Le forgeage est le nom collectif du forgeage et de l'estampage.Il s'agit d'une méthode de traitement de formage qui utilise le marteau, l'enclume et le poinçon d'une machine à forger ou d'un moule pour exercer une pression sur l'ébauche afin de provoquer une déformation plastique afin d'obtenir des pièces de la forme et de la taille requises.
Qu'est-ce que forger
Au cours du processus de forgeage, l'ensemble de l'ébauche subit une déformation plastique importante et un écoulement plastique relativement important.Dans le processus d'emboutissage, l'ébauche est principalement formée en modifiant la position spatiale de chaque zone de pièce, et il n'y a pas d'écoulement de plastique sur une grande distance à l'intérieur.Le forgeage est principalement utilisé pour traiter des pièces métalliques.Il peut également être utilisé pour traiter certains non-métaux, tels que les plastiques techniques, le caoutchouc, les ébauches de céramique, les briques et le formage de matériaux composites.
Le laminage, l'étirage, etc. dans les industries de la forge et de la métallurgie sont tous des traitements du plastique ou sous pression.Cependant, le forgeage est principalement utilisé pour produire des pièces métalliques, tandis que le laminage et l'étirage sont principalement utilisés pour produire des matériaux métalliques d'usage général tels que des plaques, des bandes, des tuyaux, des profilés et des fils.
Classification du forgeage
Le forgeage est principalement classé selon la méthode de formage et la température de déformation.Selon la méthode de formage, le forgeage peut être divisé en deux catégories : le forgeage et l'emboutissage.Selon la température de déformation, le forgeage peut être divisé en forgeage à chaud, forgeage à froid, forgeage à chaud et forgeage isotherme, etc.
1. Forgeage à chaud
Le forgeage à chaud est un forgeage réalisé au-dessus de la température de recristallisation du métal.L'augmentation de la température peut améliorer la plasticité du métal, ce qui contribue à améliorer la qualité intrinsèque de la pièce et à la rendre moins susceptible de se fissurer.Les températures élevées peuvent également réduire la résistance à la déformation du métal et réduire le tonnage requis.machines à forger.Cependant, il existe de nombreux processus de forgeage à chaud, la précision de la pièce est mauvaise et la surface n'est pas lisse.Et les pièces forgées sont sujettes à l’oxydation, à la décarburation et aux dommages causés par la combustion.Lorsque la pièce est grande et épaisse, le matériau a une résistance élevée et une faible plasticité (comme le cintrage au rouleau de plaques très épaisses, l'étirage de tiges d'acier à haute teneur en carbone, etc.), et le forgeage à chaud est utilisé.
Les températures de forgeage à chaud généralement utilisées sont : acier au carbone 800 ~ 1 250 ℃ ;acier de construction en alliage 850 ~ 1150 ℃ ;acier rapide 900 ~ 1100 ℃ ;alliage d'aluminium couramment utilisé 380 ~ 500 ℃ ;alliage 850~1000℃ ;laiton 700 ~ 900 ℃.
2. Forgeage à froid
Le forgeage à froid est un forgeage réalisé en dessous de la température de recristallisation du métal.D'une manière générale, le forgeage à froid fait référence au forgeage à température ambiante.
Les pièces formées par forgeage à froid à température ambiante ont une précision de forme et dimensionnelle élevée, des surfaces lisses, peu d'étapes de traitement et sont pratiques pour une production automatisée.De nombreuses pièces forgées à froid et embouties à froid peuvent être directement utilisées comme pièces ou produits sans nécessiter d'usinage.Cependant, lors du forgeage à froid, en raison de la faible plasticité du métal, des fissures se produisent facilement lors de la déformation et la résistance à la déformation est importante, ce qui nécessite des machines de forgeage de gros tonnage.
3. Forgeage à chaud
Le forgeage à une température supérieure à la température normale mais ne dépassant pas la température de recristallisation est appelé forgeage à chaud.Le métal est préchauffé et la température de chauffage est bien inférieure à celle du forgeage à chaud.Le forgeage à chaud a une plus grande précision, une surface plus lisse et une faible résistance à la déformation.
4. Forgeage isotherme
Le forgeage isotherme maintient la température de l'ébauche constante pendant tout le processus de formage.Le forgeage isotherme consiste à exploiter pleinement la grande plasticité de certains métaux à la même température ou à obtenir des structures et des propriétés spécifiques.Le forgeage isotherme nécessite de maintenir le moule et le mauvais matériau à une température constante, ce qui entraîne des coûts élevés et n'est utilisé que pour des procédés de forgeage spéciaux, tels que le formage superplastique.
Caractéristiques du forgeage
Le forgeage peut modifier la structure du métal et améliorer ses propriétés.Une fois le lingot forgé à chaud, les jeux, pores, microfissures, etc. d'origine à l'état coulé sont compactés ou soudés.Les dendrites originales sont brisées, rendant les grains plus fins.Dans le même temps, la ségrégation originale du carbure et la répartition inégale sont modifiées.Rendre la structure uniforme, pour obtenir des pièces forgées denses, uniformes, fines, ayant de bonnes performances globales et fiables à l'usage.Une fois le forgeage déformé par forgeage à chaud, le métal a une structure fibreuse.Après déformation par forgeage à froid, le cristal métallique devient ordonné.
Le forgeage consiste à faire couler le métal de manière plastique pour former une pièce de la forme souhaitée.Le volume de métal ne change pas après l'écoulement du plastique en raison d'une force externe, et le métal s'écoule toujours vers la pièce présentant la moindre résistance.En production, la forme de la pièce est souvent contrôlée selon ces lois pour obtenir des déformations telles que l'épaississement, l'allongement, l'expansion, la flexion et l'emboutissage profond.
La taille de la pièce forgée est précise et propice à l’organisation d’une production de masse.Les dimensions du formage de moules dans des applications telles que le forgeage, l'extrusion et l'emboutissage sont précises et stables.Des machines de forgeage à haut rendement et des lignes de production de forgeage automatiques peuvent être utilisées pour organiser une production de masse ou de masse spécialisée.
Les machines de forgeage couramment utilisées comprennent les marteaux de forgeage,presses hydrauliques, et presses mécaniques.Le marteau de forgeage a une vitesse d'impact élevée, ce qui est bénéfique pour l'écoulement plastique du métal, mais il produira des vibrations.La presse hydraulique utilise le forgeage statique, ce qui est bénéfique pour forger le métal et améliorer la structure.Le travail est stable, mais la productivité est faible.La presse mécanique a une course fixe et est facile à mettre en œuvre par mécanisation et automatisation.
Tendance de développement de la technologie de forgeage
1) Améliorer la qualité intrinsèque des pièces forgées, principalement pour améliorer leurs propriétés mécaniques (résistance, plasticité, ténacité, résistance à la fatigue) et leur fiabilité.
Cela nécessite une meilleure application de la théorie de la déformation plastique des métaux.Appliquez des matériaux de qualité intrinsèquement meilleure, tels que l’acier traité sous vide et l’acier fondu sous vide.Effectuer correctement le chauffage de pré-forgeage et le traitement thermique de forgeage.Contrôles non destructifs plus rigoureux et approfondis des pièces forgées.
2) Développer davantage la technologie de forgeage de précision et d’estampage de précision.Le traitement sans coupe est la mesure et l'orientation les plus importantes pour l'industrie des machines afin d'améliorer l'utilisation des matériaux, d'améliorer la productivité du travail et de réduire la consommation d'énergie.Le développement du chauffage non oxydant des ébauches de forgeage, ainsi que des matériaux de moulage et des méthodes de traitement de surface de haute dureté, résistants à l'usure et à longue durée de vie, favoriseront l'application élargie du forgeage de précision et de l'estampage de précision.
3) Développer des équipements de forgeage et des lignes de production de forgeage avec une productivité et une automatisation plus élevées.Dans le cadre d'une production spécialisée, la productivité du travail est considérablement améliorée et les coûts de forgeage sont réduits.
4) Développer des systèmes de formage flexibles (application de la technologie de groupe, changement rapide de matrice, etc.).Cela permet à la production de forgeage multi-variétés et en petits lots d'utiliser des équipements ou des lignes de production de forgeage à haute efficacité et hautement automatisés.Rendre sa productivité et son économie proches du niveau de production de masse.
5) Développer de nouveaux matériaux, tels que les méthodes de traitement de forgeage des matériaux de métallurgie des poudres (en particulier de la poudre métallique à double couche), du métal liquide, des plastiques renforcés de fibres et d'autres matériaux composites.Développer des technologies telles que le formage superplastique, le formage à haute énergie et le formage interne à haute pression.
Heure de publication : 04 février 2024
