La forja és el nom col·lectiu de la forja i l'estampació.És un mètode de processament de conformació que utilitza el martell, l'enclusa i el punxó d'una màquina de forja o d'un motlle per exercir pressió sobre la bruta per provocar una deformació plàstica per obtenir peces de la forma i la mida requerides.
Què és forjar
Durant el procés de forja, tot el blanc experimenta una deformació plàstica important i una quantitat relativament gran de flux plàstic.En el procés d'estampació, el blanc es forma principalment canviant la posició espacial de cada àrea de la part i no hi ha flux de plàstic a gran distància dins d'ella.La forja s'utilitza principalment per processar peces metàl·liques.També es pot utilitzar per processar certs no metalls, com ara plàstics d'enginyeria, cautxú, ceràmiques en blanc, maons i la formació de materials compostos.
Laminació, estirat, etc. en les indústries de la forja i la metal·lúrgica són tots processats de plàstic o a pressió.No obstant això, la forja s'utilitza principalment per produir peces metàl·liques, mentre que el laminat i el tret s'utilitzen principalment per produir materials metàl·lics d'ús general com ara plaques, tires, canonades, perfils i filferros.
Classificació de la forja
La forja es classifica principalment segons el mètode de conformació i la temperatura de deformació.Segons el mètode de conformació, la forja es pot dividir en dues categories: forja i estampació.Segons la temperatura de deformació, la forja es pot dividir en forja calenta, forja en fred, forja calenta i forja isotèrmica, etc.
1. Forja en calent
La forja en calent és la forja realitzada per sobre de la temperatura de recristal·lització del metall.L'augment de la temperatura pot millorar la plasticitat del metall, la qual cosa és beneficiosa per millorar la qualitat intrínseca de la peça de treball i fer que sigui menys probable que s'esquerdi.Les altes temperatures també poden reduir la resistència a la deformació del metall i reduir el tonatge necessarimaquinària de forja.Tanmateix, hi ha molts processos de forja en calent, la precisió de la peça és deficient i la superfície no és llisa.I les forjades són propenses a l'oxidació, la descarburació i els danys per combustió.Quan la peça de treball és gran i gruixuda, el material té una gran resistència i una plasticitat baixa (com ara la flexió de rodets de plaques extra gruixudes, el dibuix de barres d'acer d'alt carboni, etc.) i s'utilitza forja en calent.
Les temperatures de forja en calent que s'utilitzen generalment són: acer al carboni 800 ~ 1250 ℃;acer estructural d'aliatge 850 ~ 1150 ℃;acer d'alta velocitat 900 ~ 1100 ℃;aliatge d'alumini d'ús habitual 380 ~ 500 ℃;aliatge 850 ~ 1000 ℃;llautó 700 ~ 900 ℃.
2. Forja en fred
La forja en fred és la forja realitzada per sota de la temperatura de recristal·lització del metall.En termes generals, la forja en fred es refereix a la forja a temperatura ambient.
Les peces formades per forja en fred a temperatura ambient tenen una gran precisió de forma i dimensions, superfícies llises, pocs passos de processament i són convenients per a la producció automatitzada.Moltes peces forjades en fred i estampades en fred es poden utilitzar directament com a peces o productes sense necessitat de mecanitzar.Tanmateix, durant la forja en fred, a causa de la baixa plasticitat del metall, és fàcil que es produeixin esquerdes durant la deformació i la resistència a la deformació és gran, la qual cosa requereix maquinària de forja de gran tonatge.
3. Forja calenta
La forja a una temperatura superior a la temperatura normal però que no superi la temperatura de recristal·lització s'anomena forja calenta.El metall s'escalfa prèviament i la temperatura d'escalfament és molt inferior a la de la forja en calent.La forja calenta té una precisió més alta, una superfície més llisa i una baixa resistència a la deformació.
4. Forja isotèrmica
La forja isotèrmica manté constant la temperatura en blanc durant tot el procés de conformació.La forja isotèrmica és aprofitar al màxim l'alta plasticitat de certs metalls a la mateixa temperatura o obtenir estructures i propietats específiques.La forja isotèrmica requereix mantenir el motlle i el material defectuós a una temperatura constant, la qual cosa comporta uns costos elevats i només s'utilitza per a processos especials de forja, com el conformat superplàstic.
Característiques de la forja
La forja pot canviar l'estructura metàl·lica i millorar les propietats del metall.Després que el lingot s'ha forjat en calent, es compacten o es solden les soltes, els porus, les microesquerdes, etc. originals en estat de fosa.Les dendrites originals es trenquen, fent que els grans siguin més fins.Al mateix temps, es canvia la segregació original del carbur i la distribució desigual.Feu que l'estructura sigui uniforme per obtenir peces forjades denses, uniformes, fines, que tinguin un bon rendiment general i siguin fiables en el seu ús.Després que la forja es deforma per forja en calent, el metall té una estructura fibrosa.Després de la deformació de forja en fred, el cristall metàl·lic es torna ordenat.
La forja consisteix a fer que el metall flueixi plàsticament per formar una peça de la forma desitjada.El volum de metall no canvia després que es produeixi el flux de plàstic a causa de la força externa, i el metall sempre flueix a la peça amb menys resistència.En producció, la forma de la peça sovint es controla d'acord amb aquestes lleis per aconseguir deformacions com ara l'engrossiment, l'allargament, l'expansió, la flexió i l'embotit profund.
La mida de la peça forjada és precisa i afavoreix l'organització de la producció en massa.Les dimensions de la formació de motlles en aplicacions com la forja, l'extrusió i l'estampació són precises i estables.La maquinària de forja d'alta eficiència i les línies de producció de forja automàtiques es poden utilitzar per organitzar la producció en massa o en massa especialitzada.
La maquinària de forja que s'utilitza habitualment inclou martells de forja,premses hidràuliques, i premses mecàniques.El martell de forja té una gran velocitat d'impacte, que és beneficiosa per al flux de plàstic de metall, però produirà vibracions.La premsa hidràulica utilitza forja estàtica, que és beneficiosa per forjar el metall i millorar l'estructura.El treball és estable, però la productivitat és baixa.La premsa mecànica té una carrera fixa i és fàcil d'implementar la mecanització i l'automatització.
Tendència de desenvolupament de la tecnologia de forja
1) Millorar la qualitat intrínseca de les peces forjades, principalment per millorar-ne les propietats mecàniques (resistència, plasticitat, tenacitat, resistència a la fatiga) i fiabilitat.
Això requereix una millor aplicació de la teoria de la deformació plàstica dels metalls.Apliqueu materials amb una qualitat inherentment millor, com ara l'acer tractat al buit i l'acer fos al buit.Realitzar correctament l'escalfament de preforja i el tractament tèrmic de forja.Assajos no destructius més rigorosos i extensos de peces forjades.
2) Desenvolupar encara més la tecnologia de forja i estampació de precisió.El processament sense tall és la mesura i la direcció més importants per a la indústria de la maquinària per millorar la utilització del material, millorar la productivitat laboral i reduir el consum d'energia.El desenvolupament de l'escalfament no oxidatiu de forja en blanc, així com materials de motlle d'alta duresa, resistents al desgast i de llarga vida i mètodes de tractament de superfícies, seran propicis per a l'aplicació ampliada de la forja de precisió i l'estampació de precisió.
3) Desenvolupar equips de forja i línies de producció de forja amb major productivitat i automatització.Sota la producció especialitzada, la productivitat laboral es millora molt i es redueixen els costos de forja.
4) Desenvolupar sistemes de conformació de forja flexibles (aplicació de tecnologia de grup, canvi ràpid de matriu, etc.).Això permet que la producció de forja multivarietal i en lots petits utilitzi equips o línies de producció de forja d'alta eficiència i altament automatitzats.Apropar la seva productivitat i economia al nivell de producció en massa.
5) Desenvolupar nous materials, com ara mètodes de processament de forja de materials de metal·lúrgia en pols (especialment pols metàl·lic de doble capa), metall líquid, plàstics reforçats amb fibra i altres materials compostos.Desenvolupar tecnologies com el conformat superplàstic, el conformat d'alta energia i el conformat intern d'alta pressió.
Hora de publicació: 04-feb-2024
