ابزار کاربر

ابزار سایت


آهنگری

آهنگری چیست؟

روش آهنگری یکی از کهن ترین روش های فرم دهی فلزات می باشد که در دوران گذشته فلز مورد نظرشان را تا حد لازم گداخته و سرخ می کردند و بعد با یک انبر آن را بر روی سندان نگه می داشتند و چکش کاری می کردند تا شکل مورد نظر را پیدا کند و گاهی فلز گداخته را با چکش کاری در داخل یک قالب شکل می دادند و فلز گداخته شکل قالب را به خود می گرفت.

پروسه ی آهنگری نوین نیز بر همین اساس استوار شده است. در روش فورج، قطعه ی اولیه که لقمه نامیده می شود در میان دو نیمه ی قالب قرار می گیرد و نیرویی زیاد به صورت آرام و گاهی ضربه ای به آن وارد می شود. به این ترتیب قطعه ی گداخته در محیط قالب، شکل و فرم داخل قالب را به خود می گیرد و فلز اضافی به حفره ی فلاش وارد می شود که بعدا از قطعه جدا می شود و دور ریز قطعه ی فورج شده محسوب می گردد.

پروسه ی فورج معمولا به صورت گرم انجام می گیرد و هر فلزی میزان حرارت مشخصی برای فورج شدن دارد. در روش فورج قطعه ی گداخته شده در کوره که به حرارت مشخص رسیده باشد را در قالب می گذارند که بر اثر فشار، فرم قالب را به خود بگیرد.

قطعات فورج شده نسبت به روش های دیگر تولیدی از استحکام و خواص مکانیکی عالی تری برخوردار می باشند. اکثر فلزات، قابلیت آهنگری و فورج شدن را دارا هستند. فلزاتی مانند فولادهای آلیاژی و فولادهای کربنی و آلومینیوم و آلیاژهای آن، برنج، مس و آلیاژهای آن ها و… برای فورج مناسب می باشند.

قالب های فورج برای فرم دهی و شکل دهی فلزات در تولید انبوه استفاده می شود که گاهی با حرارت دهی قطعات کار و گاهی بدون حرارت دهی صورت می گیرد.

قالب های فورج به دو دسته تقسیم می شوند:

1) قالب های بسته فورج (Impression Die forging)

2) قالب های باز فورج (آزاد) (Open Die forging)

در روش فورج با قالب بسته ی گرم، قطعه ی کار (لقمه) بین دو نیمه قالب قرار می گیرد و بر اثر نیروی فشاری یا ضربه ای پرس های هیدرولیکی یا مکانیکی و یا چکش های سقوطی، فرم قالب را به خود می گیرد. برای ساخت این قالب های فورج، از فولادهای گرم کار که دارای چقرمگی و استحکام تسلیم بالایی باشند استفاده می کنند. گاهی بر اساس شکل و نوع قطعه برای رسیدن به فرم نهایی از چندین قالب و چند مرحله فورج کاری استفاده می شود، زیرا با یک عمل پرس کاری، تولید قطعه کامل میسر نخواهد بود و قطعه ی کار به مرور و طی چند مرحله باید شکل نهایی را کسب نماید.

در روش فورج با قالب های باز، قالب ها دارای فرم و شکل ساده ای می باشند و گاهی قالب ها صرفا دو سطح تخت و مسطح می باشند که در عملیات فورج، قطعه ی کار بین دو سطح قالب چرخانده می شود تا نیروی فشاری پرس، آن را به شکل لازم دربیاورد. در این روش، قطعات بزرگ که بیش از 150 تن وزن دارند قابل تغییر شکل می باشند. از روش فورج غلطکی نیز استفاده شایان می شود.

در این روش، یک سوراخ در یک ورق نازک و مدور فلزی می شود و بعد از نورد کردن یا حتی فشردن و ضربه زدن، یک حلقه با ارتفاع کم تر و قطر بیش تر به دست می آید و این شیوه، ترکیبی از دو روش نورد و فورج است و با این پروسه، رینگ هایی بین 0.5 گرم تا 180 تن تولید می شود.

در روش فورج با قالب های باز، قالب ها دارای فرم و شکل ساده ای می باشند و گاهی قالب ها صرفا دو سطح تخت و مسطح می باشند که در عملیات فورج، قطعه ی کار بین دو سطح قالب چرخانده می شود تا نیروی فشاری پرس، آن را به شکل لازم در بیاورد. در این روش، قطعات بزرگ که بیش از 150 تن وزن دارند قابل تغییر شکل می باشند.

از روش فورج غلطکی نیز استفاده شایان می شود. در این روش، یک سوراخ در یک ورق نازک و مدور فلزی می شود و بعد از نورد کردن یا حتی فشردن و ضربه زدن، یک حلقه با ارتفاع کم تر و قطر بیش تر به دست می آید و این شیوه، ترکیبی از دو روش نورد و فورج است و با این پروسه، رینگ هایی بین 0.5 گرم تا 180 تن تولید می شود.

در روش فورج کاری سرد، عملیات تولیدی به صورت سرد انجام می گیرد که شامل خم کاری، کشش، کله زنی، نقش زنی و اکستروژن، پیچ زنی می شود که در این روش به نیروی بالاتری نسبت به فورج گرم احتیاج است. دقت ابعاد قطعات تولید شده با روش فورج سرد، بیش تر می باشد.

1- آهنگری در قالب باز:

اساسا چکش کاری همان آهنگری معمولی است که توسط صنعت گران انجام می گرفته است. ولی اکنون تجهیزات مکانیکی بزرگ جایگزین ضربه های متوالی بازوی کارگر شده اند فلز مورد نظر قبل از قرار گرفتن روی سندان در کوره های گازوئیلی یا القایی قرار گرفته تا به اندازه دمای مناسب گرم و سپس توسط نوعی چکش مکانیکی بر آن ضربه وارد می شود.

ساده ترین این چکش ها نوع تخته ای یا ثقلی است که در آن چکش به دقت به انتهای چکشبند بسته می شوند این قسمت بالا رفته و در موقعیت مناسب

رها شده و به پایین سقوط می کند. نوع دیگر پرسها بصورت مکانیکی بوده که شامل یک چرخ طیار, میل لنگ, شاتون, و کوبه بوده و مهمترین و پر کاربرد ترین نوع می باشند. این پرسها دارای سرعت مشخصی بوده که منحنی آن بصورت سینوسی می باشد. از

انواع دیگر پرس می توان پرسهای هیدرولیک را نام برد این پرس کنترل سرعت بسیار مناسبی دارند و دارای قدرت زیادی هستند. در آهنگری قالب باز جریان فلز محدود نمی شود و صنعت گر شکل مورد نظر را با چرخاندن و جابجا کردن کار بین چکش و سندان در بین ضربات متوالی بدست می آورد. کوبه می تواند مستقیما با پرس در تماس باشد یا می تواند از ابزارهایی با شکل خاص که بین چکش و قطعه کار یا قطعه کار و سندان قرار می گیرد برای ایجاد سطوح منحنی و همچنین برای ایجاد سوراخ و یا قطع کردن

استفاده کرد. برای جابجا کردن و چرخاندن قطعه که گاهی اوقات چندین تن وزن دارد می توان از وسایل ماشینی استفاده کرده هر چند برخی قطعات با این روش به شکل نهایی خود در می آیند. ولی غالبا از چکش کاری برای پیش فرم دهی قطعات بزرگ برای عملیات بعدی استفاده می شود.

2- آهنگری در قالب های بسته

پرس کاری فرآیند ساده انعطاف پذیر است, لیکن برای تولید انبوه مناسب نیست , چکش کاری روش تندی است و دقت ابعاد نهایی قطعه به مهارت کارگر بستگی دارد. آهنگری حدیده ای یا آهنگری در قالب بسته با بکار گیری قالب های شکل دار و کنترل جریان فلز توسط آن ها بر این مشکلات فائق آمده است در زیر یک دست قالب آهنگری معمولی که نیمه آن به کوبه بالایی و نیمه دیگر آن به سندان متصل است دیده می شود.

فلز گرم شده و در محفظه نیمه پایینی قرار داده می شود و سپس یک یا چند ضربه توسط نیمه بالایی قالب وارد می شود. این ضربه ها باعث جریان فلز تا حد پر کردن تمام محفظه قالب می شود. فلز اضافی نیز پس از فشرده شدن به شکل زایده ای نازک در پیرامون حفره در می آید که پس از پایان کار با نوعی قالب حذف زائده برداشته می شود. بیرون آمدن زائده ها باعث اطمینان از پر شدن تمامی حفره های موجود در قالب می شود. بیشتر قالبهای آهنگری بسته زائده (فلش) ایجاد می کنند و بیش از یک محفظه

دارند و تغییر شکل در هر کدام از محفظه ها ممکن است نیاز به بیش از یک ضربه داشته باشد. معمولا اولین محفظه لبه سازی , شیار سازی, یا خم کردن است تا فلز به شکل مناسب برای محفظه بعدی در آید. در محفظه میانی توده فلز تقریبا به شکل نهایی ولی با گوشه ها و راکوردهای کم انحنا در می آید.

برای بهره های کوچک هزینه حفره های بیشتر توجیه پذیر نیست و شکل نهایی با اندکی ماشین کاری بدست می آید البته معمولا شکل و اندازه نهایی در محفظه آخری به ماده داده می شود. چون تمام قطعات در محفظه های یکسانی شکل داده می شوند لذا همگی از نظر شکل اندازه یکسان هستند. و اندک اختلافشان بعلت سایش جزئی قالب است. شکل محفظه ها بگونه ای است که فلز در جهت دلخواه جریان می یابد. این جریان به نوبه خود ساختار

جهت دار بوجود می آورد. ( مقاومت در برابر خوردگی و بالا رفتن شکل پذیری.) به علاوه با قرار دادن فلز در محل های مناسب می توان بهترین شکل مقطع را برای مقابله با نیروهای وارده بدست آورد. این عوامل و همچنین ساختار ریز دانه تبلور مجدد شده و نبودن حفره موجب شده است که نسبت استحکام به وزن این محصولات در مقایسه با قطعاتی که به روش ریخته گری و ماشین کاری تهیه می شوند ۲۰ % افزایش یابد.

و یکی دیگر از عوامل مهم مورد بررسی در فورج تمرکز تنش می باشد که باعث اکثر تخریب ها و از بین رفتن قالب و قطعه و استهلاک بیشتر می شود. تمرکز تنش در قالب فورج اجتناب نا پذیر نیست و می توان آنرا با شعاع راکورد کنترل کرد. بطوریکه هر چه شعاع راکورد افزایش یابد تمرکز تنش کمتر است و بالعکس.اما شعاع راکورد نباید خیلی زیادتر از

حد شود چرا که در هنگام ماشین کاری مشکلاتی را بوجود می آورد. شعاع راکورد باید تا حدی که فقط بتواند قطعه بدون عیب تولید شود افزایش یابد. بحث بعدی بررسی قطعه از لحاظ حرارت است میزان حرارت قطعه باید تا حدی باشد که براحتی فرم داده شود و در عین حال به قالب آسیب حرارتی وارد نشود هر چند قالب ها از جنس گرم کار H13 هستند اما باید در نظر داشت که در دراز مدت باعث وارد نمودن آسیب های حرارتی به قالب می شود. باید توجه داشت که آسیب مکانیکی جدا از آسیب حرارتی است.

نکاتی درباره قالبهای فورج:

هنگام طراحی قالبهای فورج نکات مهمی حائز اهمیت بوده ، این نکات به شرح زیر است:

طراح قالب باید با پروسه های ماشین کاری و فورجینگ آشنا بوده و پرسها را نیز کاملا بشناسد و در عین حال با محاسبات مربوط به قالب بطور کامل آشنا باشد. آهنگری چیست؟

در طراحی فورج مقاومت و نیروهایی را که به قالب ها وارد میشود در نظر گرفته و محاسبه می شوند تا قالبهای فورج دارای مقاومت عالی و استحکام ساختمانی لازم باشند.

در طراحی و ساخت قطعات کار و قالب های فورج باید از کامپیوتر نرم افزارها و تکنولوژی پیشرفته و جدید مانند دستگاههای طراحی سه بعدی مختصات استفاده شود. آهنگری چیست؟ در طراحی قالبهای فورج استفاده از قطعات پیش ساخته و استاندارد مانند کفشک ها سنبه ها میله های راهنما بوشهای راهنما فنرها و غیره باید مد نظر باشد.

در طراحی قالب های فورج باید از متد شیب و زاویه دادن به قطعات قالب استفاده شود. این روش خروج سهل و آسان قطعات فورج شده قالب را تامین می نماید.

طراحان قالب های فورج باید بر اساس نوع محصول فورج شده و دقت و میزان کارایی و ظرافت آن به پرداخت بودن سطوح حفره ها و محفظه های قالب اهمیت بیشتری دهند. چرا که بحث سایش در قالب یکی از مهمترین مشکلات قالبها می باشد.

مزایا و معایب

قطعات فورج شده نسبت به روش‌های دیگر تولیدی از استحکام و خواص مکانیکی عالی تری برخوردار می‌باشند. اکثر فلزات، قابلیت آهنگری و فورج شدن را دارا هستند. فلزاتی مانند فولادهای آلیاژی و فولادهای کربنی و آلومینیوم و آلیاژهای آن، برنج، مس و آلیاژهای آن‌ها و… برای فورج مناسب می‌باشند.

انواع آهنگری

از لحاظ دمای آهنگری

  آهنگری سرد (کار سرد)(به انگلیسی: Cold Forging)
  آهنگری گرم (کارگرم)(به انگلیسی: Warm Forging)
  آهنگری داغ(به انگلیسی: Hot Forging)

از لحاظ اعمال نیرو

  آهنگری چکشی
      در این روش یک چکش به طور سریع و مداوم ضربه‌هایی را به سطح فلز وارد می‌کند.
  
  
  آهنگری پرسی
      در این روش توسط یک دستگاه پرس، نیرو در یک مرحله و بصورت آهسته اعمال می‌شود.

از لحاظ نوع قالب

  آهنگری با قالب باز
  آهنگری با قالب بسته

فرایندهای آهنگری

آهنگری با پرس سقوط آزاد

قالب‌های فورج برای فرم دهی و شکل دهی فلزات در تولید انبوه استفاده می‌شود که گاهی با حرارت دهی قطعات کار و گاهی بدون حرارت دهی صورت می‌گیرد. قالب‌های فورج به دو دسته تقسیم می‌شوند:

قالب‌های بسته فورج (Impression Die forging)

قالب‌های باز فورج (Open Die forging)

آهنگری قالب باز

این نوع آهنگری (فورج) همان روش صنعتگران قدیمی است با این تفاوت که در اینجا برای انجام این عمل از تجهیزات مکانیکی استفاده می‌شود. در این روش آهنگری در اثر ضربه چکش‌های مکانیکی، سطح شمشال بر اثر کم کردن ارتفاع آن، افزایش می‌یابد.

در روش فورج کاری سرد، عملیات تولیدی به صورت سرد انجام می‌گیرد که شامل خم کاری، کشش، کله زنی، نقش زنی و اکستروژن، پیچ زنی می‌شود که در این روش به نیروی بالاتری نسبت به فورج گرم احتیاج است. دقت ابعاد قطعات تولید شده با روش فورج سرد، بیش تر می‌باشد.

از این روش برای ساختن قطعات با اشکال، اندازه وجنسهای مختلف استفاده می‌شود. با این روش می‌توان جریان فلز وساختار دانه‌های آن را کنترل نمود ودر نتیجه به استحکام و چقرمگی خوبی دست یافت. از این روش برای تولید قطعاتی که در شرایط کاری تنش بالا و بحرانی کارمی کنند استفاده می‌شود.

از قطعات معروفی که امروزه با استفاده از این روش تولید می‌شود می‌توان به میل لنگ، شاتون، دیسکهای توربینها، چرخ دنده‌ها، چرخها و ابزارآلات اشاره نمود. فورج را می‌توان دردمای اتاق (فورج سرد) یا در دماهای بالاتر (فورج گرم و فورج داغ بسته به دما) انجام داد.

آهنگری قالب بسته

در روش فورج گرم با قالب بستهٔ، قطعهٔ کار (لقمه) بین دو نیمه قالب قرار می‌گیرد و بر اثر نیروی فشاری یا ضربه ای پرس‌های هیدرولیکی یا مکانیکی یا چکش‌های سقوطی، فرم قالب را به خود می‌گیرد. برای ساخت این قالب‌های فورج، از فولادهای گرم کار که دارای چقرمگی و استحکام تسلیم بالایی باشند استفاده می‌کنند. گاهی بر اساس شکل و نوع قطعه برای رسیدن به فرم نهایی از چندین قالب و چند مرحله فورج کاری استفاده می‌شود، زیرا با یک عمل پرس کاری، تولید قطعه کامل، میسر نخواهد بود و قطعهٔ کار به مرور و طی چند مرحله باید شکل نهایی را کسب نماید.

فورج با قالب حفره دار و قالب بسته

در فورج با قالب حفره دار قطعه خام توسط نیروهای فشاری پرس به شکل حفره‌های قالب در می‌آید. توجه شود که مقداری از ماده بین دو نیمه قالب به صورت زائده باقی می‌ماند. زائده نقش بسیار مهمی در جریان ماده در قالب‌های حفره دار ایفا می‌کند. این زائده کوچک سریعاً خنک می‌شود و به سبب مقاومت اصطکاکی، مادة داخل حفره‌های قالب را تحت فشار بالا قرار می‌دهد و باعث پر شدن کامل حفره‌های قالب می‌شود.

مراحل شکل دهی بیلت در قالب حفره دار مقداری از مادة اضافی به صورت زائده در بین دو نیمة قالب باقی می‌ماند. بریده ماده خام (بلانک) ممکن است از فرایندهایی نظیر ریخته‌گری، متالورژی پودر، برشکاری یا فورج بدست آمده باشد. این بلانک روی نیمة پایینی قالب قرارمیگیرد و با پایین آمدن نیمة بالایی قالب به تدریج شکل می‌گیرد.

از فرایندهای ماقبل شکل دهی نظیر باریکسازی ولبه زنی برای توزیع ماده به قسمتهای مختلف بلانک استفاده می‌شود. در باریکسازی ماده از یک ناحیه به سمت بیرون دور می‌شود و در لبه زنی در یک ناحیه جمع می‌گردد. سپس قطعه توسط فرایند لقمه کاری و با استفاده از قالبهای لقمه زنی به صورت ظاهری شاتون درمیآید. درآخرین عملیات فورج، قطعه توسط قالب‌های حفره دار شکل نهایی را به خود می‌گیرد. در انتها زائده برشکاری می‌شود.

فورج سرد

در فورج سرد به نیروهای فوق‌العاده بزرگی برای شکل دادن قطعه نیاز است و مادة خام بایستی به اندازة کافی قابلیت چکش خواری داشته باشد. اما قطعة تولیدشده با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی خوبی است. در فورج داغ به نیروی کمتری نیاز است ولی قطعات تولیدی با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی چندان خوبی نیستند. معمولاً قطعات تولیدی توسط فورج به عملیات اضافی (پایانی) جهت تبدیل شدن به قطعه مناسب کاروحصول دقت مطلوب نیاز دارند.

با استفاده از روش فورج دقیق می‌توان این عملیات را به حداقل رساند. قطعه‌هایی که با استفاده از فورج تولید می‌شود را نیز می‌توان با سایر روشها نظیر ریخته‌گری، متالورژی پودر و ماشین کاری تولید نمود وهمانطورکه انتظارمیرود هرکدام ازاین روشها دارای مزایا و محدودیتهای مربوط به خود از نظر استحکام ، چقرمگی، دقت ابعادی سطح پایانی و نقصهای ساختاری هستند.

فورجینگ افقی

در این دستگاه‌ها سر میله یا لوله ای را که می‌خواهند به شکلهای معین درآورند، گرم و در قالب‌های پرس می‌کوبند و به عبارتی قطر یک لوله به طور موضعی با اعمال ضربات چکش یا فشردن پرس در جهت محور میله افزایش می‌یابد.

آهنگری نوردی (آهنگری غلطکی)

فرآیندی است که در آن، ضمن کاهش ضخامت انواع میله‌های گرد یا مستطیلی، طول آنها افزایش می‌یابد. این روش به منظور تهیه قطعاتی مانند محور چرخ اتومبیل، میله‌های با مقطع متغیر بکار می‌رود. دستگاه دو غلطک نیم استوانه دارد که بر روی آن شیارهایی با مقاطع مورد نظر ایجاد شده است.

آهنگری پر انرژی (آهنگری سریع)

در این روش آهنگری، شکلدهی فلز با نیروی بسیار زیاد در مدت زمان کوتاهی در قالبهای بسته در حالتهای گرم و سرد انجام می‌شود. قطعه کار مورد استفاده باید دارای قابلیت شکل دهی زیاد باشد تا در هنگام عملیات آهنگری در آن شکست بوجود نیاید. با استفاده از این روش می‌توان قطعات را در یک مرحله تولید نمود. همچنین با این روش می‌توان قطعاتی را تولید کرد که تولیدشان با روشهای دیگر آهنگری، مشکلاتی دارد.

از طرفی تولید قطعه با دقت ابعادی زیاد کمترین مقدار ماشینکاری همراه است. لازم است ذکر شود که این روش بیشتر برای تولید قطعات متقارن بکار می‌رود. از دیگر محدودیت‌های این روش، این است که برای تولید قطعات فولادی از قبیل فولا ضد زنگ و فلزات مقاوم در برابر حرارت تا وزن ۲۵ پوند مناسب است.

آهنگری قرار

در این فرایند با استفاده از یک حدیده و وارد کردن ضربات مکرر، می‌توان قطر لوله یا میله را کم کرد. به عنوان مثال به منظور تنگ کردن و شکل دادن دهانه مخزن گاز از این روش استفاده می‌شود.

سکه زنی به روش فورج

سکه زنی اساساً یک فرایند فورج قالب بسته برای شکل دادن سکه‌ها، مدال‌ها وجواهرات می‌باشد. برای رسیدن به ابعاددقیق به فشارهایی تا پنج یا شش برابر استحکام ماده نیاز است. دراین فرایند از مواد روانکار نمی‌توان استفاده نمود زیرا باعث پرشدن حفره‌های قالب شده ودر این فشارهای اعمالی رفتار غیرقابل تراکم داشته واز شکل دهی دقیق قطعه جلوگیری می‌کنند. از فرایند سکه زنی با فورج برای ایجاد دقت ابعادی روی سایر قطعات نیزاستفاده می‌شود. این فرایند، اندازه کردن نامیده می‌شود. فرایند اندازه کردن به همراه فشارهای بالا و تغییر شکل قطعه می‌باشد. حک کردن حروف و اعداد روی قطعات را می‌توان با فرایندی شبیه به سکه زنی با سرعت انجام داد.

* آهنگری کله زنی گرم
* آهنگری شعاعی
* آهنگری چرخشی
* طراحی قالب‌های فورج

طراحی فالبهای فورج به دانش زیادی دربارة خواص استحکام، چکش خواری، حساسیت به نرخ تغییرشکل و دما، اصطکاک و شکل قطعه نیاز دارد. اعوجاج قالب تحت بارهای بالاخصوصا در تولید قطعات با تلرانس کم قابل ملاحظه می‌باشد. مهمترین قانون در طراحی قالب این است که قطعه در هنگام عملیات فورج در جهتی که دارای کمترین مقاومت است جریان می‌یابد.

بنابراین قطعه (شکل میانی) بایستی به گونه ای شکل داده شود تا تمامی حفره‌های قالب پر شود. در شکل دهی اولیه قطعه، ماده نباید به آسانی به سمت زائده حرکت کند.

الگوی جریان دانه‌ها بایستی مطلوب باشد و لغزشهای شدید بین قطعه و قالب بایستی به حداقل برسد تا فرسایش کاهش یابد.انتخاب اشکال نیازمند تجربة زیادی بوده و شامل محاسبات سطوح مقطع در هر موقعیتی از فورج می‌باشد. از آنجاییکه ماده در این فرایند تحت تغییرشکلهای مختلفی در مناطق مختلف حفره‌های قالب می‌باشد، خواص مکانیکی بستگی به موقعیت فورج دارد.

در اغلب قطعات فورج شده، خط جدایش Parting line درست در مکان بزرگترین سطح مقطع قطعه قرار دارد. در قطعات متقارن خط جدایش معمولاً خط مستقیمی در مرکز قطعه می‌باشد اما در قطعات پیچیده این خط در یک صفحه قرار ندارد. این قالب‌ها به گونه ای طراحی می‌شوند تا هنگام کار قفل شده و از حرکتهای عرضی قالب جلوگیری شود.

در این حالت تعادل نیروها و هم محوری قطعات قالب حفظ می‌گردد. بعد از آنکه قالب پر شد به مواد اضافی. اجازه داده می‌شود که به داخل سیمراهه Gutter راه پیدا کند. این موضوع باعث می‌شود که این مواد اضافی باعث بالا بردن فشار قالب نشوند. معمولاً ضخامت زائده Flash برابر۳٪ بیشترین ضخامت قطعه فورج کاری می‌باشد.

طول تکة مسطح Land معمولاً دو تا پنج برابر ضخامت زائده می‌باشد. در طی سالها چند طراحی مختلف برای سیمراه ارائه شده است. در اغلب قالبهای فورج به زاویة شیب Draft angle مناسب برای بیرون آمدن قطعه از قالب نیاز می‌باشد. قطعه در هنگام خنک شدن هم از نظر طولی و هم از نظر شعاعی منقبض می‌شود بنابراین زوایای شیب داخلی بزرگتر از زوایای شیب خارجی ساخته می‌شوند .

انتخاب صحیح اندازة شعاعها و گوشه‌ها به منظور اطمینان خاطر از جریان آرام فلز به داخل حفره‌ها و افزایش عمر قالب بسیار مهم است.

معمولاً شعاع‌های کوچک غیرمطلوب می‌باشد، چراکه جریان فلز را با سختی مواجه کرده، فرسایش قالب را بالا م قالب می‌شود یبرد (به دلیل ایجاد تمرکز تنش و حرارت) قوس‌های کوچک همچنین سبب ایجاد ترک‌های ناشی از خستگی می‌شود. در بنابراین مقدار این قوسها تا آنجاییکه طراحی قطعة فورج کاری اجازه می‌دهد باید بزرگ باشد.

در فرایند فورج، خصوصاً برای قطعات پیچیده می‌توان از قالب‌های چندتکه به جای قالب‌های یک تکه استفاده نمود. این موضوع باعث کاهش هزینه‌های ساخت قالب‌های مشابه می‌شود این تکه‌ها (مغزها) را می‌توان از مواد پراستحکام تر و سخت‌تر ساخت و در صورت فرسایش و شکست این تکه‌ها می‌توان آنها را به راحتی می‌توان تعویض نمود.

جنس قالب‌ها

اغلب عملیات فورج خصوصاً در مورد قطعات بزرگ، در دماهای بالا انجام می‌شود؛ بنابراین مواد قالب بایستی:

الف) دارای استحکام و چقرمگی در دماهای بالا باشند

ب) سختی پذیر بوده و بتوان آنها را به صورت یکنواخت سخت کاری نمود

ج) در مقابل شوکهای حرارتی و مکانیکی مقاوم باشند

د) در مقابل سایش به سبب پوسته شدن در فورج داغ مقاوم باشند

انتخاب جنس قالب به فاکتورهایی نظیر: ابعاد قالب، ترکیب و خواص قطعه، پیچیده بودن قطعه، دمای فورج، نوع فرایند فورج، هزینة مواد قالب و تیراژ قطعه بستگی دارد. همچنین انتقال حرارت از قطعة داغ به قالب فاکتور مهمی می‌باشد از مواد ی که معمولاً در ساخت قالبهای فورج استفاده می‌شود، می‌توان به فولادهای دارای کرم، نیکل، مولیبدن و وانادیم اشاره نمود.

روانکارها

روانکارها به شدت بر میزان اصطکاک و سایش تأثیر می‌گذارند؛ بنابراین در مقدار نیروها و جریان فلز به داخل حفره‌ها موثرند. همچنین به عنوان حایل حرارتی بین قطعة داغ و قالب نسبتاً خنک عمل کرده، باعث پایین آمدن نرخ خنک شوندگی قطعه و بهبود جریان فلز می‌گردد. نقش مهم دیگر روانکار عملکردن به عنوان عامل جدایش و جلوگیری کننده از چسبیدن قطعه به قالب می‌باشد.

در فرایند فورج از روانکارهای مختلفی می‌توان استفاده نمود در فورج داغ از گرافیت، دیسولفید مولیبدن استفاده می‌شود. در فورج داغ معمولاً قالب مستقیماً به روانکار آغشته می‌شود، در فورج سرد قطعه به روانکار آغشته می‌شود. روش کاربرد و یکنواخت نمودن ضخامت روانکار روی بلانک در کیفیت محصول مهم است.

  • آهنگری آلیاژهای مهندسی
  • آهنگری فولادهای کربنی و آلیاژی
  • آهنگری فولادهای زنگ نزن
  • آهنگری آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت
  • آهنگری آلیاژهای آلومینیم
  • آهنگری مس و آلیاژهای مس

برای اطلاعات بیشتر:

فورج چیست؟

آهنگری.txt · آخرین ویرایش: 2017/11/20 12:38 توسط maleki