Forĝu popularan sciencon

Forĝado rilatas al la uzo de forĝmaŝinoj por apliki premon al metalaj pecoj por antaŭenigi plastan deformadon, por atingi certajn mekanikajn ecojn, specifan formon kaj grandecon de forĝado. Ĝi estas unu el la du ĉefaj komponantoj de forĝado (inkluzive de forĝado kaj stampado). Per forĝado, oni povas forigi difektojn kiel metalfandado kaj optimumigi la mikrostrukturon. Samtempe, ĉar la kompleta metala flulinio estas konservita, la mekanikaj ecoj de la forĝado estas kutime pli bonaj ol tiuj de fandado el la sama materialo. En koncernaj maŝinoj, por la gravaj partoj kun alta ŝarĝo kaj striktaj laborkondiĉoj, krom por la relative simpla formo, kiu povas esti uzata kiel rulita plato, profilo aŭ veldado, la plej multaj forĝaĵoj estos uzataj.

1. Deforma temperaturo

La komenca rekristaliĝa temperaturo de ŝtalo estas ĉirkaŭ 727℃, sed 800℃ ĝenerale estas uzata kiel la dividlinio, pli ol 800℃ estas varma forĝado; inter 300 kaj 800℃ oni nomas varma forĝado aŭ duonvarma forĝado, forĝado je ĉambra temperaturo oni nomas malvarma forĝado. Forĝadoj uzataj en la plej multaj industrioj estas varma forĝado, kaj varma kaj malvarma forĝado estas ĉefe uzataj por la forĝado de aŭtoj, ĝeneralaj maŝinoj kaj aliaj partoj. Varma forĝado kaj malvarma forĝado povas efike ŝpari materialojn.

2. Forĝeja kategorio

Kiel menciite supre, laŭ la forĝa temperaturo, ĝi povas esti dividita en varman forĝadon, varman forĝadon kaj malvarman forĝadon. Laŭ la formadmekanismo, forĝado povas esti dividita en liberan forĝadon, matricoforĝadon, muelringan forĝadon kaj specialan forĝadon.

1) Libera forĝado

Rilatas al la prilabora metodo, kiu uzas simplajn universalajn ilojn aŭ rekte aplikas eksteran forton al la peco inter la supra kaj malsupra amboso de forĝa ekipaĵo por deformi la krudmaterialon kaj atingi la bezonatan geometrion kaj internan kvaliton de la forĝaĵoj. Forĝaĵoj produktitaj per la libera forĝa metodo nomiĝas liberaj forĝaĵoj. Libera forĝado ĉefe baziĝas sur la produktado de forĝaĵoj kun malgrandaj kvantoj, uzante forĝan martelon, hidraŭlikan gazetaron kaj aliajn forĝajn ekipaĵojn por formi kaj prilabori la pecojn, kaj atingi kvalifikitajn forĝaĵojn. La baza procezo de libera forĝado inkluzivas renversadon, plilongigon, truadon, tranĉadon, fleksadon, tordadon, dislokigon kaj forĝadon. Libera forĝado estas ĉiuj uzataj en la varma forĝa reĝimo.

2) Forĝado de muldilo

Muldilforĝado estas dividita en malferman premŝmiraĵan forĝadon kaj fermitan premŝmiraĵan forĝadon. Metalaj pecoj estas kunpremitaj kaj deformitaj en la forĝa premŝmiraĵa ĉambro kun certa formo por akiri la forĝajn partojn. Muldilforĝado estas ĝenerale uzata por la produktado de malgrandaj kaj grandaj kvantoj da partoj. Muldilforĝado povas esti dividita en varman premŝmiraĵan forĝadon, varman forĝadon kaj malvarman forĝadon. Varma forĝado kaj malvarma forĝado estas la estonta disvolva direkto de premŝmiraĵa forĝado, kaj ili ankaŭ reprezentas la nivelon de forĝa teknologio.

Laŭ la materialaj punktoj, forĝado per stampo ankaŭ povas esti dividita en forĝadon per nigra metalo, forĝadon per nefera metalo kaj formadon de pulvoraj produktoj. Kiel la nomo sugestas, la materialoj estas feraj metaloj kiel ekzemple Karbona ŝtalol, neferaj metaloj kiel kupro kaj aluminio, kaj pulvormetalurgiaj materialoj.

Eltrudado devus esti atribuita al forĝado per premŝirmilo, kaj povas esti dividita en eltrudadon de pezaj metaloj kaj eltrudadon de malpezaj metaloj.

Fermit-ŝtabula forĝado kaj fermit-kapa forĝado apartenas al du progresintaj procezoj de ŝtabula forĝado. Ĉar ne estas fluganta rando, la utiligkvoto de materialo estas alta. La finpoluro de kompleksaj forĝaĵoj povas esti plenumita en unu procezo aŭ pluraj procezoj. Ĉar ne estas fluganta rando, la streĉa areo de la forĝado estas reduktita, kaj la bezonata ŝarĝo ankaŭ estas reduktita. Tamen, oni notu, ke la peco ne estu tute limigita, do la volumeno de la peco estu strikte kontrolata, la relativa pozicio de la forĝa peco kaj la mezurado de la forĝado, kaj klopodu redukti la eluziĝon de la forĝa peco.

3) Atingu la ringon

Ringofrezado rilatas al la produktado de ringopartoj de malsamaj diametroj per speciala ekipaĵo de ringofrezmaŝino, kiu ankaŭ estas uzata por produkti radpartojn kiel aŭtoradojn kaj trajnoradojn.

4) Speciala forĝado

Speciala forĝado inkluzivas rulforĝadon, kojnotransversan ruladon, radian forĝadon, likvaĵan forĝadon kaj aliajn forĝadmetodojn, ĉi tiuj metodoj estas pli taŭgaj por la produktado de iuj specialformaj partoj. Ekzemple, rulforĝado povas esti uzata kiel efika antaŭformada procezo por multe redukti la postan formadpremon; kojnotransversa rulado povas produkti ŝtalpilkojn, transmisiajn ŝaftojn, kaj radia forĝado povas produkti grandajn forĝaĵojn kiel ekzemple pafiltubojn kaj ŝtupajn ŝaftojn.

5) Forĝa muldilo

Laŭ la movreĝimo de la forĝa ŝimo, forĝado povas esti dividita en svingruladon, svingrotacian forĝadon, rulforĝadon, kojnotransversan ruladon, rulringan ruladon kaj klinan ruladon. Rulrulado, svingrotacia forĝado kaj rulringa rulado ankaŭ povas esti prilaboritaj per fajna forĝado. Por plibonigi la utiligan rapidecon de materialoj, rulforĝado kaj transversa rulado povas esti uzataj kiel la unua procezprilaborado de maldikaj materialoj. Rotacia forĝado, kiel libera forĝado, ankaŭ havas la avantaĝon, ke kompare kun la grandeco de la forĝado, ĝi povas esti formita en kazo de malgranda forĝa forto. La forĝa metodo, inkluzive de libera forĝado, prilaboras materialojn de la muldila surfaco al la libera surfaco, tial estas malfacile certigi precizecon, do, la forĝa muldila movdirekto kaj rotacia forĝa procezo kun komputila kontrolo, povas esti uzataj kun malalta forĝa forto por kompleksaj formoj, altprecizaj produktoj, kiel ekzemple produktadaj variaĵoj, grandgrandaj vaporturbinaj klingoforĝadoj.

La moviĝo de la forĝa ekipaĵo ne kongruas kun la grado de libereco. Laŭ la karakterizaĵoj de la deforma limigo de la morta punkto, la forĝa ekipaĵo povas esti dividita en la jenajn kvar formojn:

Limiganta forĝa fortoformo: olepremo rekte pelas la glitan olepremilon.

Kvazaŭ-bata limreĝimo: la olepremilo pelas la olepremilon de la krankoligmekanismo.

Batolimo: mekanika gazetaro pelante la glitŝuon per kranko, bielo kaj kojnomekanismo.

Reĝimo de energia limigo: uzante la ŝraŭban mekanismon de la spiralo kaj frikcia gazetaro.

Por atingi altan precizecon, oni devas atenti eviti troŝarĝon ĉe la malsupra morta punkto kaj kontroli la rapidon kaj ŝimpozicion. Ĉar ĉi tiuj influos la forĝan toleremon, formoprecizecon kaj forĝan ŝimdaŭron. Krome, por konservi la precizecon, oni ankaŭ devas atenti al la ĝustigo de la glitgvidila libera distanco, certigi la rigidecon, ĝustigi la mortpunkton kaj uzi la helptransmisian aparaton kaj aliajn rimedojn.

Ankaŭ ekzistas vertikala kaj horizontala movado de glitŝuoj (por forĝado de maldikaj partoj, lubrika malvarmigo kaj altrapida produktado de forĝado de partoj), uzante kompensan aparaton oni povas pliigi la movadon en aliaj direktoj. La supre menciitaj metodoj estas malsamaj, la bezonata forĝa forto, procezo, materiala utiligo, rendimento, grandeca toleremo kaj lubrika malvarmigo estas malsamaj, ĉi tiuj faktoroj ankaŭ influas la nivelon de aŭtomatigo.

3. Forĝejaj materialoj

Forĝaj materialoj estas ĉefe karbonŝtalo kaj alojŝtalo el diversaj komponantoj, sekvataj de aluminio, magnezio, kupro, titanio kaj iliaj alojoj. La originala stato de la materialo estas stangomaterialo, orbriko, metalpulvoro kaj likva metalo. La rilatumo de la transversa sekca areo de la metalo antaŭ deformado al la transversa sekca areo post deformado nomiĝas la forĝa proporcio. La ĝusta elekto de forĝa proporcio, akceptebla varmigtemperaturo kaj izoladotempo, akceptebla komenca forĝa temperaturo kaj fina forĝa temperaturo, akceptebla deformado kaj deformadrapido havas bonegan rilaton por plibonigi la produktokvaliton kaj redukti la koston.

Ĝenerale, malgrandaj kaj mezgrandaj forĝaĵoj estas rondaj aŭ kvadrataj stangoformaj kiel stangoj. La grenoorganizo kaj mekanikaj ecoj de la stangomaterialo estas unuformaj, bonaj, precizaj formo kaj grandeco, bona surfaca kvalito, facile organizebla amasproduktado. Kondiĉe ke la varmigtemperaturo kaj deformaj kondiĉoj estas racie kontrolitaj, forĝaĵoj kun bonega funkciado povas esti forĝitaj sen granda forĝa deformado.

Nur orbriko por grandaj forĝaĵoj. La orbriko estas fandita histo kun pli grandaj kolonecaj kristaloj kaj loza centro. Tial necesas rompi cilindrajn kristalojn en fajnajn grajnojn kaj fari lozan kompaktiĝon por akiri fajnan metalorganizon kaj mekanikajn ecojn.

La premita kaj bakita pulvormetalurgia prefabrikita peco povas esti forĝita sen ŝimo en varma stato. La forĝa pulvoro havas proksiman densecon al la ĝenerala forĝa ŝimo, kun bonaj mekanikaj ecoj kaj alta precizeco, kio povas redukti la postan maŝinadon. Pulvoraj forĝaĵoj estas bone organizitaj sen apartigo kaj povas esti uzataj por fabriki laborpecojn kiel ekzemple malgrandajn dentradojn. Sed la prezo de pulvoro estas multe pli alta ol la prezo de ĝenerala stango, kaj la apliko en produktado estas iagrade limigita.

La statika premo estas aplikata al la likva metalo verŝita en la muldilan ĉambron por solidiĝo, kristaliĝo, fluo, plasta deformado kaj formado sub la premo, tiel atingante la deziratan formon kaj rendimenton. Forĝado per likva metalo estas formadmetodo inter premgisado kaj premforĝado. Ĝi estas aparte taŭga por kompleksaj maldikmuraj partoj, kiujn malfacilas formi en ĝenerala premforĝado.

Aldone al la kutimaj materialoj, forĝaj materialoj inkluzivas diversajn komponantojn de karbonŝtalo kaj alojŝtalo, sekvataj de aluminio, magnezio, kupro, titanio kaj ĝiaj alojoj, ferbazitaj alttemperaturaj alojoj, nikelbazitaj alttemperaturaj alojoj, kobaltbazitaj alttemperaturaj alojoj, kiuj estas deformataj per forĝado aŭ rulado. Sed ĉi tiuj alojoj havas relative mallarĝan plastan areon, do la forĝa malfacileco estas relative granda. Malsamaj materialoj havas striktajn postulojn rilate al varmigtemperaturo, forĝadotemperaturo kaj fina forĝadotemperaturo.

4. Proceza fluo

Malsamaj forĝadmetodoj havas malsamajn procezojn, inter kiuj la teknologia procezo de varma forĝado per matrico estas la plej longa. La ĝenerala ordo estas: forĝadpeca nutrado; forĝadhejtado; rulforĝadpreparado; matricoforĝado; tranĉrando; truado; korekto; meza inspektado, kontrolante la grandecon kaj surfacajn difektojn de forĝaĵoj; varmotraktado de forĝaĵoj por forigi la forĝan streĉon kaj plibonigi la metaltranĉan rendimenton; purigado, ĉefe por forigi la surfacan oksidiĝan haŭton; korekto; inspektado. Ĝeneralaj forĝaĵoj devas esti trapasitaj per aspekto- kaj malmoleco-inspektado, kaj gravaj forĝaĵoj devas esti testitaj per kemia konsistanalizo, mekanikaj ecoj, resta streĉo kaj nedetrua testado.

5. Trajtoj de forĝado

Kompare kun fanditaj pecoj, metalo povas plibonigi sian strukturon kaj mekanikajn ecojn. Post forĝada varmoprilaborado, fandita histo per deformado, pro la deformado kaj rekristaliĝo de la metalo, la originala dika dendrito kaj koloneca greno transformiĝas en fajnan grenon, kun unuforma aksa rekristaliĝo, kio faras la originalan apartigon, lozan poron, ŝlagon, kompaktiĝon kaj veldadon, pli densan organizaĵon, plibonigante la plastikecon kaj mekanikajn ecojn de la metalo.
La mekanikaj ecoj de fandaĵoj estas pli malaltaj ol tiuj de forĝaĵoj el la sama materialo. Krome, forĝada prilaborado povas certigi la kontinuecon de la metalfibra organizado, tiel ke la fibra organizado de la forĝado kaj la formo de la forĝado, la metala flulinia linio estas kompletaj, povas certigi, ke la partoj havas bonajn mekanikajn ecojn kaj longan servodaŭron. Forĝaĵoj produktitaj per preciza forĝado, malvarma eltrudado, temperatura eltrudado kaj aliaj procezoj estas nekompareblaj al fandaĵoj.
Forĝado estas objekto, en kiu metalo estas submetita al premo por krei deziratan formon aŭ formi taŭgan kunpreman forton. Ĉi tiu forto kutime atingiĝas per martelo aŭ premo. La forĝa procezo konstruas fajnpartiklan strukturon kaj plibonigas la fizikajn ecojn de la metalo. Dum la efektiva uzo de la partoj, ĝusta dezajno igas la partiklojn flui en la direkto de la ĉefa premo. Gisado estas metalformada objekto akirita per diversaj gipsmetodoj, nome fandado de la likva metalo, per verŝado, premado, suĉado aŭ aliaj gipsmetodoj en la preparitan gipsaĵon, malvarmigo post sablo, purigado kaj posttraktado, la objekton kun certa formo, grandeco kaj funkciado.