آهنگری نام مشترک آهنگری و پرسکاری است. این یک روش پردازش شکلدهی است که از چکش، سندان و پانچ دستگاه آهنگری یا قالب برای اعمال فشار بر روی قطعه کار استفاده میکند تا باعث تغییر شکل پلاستیک شود و قطعاتی با شکل و اندازه مورد نیاز به دست آید.
آهنگری چیست؟
در طول فرآیند آهنگری، کل قطعه خام تغییر شکل پلاستیکی قابل توجهی و مقدار نسبتاً زیادی جریان پلاستیک را متحمل میشود. در فرآیند پرسکاری، قطعه خام عمدتاً با تغییر موقعیت مکانی هر ناحیه از قطعه شکل میگیرد و هیچ جریان پلاستیکی در فاصله زیادی در داخل آن وجود ندارد. آهنگری عمدتاً برای پردازش قطعات فلزی استفاده میشود. همچنین میتوان از آن برای پردازش برخی از غیرفلزات مانند پلاستیکهای مهندسی، لاستیک، قطعات سرامیکی، آجر و شکلدهی مواد کامپوزیتی استفاده کرد.
نورد، کشش و غیره در صنایع آهنگری و متالورژی، همگی پلاستیک یا فرآوری تحت فشار هستند. با این حال، آهنگری عمدتاً برای تولید قطعات فلزی استفاده میشود، در حالی که نورد و کشش عمدتاً برای تولید مواد فلزی با کاربرد عمومی مانند صفحات، نوارها، لولهها، پروفیلها و سیمها استفاده میشوند.
طبقه بندی آهنگری
آهنگری عمدتاً بر اساس روش شکلدهی و دمای تغییر شکل طبقهبندی میشود. بر اساس روش شکلدهی، آهنگری را میتوان به دو دسته تقسیم کرد: آهنگری و پرسکاری. بر اساس دمای تغییر شکل، آهنگری را میتوان به آهنگری گرم، آهنگری سرد، آهنگری گرم و آهنگری ایزوترمال و غیره تقسیم کرد.
۱. آهنگری داغ
آهنگری گرم، آهنگری است که در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فلز انجام میشود. افزایش دما میتواند خاصیت انعطافپذیری فلز را بهبود بخشد، که برای بهبود کیفیت ذاتی قطعه کار و کاهش احتمال ترک خوردن آن مفید است. دماهای بالا همچنین میتوانند مقاومت در برابر تغییر شکل فلز را کاهش داده و تناژ مورد نیاز را کاهش دهند.ماشین آلات آهنگریبا این حال، فرآیندهای آهنگری گرم زیادی وجود دارد، دقت قطعه کار ضعیف است و سطح صاف نیست. و قطعات آهنگری مستعد اکسیداسیون، کربنزدایی و آسیب ناشی از سوختن هستند. وقتی قطعه کار بزرگ و ضخیم باشد، ماده استحکام بالا و انعطافپذیری کمی دارد (مانند خمکاری غلتکی صفحات بسیار ضخیم، کشش میلههای فولادی پرکربن و غیره)، و از آهنگری گرم استفاده میشود.
دماهای فورج گرم که معمولاً استفاده میشوند عبارتند از: فولاد کربنی ۸۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد؛ فولاد آلیاژی سازهای ۸۵۰ تا ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد؛ فولاد تندبر ۹۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد؛ آلیاژ آلومینیوم رایج ۳۸۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد؛ آلیاژ ۸۵۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد؛ برنج ۷۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد.
2. آهنگری سرد
آهنگری سرد آهنگری است که در دمایی پایینتر از دمای تبلور مجدد فلز انجام میشود. به طور کلی، آهنگری سرد به آهنگری در دمای اتاق اشاره دارد.
قطعات کاری که با آهنگری سرد در دمای اتاق شکل میگیرند، دقت شکل و ابعاد بالایی دارند، سطوح صافی دارند، مراحل پردازش کمی دارند و برای تولید خودکار مناسب هستند. بسیاری از قطعات آهنگری سرد و قطعات مهرزنی شده سرد را میتوان مستقیماً به عنوان قطعات یا محصولات بدون نیاز به ماشینکاری استفاده کرد. با این حال، در طول آهنگری سرد، به دلیل خاصیت پلاستیسیته پایین فلز، ترک خوردگی در حین تغییر شکل به راحتی رخ میدهد و مقاومت در برابر تغییر شکل زیاد است و به ماشین آلات آهنگری با تناژ بالا نیاز است.
۳. آهنگری گرم
آهنگری در دمایی بالاتر از دمای معمولی اما نه بیشتر از دمای تبلور مجدد، آهنگری گرم نامیده میشود. فلز پیش گرم میشود و دمای گرمایش بسیار پایینتر از آهنگری گرم است. آهنگری گرم دقت بالاتر، سطح صافتر و مقاومت در برابر تغییر شکل کمتری دارد.
۴. آهنگری ایزوترمال
آهنگری ایزوترمال دمای قطعه خام را در طول کل فرآیند شکلدهی ثابت نگه میدارد. آهنگری ایزوترمال به معنای استفاده کامل از خاصیت پلاستیسیته بالای فلزات خاص در دمای یکسان یا برای دستیابی به ساختارها و خواص خاص است. آهنگری ایزوترمال نیاز به نگه داشتن قالب و ماده بد در دمای ثابت دارد که مستلزم هزینههای بالایی است و فقط برای فرآیندهای آهنگری خاص مانند شکلدهی سوپرپلاستیک استفاده میشود.
ویژگیهای آهنگری
آهنگری میتواند ساختار فلز را تغییر داده و خواص فلز را بهبود بخشد. پس از آهنگری گرم شمش، سستی اولیه، منافذ، ریزترکها و غیره در حالت ریختهگری فشرده یا جوش داده میشوند. دندریتهای اولیه شکسته میشوند و دانهها ریزتر میشوند. همزمان، جدایش کاربید اولیه و توزیع ناهموار تغییر میکند. ساختار را یکنواخت کنید تا آهنگریهایی متراکم، یکنواخت، ریز، با عملکرد کلی خوب و قابل اعتماد در استفاده به دست آید. پس از تغییر شکل آهنگری با آهنگری گرم، فلز دارای ساختار فیبری میشود. پس از تغییر شکل آهنگری سرد، کریستال فلز منظم میشود.
آهنگری به معنای ایجاد جریان پلاستیک فلز برای تشکیل قطعه کار به شکل دلخواه است. حجم فلز پس از وقوع جریان پلاستیک به دلیل نیروی خارجی تغییر نمیکند و فلز همیشه به سمت قطعهای با کمترین مقاومت جریان مییابد. در تولید، شکل قطعه کار اغلب طبق این قوانین کنترل میشود تا تغییر شکلهایی مانند ضخیم شدن، ازدیاد طول، انبساط، خم شدن و کشش عمیق حاصل شود.
اندازه قطعه کار آهنگری شده دقیق است و برای سازماندهی تولید انبوه مفید است. ابعاد قالب سازی در کاربردهایی مانند آهنگری، اکستروژن و پرسکاری دقیق و پایدار است. ماشین آلات آهنگری با راندمان بالا و خطوط تولید اتوماتیک آهنگری می توانند برای سازماندهی تولید انبوه یا انبوه تخصصی استفاده شوند.
ماشین آلات آهنگری که معمولاً مورد استفاده قرار میگیرند شامل چکشهای آهنگری،پرسهای هیدرولیکو پرسهای مکانیکی. چکش آهنگری سرعت ضربه زیادی دارد که برای جریان پلاستیکی فلز مفید است، اما باعث ایجاد لرزش میشود. پرس هیدرولیک از آهنگری استاتیک استفاده میکند که برای آهنگری فلز و بهبود ساختار مفید است. کار پایدار است، اما بهرهوری پایین است. پرس مکانیکی کورس ثابتی دارد و به راحتی میتوان مکانیزه و اتوماسیون را در آن پیادهسازی کرد.
روند توسعه فناوری آهنگری
۱) بهبود کیفیت ذاتی قطعات آهنگری شده، عمدتاً برای بهبود خواص مکانیکی (استحکام، انعطافپذیری، چقرمگی، استحکام خستگی) و قابلیت اطمینان آنها.
این امر مستلزم کاربرد بهتر نظریه تغییر شکل پلاستیک فلزات است. از موادی با کیفیت ذاتی بهتر، مانند فولاد تحت عملیات خلاء و فولاد ذوب شده در خلاء، استفاده کنید. گرمایش پیش آهنگری و عملیات حرارتی آهنگری را به درستی انجام دهید. آزمایشهای غیرمخرب دقیقتر و گستردهتر روی قطعات آهنگری شده انجام دهید.
۲) توسعه بیشتر فناوری آهنگری دقیق و مهرزنی دقیق. پردازش غیربرشی مهمترین اقدام و جهتگیری برای صنعت ماشینآلات جهت بهبود استفاده از مواد، بهبود بهرهوری نیروی کار و کاهش مصرف انرژی است. توسعه گرمایش غیراکسیداتیو قطعات آهنگری، و همچنین مواد قالب با سختی بالا، مقاوم در برابر سایش و عمر طولانی و روشهای عملیات سطحی، به گسترش کاربرد آهنگری دقیق و مهرزنی دقیق کمک خواهد کرد.
۳) توسعه تجهیزات آهنگری و خطوط تولید آهنگری با بهرهوری بالاتر و اتوماسیون. تحت تولید تخصصی، بهرهوری نیروی کار به میزان زیادی بهبود یافته و هزینههای آهنگری کاهش مییابد.
۴) توسعه سیستمهای شکلدهی آهنگری انعطافپذیر (با استفاده از فناوری گروهی، تعویض سریع قالب و غیره). این امر امکان تولید آهنگری با تنوع بالا و تعداد کم را فراهم میکند تا از تجهیزات یا خطوط تولید آهنگری با راندمان بالا و بسیار خودکار استفاده شود. بهرهوری و اقتصاد آن را به سطح تولید انبوه نزدیک کنید.
۵) توسعه مواد جدید، مانند روشهای فرآوری آهنگری مواد متالورژی پودر (بهویژه پودر فلز دولایه)، فلز مایع، پلاستیکهای تقویتشده با الیاف و سایر مواد کامپوزیت. توسعه فناوریهایی مانند شکلدهی سوپرپلاستیک، شکلدهی پرانرژی و شکلدهی داخلی با فشار بالا.
زمان ارسال: فوریه-04-2024
