فورج چیست؟طبقه بندی و ویژگی ها

آهنگری نام جمعی آهنگری و مهر زنی است.این یک روش پردازش شکل‌دهی است که از چکش، سندان و پانچ دستگاه آهنگری یا قالب برای اعمال فشار بر روی قسمت خالی برای ایجاد تغییر شکل پلاستیک برای به دست آوردن قطعاتی با شکل و اندازه مورد نیاز استفاده می‌کند.

جعل چیست

در طول فرآیند آهنگری، کل قسمت خالی دچار تغییر شکل پلاستیکی قابل توجه و مقدار نسبتاً زیادی جریان پلاستیک می شود.در فرآیند مهر زنی، قسمت خالی عمدتاً با تغییر موقعیت مکانی هر قسمت تشکیل می شود و هیچ جریان پلاستیکی در فاصله زیادی در داخل آن وجود ندارد.آهنگری عمدتا برای پردازش قطعات فلزی استفاده می شود.همچنین می‌توان از آن برای پردازش برخی غیر فلزات مانند پلاستیک‌های مهندسی، لاستیک، قطعات سرامیکی، آجر و تشکیل مواد کامپوزیتی استفاده کرد.

نورد، کشش و غیره در صنایع آهنگری و متالورژی همگی پردازش پلاستیک یا فشار هستند.با این حال، آهنگری عمدتا برای تولید قطعات فلزی استفاده می شود، در حالی که نورد و کشش عمدتا برای تولید مواد فلزی همه منظوره مانند صفحات، نوارها، لوله ها، پروفیل ها و سیم ها استفاده می شود.

طبقه بندی آهنگری

آهنگری عمدتاً بر اساس روش شکل دهی و دمای تغییر شکل طبقه بندی می شود.با توجه به روش شکل دهی، آهنگری را می توان به دو دسته آهنگری و مهر زنی تقسیم کرد.با توجه به دمای تغییر شکل، آهنگری را می توان به آهنگری گرم، آهنگری سرد، آهنگری گرم و آهنگری همدما و غیره تقسیم کرد.

1. آهنگری داغ

آهنگری داغ آهنگری است که بالاتر از دمای تبلور مجدد فلز انجام می شود.افزایش دما می تواند انعطاف پذیری فلز را بهبود بخشد، که برای بهبود کیفیت ذاتی قطعه کار و کاهش احتمال ترک خوردن آن مفید است.دمای بالا همچنین می تواند مقاومت تغییر شکل فلز را کاهش داده و تناژ مورد نیاز را کاهش دهدماشین آلات آهنگری.با این حال، بسیاری از فرآیندهای آهنگری داغ وجود دارد، دقت قطعه کار ضعیف است و سطح صاف نیست.و آهنگری ها مستعد اکسید شدن، کربن زدایی و آسیب سوختگی هستند.هنگامی که قطعه کار بزرگ و ضخیم است، ماده دارای استحکام بالا و انعطاف پذیری کم است (مانند خم شدن رول صفحات ضخیم اضافی، کشیدن میله های فولادی با کربن بالا و غیره) و آهنگری گرم استفاده می شود.
معمولاً دماهای فورج گرم مورد استفاده عبارتند از: فولاد کربن 800 ~ 1250 ℃.فولاد ساختاری آلیاژی 850 ~ 1150 ℃؛فولاد پر سرعت 900 ~ 1100 ℃؛آلیاژ آلومینیوم معمولاً مورد استفاده 380 ~ 500 ℃؛آلیاژ 850 ~ 1000 ℃؛برنج 700 ~ 900 ℃.

2. آهنگری سرد

آهنگری سرد آهنگری است که در زیر دمای تبلور مجدد فلز انجام می شود.به طور کلی، آهنگری سرد به آهنگری در دمای اتاق اشاره دارد.

قطعات کار تشکیل شده توسط آهنگری سرد در دمای اتاق دارای دقت شکل و ابعاد بالا، سطوح صاف، مراحل پردازش کمی هستند و برای تولید خودکار مناسب هستند.بسیاری از قطعات سرد فورج و مهر و موم سرد می توانند مستقیماً به عنوان قطعات یا محصولات بدون نیاز به ماشین کاری استفاده شوند.با این حال، در حین آهنگری سرد، به دلیل انعطاف پذیری کم فلز، ترک خوردن در هنگام تغییر شکل آسان است و مقاومت تغییر شکل زیاد است و به ماشین آلات آهنگری با تناژ بالا نیاز دارد.

3. آهنگری گرم

آهنگری در دمای بالاتر از دمای معمولی اما از دمای تبلور مجدد بیشتر نباشد، آهنگری گرم نامیده می شود.فلز از قبل گرم می شود و دمای گرمایش بسیار کمتر از آهنگری داغ است.آهنگری گرم دارای دقت بالاتر، سطح صاف تر و مقاومت در برابر تغییر شکل کم است.

4. آهنگری ایزوترمال

آهنگری ایزوترمال دمای خالی را در طول کل فرآیند شکل‌دهی ثابت نگه می‌دارد.آهنگری همدما برای استفاده کامل از پلاستیسیته بالای فلزات خاص در یک دما یا به دست آوردن ساختارها و خواص خاص است.آهنگری ایزوترمال مستلزم نگهداری قالب و مواد بد در دمای ثابت است که مستلزم هزینه های بالایی است و فقط برای فرآیندهای آهنگری خاص مانند شکل دهی سوپرپلاستیک استفاده می شود.

ویژگی های آهنگری

آهنگری می تواند ساختار فلز را تغییر دهد و خواص فلز را بهبود بخشد.پس از فورج گرم شمش، شلی اصلی، منافذ، ریز ترک ها و غیره در حالت ریخته گری فشرده یا جوش می شوند.دندریت های اصلی شکسته می شوند و دانه ها ریزتر می شوند.در همان زمان، جداسازی کاربید اصلی و توزیع نابرابر تغییر می کند.ساختار را یکنواخت کنید تا آهنگری هایی به دست آورید که متراکم، یکنواخت، خوب، عملکرد کلی خوبی داشته باشند و در استفاده قابل اعتماد باشند.پس از اینکه آهنگری با آهنگری داغ تغییر شکل داد، فلز ساختار فیبری دارد.پس از تغییر شکل آهنگری سرد، کریستال فلزی منظم می شود.

آهنگری برای این است که فلز به صورت پلاستیکی جریان یابد تا قطعه کار به شکل دلخواه تشکیل شود.حجم فلز پس از جریان پلاستیک در اثر نیروی خارجی تغییر نمی کند و فلز همیشه به سمت قطعه ای با کمترین مقاومت جریان می یابد.در تولید، شکل قطعه کار اغلب بر اساس این قوانین کنترل می شود تا تغییر شکل هایی مانند ضخیم شدن، ازدیاد طول، انبساط، خمش و کشش عمیق حاصل شود.

اندازه قطعه کار آهنگری دقیق است و برای سازماندهی تولید انبوه مفید است.ابعاد قالب گیری در کاربردهایی مانند آهنگری، اکستروژن و مهر زنی دقیق و پایدار است.ماشین آلات آهنگری با راندمان بالا و خطوط تولید آهنگری اتوماتیک را می توان برای سازماندهی تولید انبوه تخصصی یا انبوه استفاده کرد.

ماشین آلات آهنگری که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از چکش آهنگری،پرس های هیدرولیک، و پرس های مکانیکی.چکش آهنگری سرعت ضربه بالایی دارد که برای جریان پلاستیکی فلز مفید است، اما لرزش ایجاد می کند.پرس هیدرولیک از آهنگری استاتیک استفاده می کند که برای آهنگری از طریق فلز و بهبود ساختار مفید است.کار پایدار است، اما بهره وری پایین است.پرس مکانیکی دارای سکته ثابت است و به راحتی می توان مکانیزاسیون و اتوماسیون را پیاده سازی کرد.

روند توسعه فناوری آهنگری

1) برای بهبود کیفیت ذاتی قطعات آهنگری، عمدتا برای بهبود خواص مکانیکی آنها (استحکام، انعطاف پذیری، چقرمگی، استحکام خستگی) و قابلیت اطمینان.
این امر مستلزم کاربرد بهتر تئوری تغییر شکل پلاستیک فلزات است.از موادی با کیفیت ذاتا بهتر استفاده کنید، مانند فولاد تحت خلاء و فولاد ذوب شده با خلاء.گرمایش پیش آهنگری و عملیات حرارتی آهنگری را به درستی انجام دهید.آزمایش دقیق تر و گسترده تر غیر مخرب قطعات آهنگری.

2) توسعه بیشتر آهنگری دقیق و فن آوری مهر زنی دقیق.پردازش بدون برش مهمترین اقدام و جهت صنعت ماشین آلات برای بهبود استفاده از مواد، بهبود بهره وری نیروی کار و کاهش مصرف انرژی است.توسعه گرمایش غیر اکسیداتیو قطعات آهنگری، و همچنین مواد قالب با سختی بالا، مقاوم در برابر سایش، با عمر طولانی و روش‌های عملیات سطحی، منجر به کاربرد گسترده آهنگری دقیق و مهر زنی دقیق خواهد شد.

3) توسعه تجهیزات آهنگری و خطوط تولید آهنگری با بهره وری و اتوماسیون بالاتر.در تولید تخصصی، بهره وری نیروی کار بسیار بهبود یافته و هزینه های آهنگری کاهش می یابد.

4) توسعه سیستم های شکل دهی انعطاف پذیر آهنگری (به کارگیری فناوری گروه، تغییر سریع قالب و غیره).این امر باعث می‌شود تا تولید آهنگری چند گونه و دسته‌ای کوچک از تجهیزات آهنگری یا خطوط تولید با راندمان بالا و بسیار خودکار استفاده شود.بهره وری و اقتصاد آن را به سطح تولید انبوه نزدیک کنید.

5) توسعه مواد جدید، مانند روش های فرآوری مواد متالورژی پودر (به ویژه پودر فلز دو لایه)، فلز مایع، پلاستیک های تقویت شده با الیاف و سایر مواد کامپوزیتی.توسعه فناوری هایی مانند شکل دهی فوق پلاستیک، شکل دهی با انرژی بالا و شکل دهی داخلی با فشار بالا.