सामान्यतः प्रयुक्त ढलाई विधियाँ और उनके लाभ एवं हानियाँ

1. मुफ्त फोर्जिंग

फ्री फोर्जिंग से तात्पर्य उस प्रसंस्करण विधि से है जिसमें सरल सामान्य प्रयोजन वाले उपकरणों का उपयोग किया जाता है या फोर्जिंग उपकरण के ऊपरी और निचले एनविल के बीच ब्लैंक पर सीधे बाहरी बल लगाया जाता है ताकि ब्लैंक को विकृत करके आवश्यक ज्यामितीय आकार और आंतरिक गुणवत्ता वाले फोर्जिंग प्राप्त किए जा सकें।

फ्री फोर्जिंग मुख्य रूप से छोटे बैचों में फोर्जिंग का उत्पादन करती है। उच्च गुणवत्ता वाली फोर्जिंग प्राप्त करने के लिए फोर्जिंग हैमर और हाइड्रोलिक प्रेस जैसे फोर्जिंग उपकरणों का उपयोग करके ब्लैंक को आकार दिया जाता है। फ्री फोर्जिंग में गर्म फोर्जिंग विधि का उपयोग किया जाता है।

फ्री फोर्जिंग प्रक्रिया में एक बुनियादी प्रक्रिया, एक सहायक प्रक्रिया और एक फिनिशिंग प्रक्रिया शामिल होती है।
फ्री फोर्जिंग की मूल प्रक्रिया में अपसेटिंग, ड्राइंग, पंचिंग, बेंडिंग, कटिंग, ट्विस्टिंग, शिफ्टिंग और फोर्जिंग आदि शामिल हैं। लेकिन वास्तविक उत्पादन में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली तीन प्रक्रियाएं अपसेटिंग, ड्राइंग और पंचिंग हैं।
सहायक प्रक्रिया: पूर्व-विरूपण प्रक्रिया, जैसे कि जबड़े को दबाना, स्टील पिंड के किनारे को दबाना, कंधे को काटना आदि।
परिष्करण प्रक्रिया: फोर्जिंग की सतह की खामियों को कम करने की प्रक्रिया, जैसे कि फोर्जिंग सतह की असमानता को दूर करना और उसे आकार देना।

फ़ायदा:
(1) फोर्जिंग लचीलापन बहुत अच्छा है, यह 100 किलोग्राम से कम के छोटे टुकड़े बना सकता है। और यह 300 टन तक के भारी टुकड़े भी बना सकता है।
(2) उपयोग किए जाने वाले उपकरण सरल सामान्य प्रयोजन उपकरण हैं।
(3) फोर्जिंग बनाने की प्रक्रिया में ब्लैंक को अलग-अलग क्षेत्रों में धीरे-धीरे विकृत किया जाता है। इसलिए, समान फोर्जिंग बनाने के लिए आवश्यक फोर्जिंग उपकरण का टन भार डाई फोर्जिंग की तुलना में बहुत कम होता है।
(4) उपकरण के लिए कम परिशुद्धता आवश्यकताएँ।
(5) उत्पादन चक्र छोटा है।

हानियाँ:
(1) उत्पादन दक्षता डाई फोर्जिंग की तुलना में बहुत कम है।
(2) फोर्जिंग में सरल आकार, कम आयामी सटीकता और खुरदरी सतहें होती हैं।
(3) श्रमिकों में श्रम तीव्रता अधिक होती है और उन्हें उच्च तकनीकी स्तरों की आवश्यकता होती है।
(4) यंत्रीकरण और स्वचालन को साकार करना आसान नहीं है।

2. डाई फोर्जिंग

डाई फोर्जिंग एक ऐसी फोर्जिंग विधि है जिसमें विशेष डाई फोर्जिंग उपकरणों पर डाई का उपयोग करके ब्लैंक को आकार देकर फोर्जिंग प्राप्त की जाती है। इस विधि से उत्पादित फोर्जिंग आकार में सटीक, मशीनिंग अलाउंस में कम, संरचना में जटिल और उत्पादकता में उच्च होती हैं।

उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के अनुसार वर्गीकृत: हैमर पर डाई फोर्जिंग, क्रैंक प्रेस पर डाई फोर्जिंग, फ्लैट फोर्जिंग मशीन पर डाई फोर्जिंग, फ्रिक्शन प्रेस पर डाई फोर्जिंग, आदि।
लाभ:
(1) उच्च उत्पादन दक्षता। डाई फोर्जिंग के दौरान, धातु का विरूपण डाई कैविटी में किया जाता है, इसलिए वांछित आकार जल्दी से प्राप्त किया जा सकता है।

(2) जटिल आकृतियों वाली फोर्जिंग की जा सकती है।
(3) यह धातु सुव्यवस्थित वितरण को अधिक तर्कसंगत बना सकता है और पुर्जों के सेवा जीवन में सुधार कर सकता है।
(4) डाई फोर्जिंग का आकार अधिक सटीक है, सतह की गुणवत्ता बेहतर है, और मशीनिंग भत्ता छोटा है।
(5) धातु सामग्री की बचत करें और काटने के कार्यभार को कम करें।
(6) पर्याप्त बैचों की स्थिति में, पुर्जों की लागत कम की जा सकती है।

हानियाँ:
(1) डाई फोर्जिंग का वजन सामान्य डाई फोर्जिंग उपकरण की क्षमता द्वारा सीमित होता है, जो अधिकतर 7 किलोग्राम से कम होता है।
(2) फोर्जिंग डाई का निर्माण चक्र लंबा है और लागत अधिक है।
(3) डाई फोर्जिंग उपकरण की निवेश लागत फ्री फोर्जिंग प्रेस की तुलना में अधिक है।

3. रोल फोर्जिंग

रोल फोर्जिंग एक ऐसी फोर्जिंग प्रक्रिया है जिसमें वांछित फोर्जिंग या फोर्जिंग बिलेट प्राप्त करने के लिए बिलेट को प्लास्टिक रूप से विकृत करने के लिए विपरीत दिशा में घूमने वाले पंखे के आकार के डाई की एक जोड़ी का उपयोग किया जाता है।

रोल फोर्जिंग विरूपण एक जटिल त्रि-आयामी विरूपण है। अधिकांश विरूपित पदार्थ लंबाई की दिशा में प्रवाहित होकर बिलेट की लंबाई बढ़ाता है, जबकि पदार्थ का एक छोटा हिस्सा पार्श्व दिशा में प्रवाहित होकर बिलेट की चौड़ाई बढ़ाता है। रोल फोर्जिंग प्रक्रिया के दौरान, बिलेट के मूल भाग का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल लगातार घटता जाता है। रोल फोर्जिंग प्रक्रिया में रोल बनाने के सिद्धांत का उपयोग करके एक ब्लैंक को धीरे-धीरे विरूपित किया जाता है।

रोल फोर्जिंग शाफ्ट को लंबा करने, स्लैब को रोल करने और सामग्री को लंबाई के अनुदिश वितरित करने जैसी विरूपण प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। रोल फोर्जिंग का उपयोग कनेक्टिंग रॉड, ट्विस्ट ड्रिल बिट, रिंच, रोड स्पाइक्स, कुदाल, पिक और टरबाइन ब्लेड आदि के उत्पादन में किया जा सकता है।

साधारण डाई फोर्जिंग की तुलना में, रोल फोर्जिंग के कई फायदे हैं, जैसे कि सरल उपकरण संरचना, स्थिर उत्पादन, कम कंपन और शोर, आसान स्वचालन और उच्च उत्पादन क्षमता।

4. टायर डाई फोर्जिंग

टायर डाई फोर्जिंग एक ऐसी फोर्जिंग विधि है जिसमें फ्री फोर्जिंग विधि का उपयोग करके एक ब्लैंक बनाया जाता है और फिर उसे टायर मोल्ड में ढाला जाता है। यह फ्री फोर्जिंग और डाई फोर्जिंग के बीच की एक फोर्जिंग विधि है। इसका व्यापक रूप से उन छोटे और मध्यम आकार के उद्यमों में उपयोग किया जाता है जिनके पास डाई फोर्जिंग उपकरण कम हैं और जिनमें से अधिकांश फ्री फोर्जिंग हैमर का उपयोग करते हैं।

टायर मोल्ड फोर्जिंग में कई प्रकार के टायर मोल्ड का उपयोग किया जाता है, और उत्पादन में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मोल्ड ड्रॉप मोल्ड, बकल मोल्ड, सेट मोल्ड, कुशन मोल्ड, क्लैम्पिंग मोल्ड आदि हैं।

बंद सिलेंडर डाई का उपयोग मुख्य रूप से घूर्णनशील फोर्जिंग के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, दोनों सिरों पर उभरे हुए गियर का उपयोग कभी-कभी गैर-घूर्णनशील फोर्जिंग के लिए किया जाता है। बंद सिलेंडर डाई फोर्जिंग फ्लैश-मुक्त फोर्जिंग है।

जटिल आकृतियों वाले टायर मोल्ड फोर्जिंग के लिए, सिलेंडर मोल्ड में दो आधे मोल्ड (यानी, एक विभाजन सतह जोड़ना) जोड़ना आवश्यक होता है ताकि एक संयुक्त सिलेंडर मोल्ड बनाया जा सके। और ब्लैंक को दो आधे मोल्ड से बनी गुहा में आकार दिया जाता है।

कंपोजिट फिल्म आमतौर पर दो भागों, ऊपरी और निचले सांचों से बनी होती है। ऊपरी और निचले डाई को आपस में मिलाने और फोर्जिंग को खिसकने से रोकने के लिए, अक्सर गाइड पोस्ट और गाइड पिन का उपयोग पोजीशनिंग के लिए किया जाता है। डाई क्लैम्पिंग का उपयोग मुख्य रूप से जटिल आकृतियों वाली नॉन-रिवॉल्विंग फोर्जिंग, जैसे कनेक्टिंग रॉड, फोर्क फोर्जिंग आदि के उत्पादन में किया जाता है।

फ्री फोर्जिंग की तुलना में टायर डाई फोर्जिंग के निम्नलिखित फायदे हैं:
(1) चूंकि ब्लैंक डाई कैविटी में बनता है, इसलिए फोर्जिंग का आकार अपेक्षाकृत सटीक होता है और सतह अपेक्षाकृत चिकनी होती है।
(2) सुव्यवस्थित ऊतक का वितरण उचित है, इसलिए गुणवत्ता उच्च है।
(3) टायर डाई फोर्जिंग अपेक्षाकृत जटिल आकृतियों वाली फोर्जिंग बना सकती है। चूंकि फोर्जिंग का आकार डाई कैविटी द्वारा नियंत्रित होता है, इसलिए ब्लैंक जल्दी बनता है। और उत्पादकता फ्री फोर्जिंग की तुलना में 1 से 5 गुना अधिक होती है।
(4) बचे हुए ब्लॉक कम हैं, इसलिए मशीनिंग भत्ता कम है। इससे न केवल धातु सामग्री की बचत होती है बल्कि मशीनिंग मानव-घंटे भी कम हो जाते हैं।

हानियाँ:
(1) अधिक टन भार वाला फोर्जिंग हथौड़ा आवश्यक है;
(2) केवल छोटी फोर्जिंग का उत्पादन किया जा सकता है;
(3) टायर मोल्ड का सेवा जीवन कम है;
(4) काम के दौरान टायर मोल्ड को स्थानांतरित करने के लिए आम तौर पर मानव शक्ति पर निर्भर रहना आवश्यक होता है, इसलिए श्रम तीव्रता अपेक्षाकृत अधिक होती है;
(5) टायर डाई फोर्जिंग का उपयोग फोर्जिंग के मध्यम और छोटे बैचों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

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