Atunci când vine vorba de fabricarea pieselor forjate la cald de înaltă calitate, selectarea procesului de forjare potrivit este crucială. În calitate de furnizor experimentat de forjare la cald, am văzut direct cum alegerea procesului de forjare poate avea un impact semnificativ asupra calității, costului și performanței produsului final. În acest blog, voi împărtăși câteva informații despre cum să alegeți procesul de forjare potrivit pentru forjarea la cald.
Înțelegerea elementelor de bază ale forjării la cald
Forjarea la cald este un proces de prelucrare a metalelor în care metalul este încălzit peste temperatura sa de recristalizare și apoi modelat folosind forțe de compresiune. Acest proces oferă mai multe avantaje, inclusiv proprietăți mecanice îmbunătățite, cum ar fi rezistență și tenacitate crescute, în comparație cu alte metode de fabricație. Căldura face metalul mai maleabil, permițându-i să fie format în forme complexe cu relativă ușurință.
Tipuri de procese de forjare la cald
Deschis - Forjare matriță
Forjarea cu matriță deschisă este una dintre cele mai vechi și simple forme de forjare. În acest proces, metalul este plasat între două matrițe plate sau modelate care nu înglobează complet piesa de prelucrat. Matrițele aplică metalului presiune, deformându-l în forma dorită. Forjarea cu matriță deschisă este ideală pentru a produce piese mari, de formă simplă, cum ar fi arbori, bare și discuri. Oferă un grad ridicat de flexibilitate, deoarece poate găzdui o gamă largă de dimensiuni și forme. Cu toate acestea, este posibil să nu fie potrivit pentru piese cu geometrii complexe sau toleranțe strânse. De exemplu, dacă aveți nevoie de un arbore mare și solid pentru o mașinărie grea, forjarea cu matriță deschisă ar putea fi o opțiune excelentă.
Închis - Forjare matriță
Forjare închisă - matriță, cunoscută și sub numele de imprimare - forjare matriță, implică plasarea metalului încălzit într-o cavitate a matriței care este un negativ al formei dorite a piesei. Molele se închid în jurul metalului, forțându-l să umple cavitatea. Acest proces poate produce piese cu precizie ridicată și geometrii complexe. Închis - forjarea cu matriță este utilizată în mod obișnuit pentru fabricarea componentelor precumPiese auto forjate la cald, piese aerospațiale și unelte. Costul inițial al sculelor pentru forjarea cu matriță închisă este relativ mare, dar devine rentabil atunci când se produc cantități mari de piese.
Forjare cu role
Forjarea cu role este un proces în care metalul încălzit este trecut printr-o pereche de role cu caneluri formate. Rolele reduc treptat secțiunea transversală a metalului și îl modelează în forma dorită. Forjarea cu role este adesea folosită pentru a produce piese lungi, axisimetrice, cum ar fi osii, tije și lame. Este un proces continuu, ceea ce îl face potrivit pentru producția de volum mare. Forjarea cu role poate îmbunătăți, de asemenea, structura granulației metalului, rezultând proprietăți mecanice mai bune.
Forjare supărată
Forjarea deformată este utilizată pentru a mări aria secțiunii transversale a unei piese de prelucrat prin comprimarea acesteia de-a lungul axei sale. Acest proces este folosit în mod obișnuit pentru a forma capete pe șuruburi, nituri și alte elemente de fixare. Forjarea cu suflare poate fi efectuată folosind o singură suflare sau o operație de suflare multiplă, în funcție de complexitatea piesei. Este un proces extrem de eficient pentru producerea pieselor cu capete mărite.
Factori de luat în considerare atunci când alegeți un proces de forjare
Geometria părții
Forma și complexitatea piesei sunt probabil cei mai importanți factori în determinarea procesului de forjare adecvat. Piesele simple, la scară mare, sunt potrivite pentru forjare cu matriță deschisă, în timp ce piesele complexe cu detalii complicate necesită forjare cu matriță închisă. De exemplu, aPlug forjat la caldcu o formă unică și o curbură specifică poate fi necesar să fie produsă folosind forjare cu matriță închisă pentru a asigura o reproducere precisă a designului.
Cerințe de toleranță
Toleranța se referă la abaterea admisă de la dimensiunile specificate ale unei piese. Dacă piesa dumneavoastră necesită toleranțe strânse, forjarea cu matriță închisă este de obicei cea mai bună alegere. Este posibil ca forjarea cu matriță deschisă să nu poată atinge același nivel de precizie. Pentru piesele utilizate în aplicații de înaltă precizie, cum ar fi dispozitivele aerospațiale sau medicale, controlul strict al toleranței este esențial, iar procesul de forjare trebuie selectat corespunzător.
Volumul de producție
Cantitatea de piese pe care trebuie să le produceți joacă, de asemenea, un rol important în selecția procesului de forjare. Forjarea cu matriță deschisă este eficientă din punct de vedere al costurilor pentru producția de volum redus datorită costurilor sale relativ scăzute de scule. Pe de altă parte, forjarea cu matriță închisă, în ciuda investiției sale mari în scule inițiale, devine mai economică pentru producția de volum mare, deoarece costul pe piesă scade odată cu creșterea cantității. Forjarea cu rulouri și forjarea prin deplasare sunt, de asemenea, potrivite pentru producția de volum mare datorită funcționării lor continue sau eficiente.
Proprietățile materialelor
Diferite metale și aliaje au caracteristici diferite de forjare. Unele materiale sunt mai maleabile și mai ușor de falsificat decât altele. De exemplu, aliajele de aluminiu sunt în general mai ușor de forjat decât aliajele de oțel de înaltă rezistență. Alegerea procesului de forjare poate fi necesar să fie ajustată în funcție de proprietățile materialului pentru a asigura o operațiune de forjare de succes. În plus, procesul de forjare poate afecta și proprietățile materialelor finale ale piesei. De exemplu, anumite procese de forjare pot îmbunătăți structura granulelor și pot îmbunătăți proprietățile mecanice ale metalului.
Considerații de cost
Costul este întotdeauna un factor major în orice decizie de producție. Pe lângă costul cu scule și volumul de producție, alți factori legați de cost includ forța de muncă, consumul de energie și deșeurile de materiale. Forjarea cu matriță deschisă are de obicei costuri mai mici pentru scule, dar poate necesita mai multă forță de muncă și energie pe piesă. Forjarea cu matriță închisă are costuri mai mari pentru scule, dar poate reduce risipa de muncă și materiale în producția de volum mare. Este important să efectuați o analiză cost-beneficiu pentru a determina cel mai eficient proces de forjare pentru aplicația dumneavoastră specifică.
Aplicație - Considerații specifice
Aplicații pentru liniile electrice
În industria liniilor electrice, piesele forjate la cald trebuie să fie puternice, durabile și capabile să reziste la condițiile dure de mediu.Piese forjate la cald pentru linii electricecum ar fi izolatorii, conectorii și consolele de susținere necesită adesea o producție de înaltă precizie pentru a asigura funcționalitatea corespunzătoare. Forjarea cu matriță închisă este utilizată în mod obișnuit pentru aceste piese, deoarece poate produce componente cu toleranțe strânse și proprietăți mecanice excelente.
Aplicații auto
Piesele auto cer performanțe de înaltă calitate și consecvente. Piesele auto forjate la cald, cum ar fi arborii cotiți, bielele și angrenajele, trebuie să fie fabricate cu precizie pentru a îndeplini cerințele stricte ale industriei auto. Forjarea cu matriță închisă este procesul preferat pentru majoritatea aplicațiilor auto datorită capacității sale de a produce piese complexe, de înaltă rezistență, cu toleranțe strânse.
Aplicații agricole
Echipamentele agricole, cum ar fi plugurile și grapele, necesită piese care sunt robuste și pot rezista la utilizare intensă.Plug forjat la caldși alte componente agricole pot fi produse folosind fie forjare deschisă - matriță, fie închisă - matriță, în funcție de complexitatea piesei și volumul de producție. Forjarea cu matriță deschisă poate fi suficientă pentru piese agricole simple, la scară largă, în timp ce forjarea cu matriță închisă este mai bună pentru piesele cu design mai complicat.
Concluzie
Alegerea procesului de forjare potrivit pentru forjarea la cald este o decizie complexă care necesită o luare în considerare atentă a mai multor factori, inclusiv geometria piesei, cerințele de toleranță, volumul de producție, proprietățile materialului și costul. În calitate de furnizor de forjare la cald, avem expertiza și experiența pentru a vă ajuta să alegeți cel mai potrivit proces de forjare pentru aplicația dumneavoastră specifică. Indiferent dacă aveți nevoie de o piesă simplă, la scară largă sau de o componentă complexă, de înaltă precizie, vă putem oferi piese forjate la cald de înaltă calitate, care să răspundă nevoilor dumneavoastră.
Dacă sunteți pe piața de forjare la cald și doriți să discutați în continuare despre cerințele dvs., vă încurajăm să ne contactați. Echipa noastră de experți este pregătită să vă ajute în alegerea procesului de forjare potrivit și în furnizarea produselor de cea mai bună calitate. Să lucrăm împreună pentru a vă atinge obiectivele de producție.
Referințe
- „Formarea metalelor: procese și aplicații” de GE Dieter
- „Tehnologia și aplicațiile de forjare” de RA Grange