetta nel suo insieme presenta un'evidente deformazione plastica e una grande quantità di flusso di plastica. Nel processo di stampaggio, la billetta si forma principalmente modificando la posizione spaziale dell'area di ciascuna parte e all'interno non vi è flusso di plastica a grande distanza. La forgiatura viene utilizzata principalmente per la lavorazione di parti metalliche e può essere utilizzata anche per la lavorazione di alcuni non metalli, come tecnopolimeri, gomma, billette ceramiche, mattoni e formatura di materiali compositi.

La laminazione e l'imbutitura nell'industria della forgiatura e metallurgica sono lavorazioni della plastica o lavorazioni a pressione, ma la forgiatura viene utilizzata principalmente per la produzione di parti metalliche, mentre la laminazione e l'imbutitura vengono utilizzate principalmente per la produzione di lamiere, nastri, tubi, profili e fili e altri materiali metallici universali.

Entro la fine del Neolitico, gli esseri umani avevano iniziato a martellare il rame rosso naturale per realizzare ornamenti e gadget. Il processo di forgiatura a freddo è stato utilizzato in Cina intorno al 2000 a.C. per realizzare strumenti, come gli oggetti di rame rosso rinvenuti nel sito culturale Taiqijia dell'imperatrice Niniang a Wuwei, nella provincia del Gansu, dove ci sono evidenti tracce di martellatura. A metà della dinastia Shang, il ferro meteoritico veniva utilizzato per fabbricare armi mediante il processo di forgiatura a caldo. Il blocco di ferro battuto che appariva nella tarda primavera e nel periodo autunnale veniva forgiato mediante ripetuti riscaldamenti per estrudere inclusioni di ossido e formarsi.

All'inizio, le persone usavano l'oscillazione del martello per forgiare, e in seguito sembrava che usassero persone che tiravano corde e paranchi per sollevare il pesante martello e poi lasciarlo cadere liberamente nel metodo di forgiatura dei pezzi grezzi. Dopo il XIV secolo apparve la forgiatura a magli animali e idraulica.

Nel 1842, l'inglese Nesmith costruì il primo martello a vapore, inaugurando così l'era dell'applicazione della potenza. Successivamente vennero la pressa idraulica per forgiatura, il martello per tacchette motorizzato, il martello per forgiatura ad aria compressa e la pressa meccanica. Il martello a stecca fu utilizzato per la prima volta durante la guerra civile americana (1861 ~ 1865) per forgiare parti di armi, poi il martello per forgiatura a vapore apparve in Europa e il processo di forgiatura a stampo fu gradualmente promosso. Entro la fine del 19° secolo si sono formate le categorie fondamentali delle moderne macchine per forgiatura.

All'inizio del XX secolo, con la produzione di massa di automobili, la forgiatura a caldo si sviluppò rapidamente e divenne il principale processo di forgiatura. A metà del 20° secolo, presse per forgiatura a caldo, macchine per forgiatura piane e martelli per forgiatura senza incudine hanno gradualmente sostituito i normali martelli per forgiatura, migliorando la produttività e riducendo vibrazioni e rumore. Con lo sviluppo di nuovi processi di forgiatura come la tecnologia di forgiatura senza billette e di riscaldamento senza ossidazione, stampi ad alta precisione e lunga durata, estrusione a caldo, operatori di laminazione e forgiatura, manipolatori e linee di produzione automatiche di forgiatura, l'efficienza e l'effetto economico della produzione di forgiatura sono aumentati stato continuamente migliorato.