Forgiatura è il nome collettivo per forgiatura e stampaggio.È un metodo di lavorazione della formatura che utilizza il martello, l'incudine e il punzone di una forgiatrice o di uno stampo per esercitare una pressione sul pezzo grezzo per provocare la deformazione plastica e ottenere parti della forma e delle dimensioni richieste.
Cos'è la forgiatura
Durante il processo di forgiatura, l'intero pezzo grezzo subisce una significativa deformazione plastica e una quantità relativamente grande di flusso plastico.Nel processo di stampaggio, il pezzo grezzo viene formato principalmente modificando la posizione spaziale di ciascuna area del pezzo e al suo interno non vi è alcun flusso di plastica su una grande distanza.La forgiatura viene utilizzata principalmente per la lavorazione di parti metalliche.Può anche essere utilizzato per la lavorazione di alcuni non metalli, come tecnopolimeri, gomma, grezzi ceramici, mattoni e per la formatura di materiali compositi.
La laminazione, l'imbutitura, ecc. nelle industrie della forgiatura e metallurgica sono tutte lavorazioni di plastica o pressione.Tuttavia, la forgiatura viene utilizzata principalmente per produrre parti metalliche, mentre la laminazione e la trafilatura vengono utilizzate principalmente per produrre materiali metallici di uso generale come piastre, nastri, tubi, profili e fili.
Classificazione della forgiatura
La forgiatura viene classificata principalmente in base al metodo di formatura e alla temperatura di deformazione.Secondo il metodo di formatura, la forgiatura può essere divisa in due categorie: forgiatura e stampaggio.In base alla temperatura di deformazione, la forgiatura può essere suddivisa in forgiatura a caldo, forgiatura a freddo, forgiatura a caldo e forgiatura isotermica, ecc.
1. Stampaggio a caldo
La forgiatura a caldo è la forgiatura eseguita al di sopra della temperatura di ricristallizzazione del metallo.L'aumento della temperatura può migliorare la plasticità del metallo, il che è vantaggioso per migliorare la qualità intrinseca del pezzo e renderlo meno soggetto a crepe.Le alte temperature possono anche ridurre la resistenza alla deformazione del metallo e ridurre il tonnellaggio richiestomacchinari per la forgiatura.Tuttavia, esistono molti processi di forgiatura a caldo, la precisione del pezzo è scarsa e la superficie non è liscia.E i pezzi fucinati sono soggetti a ossidazione, decarburazione e danni da combustione.Quando il pezzo è grande e spesso, il materiale ha un'elevata resistenza e una bassa plasticità (come la piegatura a rullo di piastre extra spesse, la trafilatura di barre di acciaio ad alto tenore di carbonio, ecc.) e viene utilizzata la forgiatura a caldo.
Le temperature di stampaggio a caldo generalmente utilizzate sono: acciaio al carbonio 800~1250℃;acciaio strutturale legato 850~1150℃;acciaio rapido 900~1100℃;lega di alluminio comunemente usata 380~500℃;lega 850~1000℃;ottone 700~ 900℃.
2. Stampaggio a freddo
La forgiatura a freddo è la forgiatura eseguita al di sotto della temperatura di ricristallizzazione del metallo.In generale, per forgiatura a freddo si intende la forgiatura a temperatura ambiente.
I pezzi formati mediante forgiatura a freddo a temperatura ambiente hanno un'elevata precisione di forma e dimensione, superfici lisce, poche fasi di lavorazione e sono convenienti per la produzione automatizzata.Molte parti forgiate e stampate a freddo possono essere utilizzate direttamente come parti o prodotti senza necessità di lavorazione meccanica.Tuttavia, durante la forgiatura a freddo, a causa della bassa plasticità del metallo, è facile che si verifichino fessurazioni durante la deformazione e la resistenza alla deformazione è elevata, richiedendo macchinari di forgiatura di grande tonnellaggio.
3. Forgiatura a caldo
La forgiatura a una temperatura superiore alla temperatura normale ma non superiore alla temperatura di ricristallizzazione è chiamata forgiatura a caldo.Il metallo viene preriscaldato e la temperatura di riscaldamento è molto inferiore a quella della forgiatura a caldo.La forgiatura a caldo ha una precisione più elevata, una superficie più liscia e una bassa resistenza alla deformazione.
4. Forgiatura isotermica
La forgiatura isotermica mantiene costante la temperatura del pezzo grezzo durante l'intero processo di formatura.La forgiatura isotermica consiste nel sfruttare appieno l'elevata plasticità di alcuni metalli alla stessa temperatura o per ottenere strutture e proprietà specifiche.La forgiatura isotermica richiede il mantenimento dello stampo e del materiale difettoso a una temperatura costante, il che richiede costi elevati e viene utilizzato solo per processi di forgiatura speciali, come la formatura superplastica.
Caratteristiche della forgiatura
La forgiatura può modificare la struttura del metallo e migliorarne le proprietà.Dopo che il lingotto è stato forgiato a caldo, l'allentamento originale, i pori, le microfessure, ecc. nello stato fuso vengono compattati o saldati.I dendriti originali vengono disgregati, rendendo i grani più fini.Allo stesso tempo, la segregazione originaria del carburo e la distribuzione non uniforme vengono modificate.Rendere uniforme la struttura, per ottenere forgiati densi, uniformi, fini, con buone prestazioni complessive e affidabili nell'uso.Dopo che la forgiatura è stata deformata mediante forgiatura a caldo, il metallo ha una struttura fibrosa.Dopo la deformazione della forgiatura a freddo, il cristallo metallico diventa ordinato.
La forgiatura consiste nel far fluire plasticamente il metallo per formare un pezzo della forma desiderata.Il volume del metallo non cambia dopo che si verifica il flusso plastico a causa della forza esterna e il metallo scorre sempre verso la parte con la minore resistenza.Nella produzione, la forma del pezzo viene spesso controllata secondo queste leggi per ottenere deformazioni quali ispessimento, allungamento, espansione, flessione e imbutitura profonda.
La dimensione del pezzo forgiato è precisa e favorisce l'organizzazione della produzione di massa.Le dimensioni della formatura dello stampo in applicazioni quali forgiatura, estrusione e stampaggio sono precise e stabili.Macchinari per forgiatura ad alta efficienza e linee di produzione automatiche per forgiatura possono essere utilizzati per organizzare una produzione specializzata o di massa.
Le macchine per forgiatura comunemente utilizzate includono martelli per forgiatura,presse idraulichee presse meccaniche.Il martello da forgiatura ha una grande velocità di impatto, il che è vantaggioso per il flusso plastico del metallo, ma produce vibrazioni.La pressa idraulica utilizza la forgiatura statica, che è vantaggiosa per forgiare il metallo e migliorare la struttura.Il lavoro è stabile, ma la produttività è bassa.La pressa meccanica ha una corsa fissa ed è facile da implementare meccanizzazione e automazione.
Tendenza allo sviluppo della tecnologia di forgiatura
1) Migliorare la qualità intrinseca delle parti forgiate, principalmente per migliorarne le proprietà meccaniche (resistenza, plasticità, tenacità, resistenza alla fatica) e affidabilità.
Ciò richiede una migliore applicazione della teoria della deformazione plastica dei metalli.Applicare materiali con qualità intrinsecamente migliore, come acciaio trattato sotto vuoto e acciaio fuso sotto vuoto.Eseguire correttamente il riscaldamento di preforgiatura e il trattamento termico di forgiatura.Controlli non distruttivi più rigorosi ed estesi sulle parti forgiate.
2) Sviluppare ulteriormente la tecnologia di forgiatura e stampaggio di precisione.La lavorazione senza taglio è la misura e la direzione più importante per l’industria dei macchinari per migliorare l’utilizzo dei materiali, aumentare la produttività del lavoro e ridurre il consumo di energia.Lo sviluppo del riscaldamento non ossidativo dei pezzi grezzi di forgiatura, nonché di materiali per stampi ad elevata durezza, resistenza all'usura e di lunga durata e metodi di trattamento superficiale, favoriranno l'applicazione ampliata della forgiatura e dello stampaggio di precisione.
3) Sviluppare attrezzature per forgiatura e linee di produzione per forgiatura con maggiore produttività e automazione.Nella produzione specializzata, la produttività del lavoro migliora notevolmente e i costi di forgiatura vengono ridotti.
4) Sviluppare sistemi flessibili di formatura per forgiatura (applicazione della tecnologia di gruppo, cambio rapido degli stampi, ecc.).Ciò consente alla produzione di forgiatura multivarietà e in piccoli lotti di utilizzare attrezzature o linee di produzione ad alta efficienza e altamente automatizzate.Rendere la produttività e l’economia vicine al livello della produzione di massa.
5) Sviluppare nuovi materiali, come metodi di lavorazione per forgiatura di materiali derivanti dalla metallurgia delle polveri (in particolare polvere metallica a doppio strato), metallo liquido, plastica rinforzata con fibre e altri materiali compositi.Sviluppare tecnologie come la formatura superplastica, la formatura ad alta energia e la formatura interna ad alta pressione.
Orario di pubblicazione: 04-febbraio-2024
