Le forgeage est une méthode de traitement qui utilise des machines de forgeage pour appliquer la pression sur les blancs métalliques pour provoquer la déformation plastique pour obtenir des forgues avec certaines propriétés mécaniques, certaines formes et tailles.
Flux de processus de base des pièces forgées:
Préparation du processus de production: Selon les dessins de la pièce de production, les lots de production et les délais de livraison, formulez les plans de processus de production et les documents de processus et dessine des dessins de processus de coulée. Calculez le volume de traitement requis et concevez les moules nécessaires, etc. Par exemple, lors de la préparation à produire une partie forgée d'une forme et d'une spécification spécifiques, il est nécessaire de calculer avec précision la taille du blanc métallique requis et de concevoir un moule qui peut façonner la forme de la pièce.
Préparation à blanc:
Sélection des matériaux: Les matériaux de forgeage sont principalement en acier au carbone et en acier en alliage de diverses compositions, suivis de l'aluminium, du magnésium, du cuivre, du titane, etc. et de leurs alliages; L'état d'origine du matériau est le bouillon de barre, le lingot, la poudre métallique et le métal liquide. Généralement, les barres rondes ou carrées sont utilisées comme blancs pour les pièces inférieures aux petites et moyennes, car la structure des grains et les propriétés mécaniques des barres sont uniformes et bonnes, la forme et la taille sont précises, et la qualité de surface est bonne, ce qui est pratique pour organiser la production de lots. Les lingots ne sont utilisés que pour de gros forgs. Étant donné que les lingots sont des structures coulées avec de grands cristaux en colonnes et des centres lâches, ils doivent être brisés en grains fins et compactés par une grande déformation plastique pour obtenir une excellente structure métallique et des propriétés mécaniques. La métallurgie de poudre préforme qui est pressée et frittée peut être transformée en formes en poudre par des dépositions sans flash forgeant dans un état chaud. La structure interne des forgs en poudre est uniforme et il n'y a pas de ségrégation. Ils peuvent être utilisés pour fabriquer de petits engrenages et autres pièces, mais le prix de la poudre est beaucoup plus élevé que celui des barres générales, et l'application est limitée. Une pression statique est appliquée au métal liquide versé dans la cavité de la matrice pour se solidifier, cristalliser, débit, se déformer plastiquement et se former sous pression, de sorte que les pièces forgées avec la forme et les performances requises peuvent être obtenues.
Coupe: Coupez les matières premières en billettes appropriées en fonction de la longueur, du poids et d'autres spécifications requises par la conception. La méthode de coupe utilisée doit assurer la précision dimensionnelle et la qualité transversale des billettes. Par exemple, pour les matériaux de bar, les méthodes de coupe courantes comprennent le sciage et le cisaillement. Parmi eux, le sciage peut assurer une bonne qualité de section transversale, mais l'efficacité est relativement faible; Le cisaillement a une grande efficacité, mais peut affecter la qualité de la section transversale. Il est nécessaire de sélectionner une méthode de coupe appropriée en fonction des exigences spécifiques et des caractéristiques des matériaux.
Chauffage de billette: Avant de forger, le matériau métallique doit être chauffé à une certaine plage de température pour le rendre plus doux et plus facile à traiter, tout en évitant des problèmes tels que des fissures. La température de préchauffage est généralement déterminée en fonction du type de matériau métallique et de la forme requise. Par exemple, la température de recristallisation de l'acier est d'environ 460 degrés, mais 800 degrés est généralement utilisé comme ligne de division. Au-dessus de 800 degrés est un forge à chaud; Entre 300-800 degré est appelé forge chaud ou forge semi-hot; Le forge à froid est généralement traité à température ambiante. Il existe de nombreux types d'équipements de chauffage, tels que les fours de carburant, les fours de résistance, etc. Différents équipements de chauffage conviennent à différents matériaux et échelles de production. Pendant le processus de chauffage, la vitesse de chauffage, le temps de maintien et l'uniformité de la température de chauffage doivent être strictement contrôlés pour éviter les défauts tels que la surchauffe et la surchauffe de la billette. La surchauffe conduira à des grains grossiers, affectant les propriétés mécaniques des pièces forgées; La surclassement provoquera l'oxydation ou même la fonte des joints de grains, ce qui rend la billette abandonnée.
Opération de forgeage:
Forge libre: la déformation de la billette sous pression n'est essentiellement pas limitée par des contraintes externes, également appelées forgeage ouvert. Le forgeage gratuit a une forte polyvalence et une flexibilité, et convient à la production monobloc et en petit lots ainsi que pour la fabrication de formes importantes. Cependant, il a une précision relativement mauvaise, une faible productivité et une intensité de main-d'œuvre élevée. Ses procédures de fonctionnement de base incluent le bouleversement, le dessin, le poinçonnage, etc. Par exemple, les ateliers d'artisanat peuvent utiliser plus de forgeage gratuit pour forger des outils agricoles simples. Il peut être façonné de manière flexible en fonction des besoins spécifiques, sans avoir besoin d'un équipement de moisissure complexe, mais l'efficacité de production n'est pas élevée.
Forgeage de déstruction: le forgeage est une méthode pour forger une billette chauffée dans un moule préfabriqué. La déformation de la billette est limitée par le moule, qui est appelée forgeage en mode fermé. Il se caractérise par une productivité élevée, une taille de forge stable et une utilisation élevée des matériaux. Il est largement utilisé dans la production par lots et en masse de pièces de relevé de petites et moyennes. Différents équipements peuvent être utilisés pour le forgeage de la matrice, tels que le forgeage de la matrice de marteau, le forge de la piste de manivelle, le forgeage de la machine à forge plate, le forgeage de la presse à friction, etc. Par exemple, dans la fabrication de l'automobile, de nombreuses pièces qui portent une certaine charge, telles que les vilebrequin et les bielles de connexion, peuvent être produites par le forge. Parce qu'ils nécessitent une certaine sortie et ont des formes relativement complexes, le forgeage de la matrice peut garantir la précision dimensionnelle et les exigences de forme d'apparence de ces pièces, et l'efficacité de production est élevée.
Autres méthodes de forgeage: Il existe un mouvement de rotation relatif entre les outils de formation et les blancs dans la formation de roulement, de forgeage et de roulement, et les blancs sont sous pression et formés point par point et progressivement, donc il est également appelé forge rotatif. Le processus d'en-tête froid est une méthode de processus qui utilise la déformation plastique du métal sous l'action de la force externe à température ambiante, et redistribue et transfère le volume métallique à l'aide d'une matrice pour former les parties ou les blancs requis. Il est principalement utilisé pour fabriquer des pièces telles que des boulons, des écrous, des ongles, des rivets et des balles en acier. Il présente les avantages d'une utilisation élevée des matériaux, d'une productivité élevée et peut améliorer la finition de surface du produit et garantir la précision du produit. Le processus d'extrusion au froid utilise le principe de la déformation plastique des matériaux métalliques. À température ambiante, le fil métallique froid est chargé dans la cavité du moule sur la machine bouleversante. Sous l'action de la force externe et d'une certaine vitesse, le fil métallique est obligé de produire un débit plastique, obtenant ainsi les pièces extrudées avec la forme, la taille et les propriétés mécaniques élevées requises. C'est l'un des processus de traitement des pièces sans coupe ou avec moins de coupe. Le forgeage radial est une méthode de forgeage qui déforme la billette en appliquant une pression le long de la direction radiale de la billette. Il convient pour forger des pièces de tige longues, etc., et peut obtenir un contrôle de taille de haute précision et un raffinement des grains. L'extrusion peut également réaliser la production de pièces forgées avec diverses formes complexes.
Post-traitement:
Taille et coup de poing: pour les pièces forgées, après le forgeage, un flash sera formé sur le bord de la forge ou des pièces en excès telles que la peau sera laissée à la position où le trou est requis. Il doit être retiré par des processus de coupe et de poinçonnage pour faire en sorte que le forgeage réponde aux exigences de taille et de tolérance de forme spécifiées.
Refroidissement: Après la déformation de forgeage, le processus de refroidissement du forge suit. Différents matériaux et processus de forgeage nécessitent des taux de refroidissement différents, y compris le refroidissement à l'air, le refroidissement des fosses, le refroidissement par le four, etc. Par exemple, pour certains pièces de fortes en acier en alliage, une vitesse de refroidissement trop rapide peut provoquer des fissures ou une contrainte résiduelle excessive, il est donc nécessaire d'utiliser une méthode de refroidissement appropriée pour contrôler la vitesse de refroidissement.
Traitement thermique des formes: utilisé pour éliminer le stress de forgeage et améliorer les performances de coupe des métaux. Les méthodes courantes de traitement thermique comprennent le recuit, la normalisation et la trempe. Le recuit peut réduire la dureté des formes, améliorer leur plasticité et éliminer le stress interne; La normalisation peut affiner les grains et améliorer les propriétés mécaniques complètes des pièces forgées; La trempe est la trempe et la température à haute température, de sorte que les pièces forgées ont une forte résistance et une bonne ténacité.
Nettoyage: Il s'agit principalement de éliminer l'échelle de l'oxyde de surface, qui peut être fait en décapant, en un coup de pouce et à d'autres méthodes. Un coup de pouce est de pulvériser des projectiles métalliques et d'autres milieux sur la surface du forgeage, ce qui peut non seulement éliminer l'échelle d'oxyde, mais également améliorer la dureté et la résistance à la fatigue de la surface de forgeage dans une certaine mesure. Le décapage consiste à utiliser une solution acide pour réagir chimiquement avec l'échelle d'oxyde pour le retirer, mais les forgs après le décapage doivent être correctement manipulés pour empêcher le résidu de décapage de provoquer la corrosion aux pièces fortes.
Correction: Pendant le processus de forgeage, les pièces forgées peuvent avoir des écarts de forme pour diverses raisons, telles que la flexion et la torsion. Le processus de correction peut corriger les formes à travers des équipements tels que des pressions pour les faire répondre aux exigences de forme de conception et de précision dimensionnelle.
Inspection: Généralement, les pièces forgées doivent subir des inspections d'apparence et de dureté, et les formes importantes doivent également subir une analyse de composition chimique, des propriétés mécaniques, un stress résiduel et d'autres inspections et des tests non destructeurs. L'inspection de l'apparence vérifie principalement si les pièces forgées ont des défauts de surface tels que des fissures, des plis et un manque de viande; L'inspection de dureté peut être testée à l'aide d'un testeur de dureté pour garantir que la dureté des pièces forgées se trouve dans la plage spécifiée. L'analyse de la composition chimique est utilisée pour vérifier si le matériau des forgs répond aux exigences de conception, et les tests de propriété mécanique comprennent la mesure de la résistance à la traction, de la limite d'élasticité, de l'allongement, de la ténacité à l'impact et d'autres indicateurs. Les tests non destructeurs peuvent utiliser des tests à ultrasons, des tests radiographiques et d'autres méthodes pour vérifier s'il y a des défauts à l'intérieur des formes, tels que les pores, les trous de retrait, les fissures internes, etc.
