جعل یک فرآیند اساسی فلزکاری است که شامل شکل دادن به فلز با استفاده از نیروهای فشاری موضعی ، به طور معمول از طریق چکش یا فشار دادن است. این فرایند با پالایش ساختار دانه آن و از بین بردن نقایص داخلی ، مقاومت ، دوام و مقاومت در برابر خستگی را تقویت می کند. در دنیای جعل ، دو روش اصلی برجسته است: Forging Die Open وت بسته بسته شدن بشر در حالی که هر دو هدف از تغییر فلز هستند ، اما در رویکرد ، ابزارآلات و ویژگی های محصول نهایی تفاوت چشمگیری دارند.
Open Die Forging: هنر شکل گیری نامحدود
Forging Die Open ، که اغلب به عنوان "جعل رایگان" گفته می شود ، یک فرآیند تشکیل فلزی است که در آن قطعه کار بین چندین مرگ شکل می گیرد که کاملاً مواد را محصور نمی کند. درعوض ، می میرد (به طور معمول مسطح یا با کانتورهای ساده) به طور مکرر اعتصاب کرده و فلز را فشرده می کند ، و به آن اجازه می دهد تا در جهت های عمود بر نیروی اعمال شده جریان یابد و گسترش یابد. اپراتور به طور مداوم قطعه کار را در طی فرایند دستکاری و تنظیم مجدد می کند و به تدریج به شکل مورد نظر می رسد.
چگونه کار می کند
در جعل قالب باز ، یک بیل فلزی گرم شده روی یک قالب پایین ثابت قرار می گیرد. یک قالب فوقانی ، متصل به چکش یا مطبوعات ، سپس فرود می آید و نیرو را روی مواد اعمال می کند. با تغییر شکل فلز ، به بیرون پخش می شود. اپراتور قطعه کار را بین سکته مغزی می چرخاند و دستکاری می کند و باعث می شود عملیات مختلفی مانند ناراحت کننده (کاهش طول ، افزایش سطح مقطع) ، مسخره کردن (کاهش ضخامت ، افزایش طول) و سوراخ کردن امکان پذیر شود. این فرآیند تکراری ، ساختار دانه داخلی را اصلاح می کند و خصوصیات مکانیکی مانند آن را بهبود می بخشد.
مزایای جعل قالب باز
-
قابلیت بخش بزرگی: جعل قالب باز برای تولید اجزای بسیار بزرگ و سنگین ایده آل است ، گاهی اوقات وزن چند تن یا بیشتر ، زیرا هیچ محدودیتی سختگیرانه در اندازه قالب وجود ندارد.
-
انعطاف پذیری و سفارشی سازی: عدم وجود مرگ کاملاً محصور ، امکان انعطاف پذیری بیشتر در شکل گیری و امکان تولید قطعات سفارشی یا یک طرفه با هندسه های مختلف را فراهم می کند. این امر باعث می شود که برای نمونه های اولیه و تولید کم حجم مناسب باشد.
-
خواص مواد بهبود یافته: کار مداوم این فلز در هنگام جعل قالب ، منجر به جریان عالی دانه ، بهبود ریزساختار ، کاهش تخلخل و افزایش خواص مکانیکی مانند مقاومت در برابر خستگی و مقاومت ضربه می شود.
-
هزینه های پایین تر: مین های مورد استفاده در جعل قالب باز در مقایسه با مرگ پیچیده مورد نیاز برای جعل قالب بسته ، ساده تر و ارزان تر است.
-
کاهش زباله های مواد (برای قطعات ساده): برای شکل های ساده ، مواد اضافی اغلب قابل بازسازی هستند و منجر به زباله های کمتری می شوند.
مضرات جعل قالب باز
-
دقت ابعادی پایین: دستیابی به تحمل های محکم با جعل قالب باز می تواند چالش برانگیز باشد ، که اغلب نیاز به عملیات ماشینکاری بعدی برای تحقق ابعاد دقیق دارد.
-
برای اشکال پیچیده کمتر کارآمد است: تولید هندسه های بسیار پیچیده یا پیچیده با جعل قالب باز ، دشوار و وقت گیر است ، زیرا به مهارت اپراتور بسیار متکی است.
-
هزینه های بالاتر کار: این روند به دلیل نیاز به دستکاری مداوم قطعه کار توسط اپراتورهای ماهر ، بسیار کارآمد است.
-
نرخ تولید کندتر: جعل قالب باز به طور کلی یک فرآیند کندتر در مقایسه با جعل قالب بسته است و باعث می شود که برای تولید با حجم بالا مناسب تر باشد.
برنامه های جعلی برای باز کردن
جعل قالب باز معمولاً برای اجزای بزرگ و سنگین استفاده می شود که در آن استحکام بالا و یکپارچگی ساختاری مهم است. مثالها شامل:
-
شفت های صنعتی و اسپیندل: برای تولید برق ، معدن و ماشین آلات سنگین.
-
حلقه ها و سیلندرها: در کشتی های فشار ، توربین ها و برنامه های هوافضا استفاده می شود.
-
خالی و بلوک: پیش فرض برای پردازش بیشتر یا به عنوان مؤلفه های تمام شده در صنایع مختلف.
-
مؤلفه های ابزار: می میرد ، ماندرل و سایر ابزارهایی که به استحکام بالایی نیاز دارند.
Forging Die بسته: دقت و تکرارپذیری
بسته بسته شدن ، همچنین به عنوان "Forging Die Impression" شناخته می شود ، شامل قرار دادن یک بیل فلزی گرم در یک حفره مرده است که مواد را کاملاً محصور می کند. سپس این فلز در معرض فشار بالا یا چندین ضربه چکش قرار می گیرد و آن را وادار به جریان می کند و کانتورهای پیچیده تصور قالب را پر می کند. مقدار کمی از مواد اضافی به نام "فلش" از حفره قالب فشرده می شود و این نشان می دهد که قالب به طور کامل پر شده است. این فلاش بعداً از بین می رود.
چگونه کار می کند
این فرآیند با یک مجموعه دقیقاً ماشینکاری شده از مرگ آغاز می شود ، که معمولاً از یک قالب فوقانی و تحتانی تشکیل شده است ، هر کدام دارای یک تصور خاص هستند که بخشی از شکل محصول نهایی را تشکیل می دهد. بیل فلزی گرم شده در قسمت تحتانی قرار می گیرد و قالب فوقانی پایین می آید و فلز را به داخل حفره قالب فشار می دهد. این فلز تحت فشار عظیم جریان می یابد و همه جزئیات قالب را پر می کند. برداشت های متعدد ممکن است به صورت توالی (به عنوان مثال ، پیش از شکل گیری ، مسدود کردن ، اتمام) برای دستیابی به تدریج به شکل نهایی ، بهینه سازی جریان مواد و زندگی مرگ استفاده شود.
مزایای جعل مرده بسته
-
دقت و تکرارپذیری ابعادی بالا: Forging Closed Die قطعاتی را با تحمل های محکم و اتمام سطح عالی تولید می کند و نیاز به ماشینکاری بعدی را به حداقل می رساند. این امر آن را برای تولید انبوه قطعات یکسان ایده آل می کند.
-
هندسه های پیچیده: توانایی ایجاد برداشت های پیچیده می تواند باعث تولید اشکال پیچیده شود که با جعل قالب باز چالش برانگیز یا غیرممکن است.
-
خصوصیات مکانیکی عالی: مانند جعل قالب باز ، جعل قالب بسته ، ساختار دانه را اصلاح می کند و منجر به تقویت قدرت ، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر ضربه می شود. جریان کنترل شده جهت گیری بهینه دانه را تضمین می کند.
-
کاهش زباله های مواد (برای قطعات پیچیده): در حالی که فلش تولید می شود ، استفاده از مواد کلی برای اشکال پیچیده به دلیل شکل گیری دقیق می تواند کارآمد باشد.
-
نرخ تولید بالا: پس از مرگ ، جعل قالب بسته می تواند بسیار خودکار باشد و منجر به چرخه تولید سریع و خروجی با حجم بالا می شود.
مضرات جعل بسته شدن
-
هزینه های ابزار بالا: طراحی و ساخت و سازهای پیچیده و دقیقاً ماشینکاری گران است ، و باعث می شود که قالب بسته برای تولید یا نمونه های اولیه با حجم کم هزینه کمتری داشته باشد.
-
محدودیت های اندازه: اندازه قطعات تولید شده توسط جعل قالب بسته به ظرفیت تجهیزات جعل و امکان ایجاد مرگ بزرگ و پیچیده محدود است.
-
کمتر انعطاف پذیر: پس از مرگ ، آنها مخصوص بخش خاصی هستند. هرگونه تغییر در طراحی نیاز به مرگ جدید ، افزایش هزینه ها و زمان سرب دارد.
-
پتانسیل تشکیل فلش: در حالی که کنترل می شود ، تشکیل فلاش نیاز به یک عمل پیرایش دارد و یک قدم کوچک به فرآیند کلی اضافه می کند.
برنامه های جعلی بسته
جعل قالب بسته به طور گسترده ای برای اجزای مورد نیاز به استحکام بالا ، دقت و کیفیت مداوم در حجم بالا استفاده می شود. برنامه های متداول شامل:
-
اجزای خودرو: میل لنگ ، میله های اتصال ، چرخ دنده ها ، ناخن های فرمان و قطعات تعلیق.
-
صنعت هوافضا: تیغه های توربین ، اجزای دنده فرود و قطعات ساختاری که نسبت استحکام به وزن بسیار مهم است.
-
نفت و گاز: اجزای مته ، بدنهای دریچه و فلنج هایی که در برابر فشارهای زیاد و محیط های سخت مقاومت می کنند.
-
ابزارهای دستی: آچار ، انبردست و سایر ابزارهایی که نیاز به دوام دارند.
-
ماشین آلات کشاورزی: مؤلفه هایی که در شرایط خواستار نیاز به عملکرد قوی دارند.
انتخاب فرآیند جعل مناسب
انتخاب بین مرتکب مرگ و قالب بسته بسته به چندین عامل مهم بستگی دارد:
-
اندازه و پیچیدگی قسمت: برای قطعات بزرگ و ساده یا اجزای سفارشی ، جعل قالب باز اغلب انتخاب ارجح است. برای قطعات کوچکتر و پیچیده که نیاز به دقت بالایی دارند ، جعل قالب بسته مناسب تر است.
-
حجم تولید: تولید با حجم کم یا نمونه اولیه به دلیل پایین آمدن هزینه های ابزار ، باعث جعل قالب باز می شود. تولید با حجم بالا از بهره وری و تکرارپذیری جعل قالب بسته سود زیادی دارد.
-
الزامات تحمل: اگر تحمل ابعادی محکم و یک سطح برتر بسیار مهم باشد ، جعل مرده بسته برنده واضح است. جعل قالب باز اغلب به ماشینکاری اضافی نیاز دارد.
-
خصوصیات مواد: در حالی که هر دو فرآیند خصوصیات مکانیکی را افزایش می دهند ، ویژگی های خاص جریان و ساختار دانه در نتیجه ممکن است در انتخاب برخی از کاربردهای مهم تأثیر بگذارد.
-
هزینه و زمان سرب: هزینه های ابزار و زمان سرب برای تولید قالب ، به ویژه برای جعل قالب بسته ، ملاحظات قابل توجهی است.
در پایان ، هر دو فرفورژه قالب باز و بسته ، تکنیک های ارزشمند فلزکاری هستند که هر یک مزایای مشخصی را برای نیازهای خاص تولید ارائه می دهند. درک تفاوتهای آنها برای انتخاب مناسب ترین روش جعل برای دستیابی به خصوصیات بهینه مواد ، دقت بعدی و مقرون به صرفه بودن برای یک برنامه خاص مهم است. $ $
