Introdução ao processo de forjamento

Forjamentoé o uso de máquinas de forjamento para exercer pressão sobre a placa de metal para produzir deformação plástica, a fim de obter certas propriedades mecânicas, uma certa forma e tamanho do método de processamento de forjamento. Forjamento e estampagem são propriedades de processamento de plástico, conhecidas coletivamente como forjamento.

Forjamentoé um método de formação comum emBordo.

Através do forjamento pode-se eliminar o metal como furos soltos e soldados, as propriedades mecânicas do forjamento são geralmente melhores do que as peças fundidas do mesmo material. Para peças importantes com alta carga e condições severas de trabalho em máquinas, os forjados são usados ​​principalmente, além de placas simples, perfis ou peças soldadas que podem ser laminadas.

O forjamento pode ser dividido em forjamento a frio e forjamento a quente de acordo com a temperatura da peça bruta durante o processamento. O forjamento a frio é geralmente processado à temperatura ambiente, enquanto o forjamento a quente é processado a uma temperatura de recristalização mais alta do que o metal bruto. Às vezes também em estado aquecido, mas a temperatura não excede a temperatura de recristalização, o forjamento é chamado de forjamento a quente. No entanto, esta divisão não é completamente uniforme na produção.

A temperatura de recristalização do aço é de cerca de 460 ℃, mas 800 ℃ é geralmente usado como linha de divisão, superior a 800 ℃ é forjamento a quente; Entre 300 e 800°C é chamado de forjamento a quente ou forjamento semi-quente.

O forjamento de acordo com o método de conformação pode ser dividido em forjamento livre, forjamento em matriz, encabeçamento a frio, forjamento radial, extrusão, laminação de conformação, forjamento de rolo, laminação e assim por diante. A deformação da peça bruta sob pressão é basicamente forjamento livre, também conhecido como forjamento aberto; A deformação do tarugo de outros métodos de forjamento é limitada pelo molde, que é chamado de forjamento em modo fechado. Há um movimento de rotação relativo entre as ferramentas de conformação de laminação de conformação, forjamento de rolo, laminação, etc., e a peça bruta é prensada e formada ponto a ponto e assintoticamente, por isso também é chamada de forjamento rotativo.

Os materiais de forjamento são principalmente aço carbono e ligas de aço de vários componentes, seguidos de alumínio, magnésio, cobre, titânio e suas ligas. O estado original do material é barra, lingote, pó metálico e metal líquido.

Geralmente, peças forjadas de pequeno e médio porte usam material de barra redonda ou quadrada como peça bruta. A estrutura do grão e as propriedades mecânicas da barra são uniformes e boas, a forma e o tamanho são precisos, a qualidade da superfície é boa e é fácil organizar a produção em massa. Contanto que a temperatura de aquecimento e as condições de deformação sejam razoavelmente controladas, nenhuma grande deformação de forjamento é necessária para forjar bons forjados.

O lingote é usado apenas para peças forjadas de grande porte. O lingote é uma estrutura fundida com um grande cristal colunar e centro solto. Portanto, o cristal colunar deve ser quebrado em grãos finos através de grande deformação plástica e compactação frouxa para obter excelente estrutura metálica e propriedades mecânicas.

Forjados em pó podem ser feitos pressionando e queimando pré-formas de metalurgia do pó sob condições quentes, por forjamento em matriz sem bordas reluzentes. O pó de forjamento está próximo da densidade das peças forjadas em geral, possui boas propriedades mecânicas e alta precisão, o que pode reduzir o processo de corte subsequente. Os forjados em pó possuem organização interna uniforme e sem segregação, podendo ser utilizados na fabricação de pequenas engrenagens e outras peças. Porém, o preço do pó é muito superior ao das barras em geral e sua aplicação na produção está sujeita a certas restrições.

Ao aplicar pressão estática ao metal líquido fundido na matriz, ele pode solidificar, cristalizar, fluir, deformar-se e formar-se sob a ação da pressão, e a forma e o desempenho desejados do forjamento da matriz podem ser obtidos. O forjamento em matriz de metal líquido é um método de formação entre a fundição e o forjamento sob pressão, que é especialmente adequado para peças complexas de paredes finas que são difíceis de formar no forjamento em matriz em geral.

Diferentes métodos de forjamento têm processos diferentes, nos quais o processo de forjamento a quente é o mais longo, a ordem geral é: forjamento de blanks; Aquecimento de tarugos forjados; Preparação para forjamento de rolo; Molde para forjamento; Aparar; Inspeção intermediária, inspeção do tamanho do forjamento e defeitos superficiais; Tratamento térmico de peças forjadas para eliminar tensões de forjamento e melhorar o desempenho de corte de metal; Limpeza, principalmente para remoção de óxido superficial; Retificar; Inspeção, forjados em geral passam pela inspeção de aparência e dureza, forjados importantes também por análise de composição química, propriedades mecânicas, tensão residual e outros testes e ensaios não destrutivos.

Forjamento é uma combinação de forjamento e estampagem, é o uso de martelo de máquinas de forjamento, bloco de bigorna, punção ou através da matriz para exercer pressão sobre a peça bruta, de modo a produzir deformação plástica, de modo a obter a forma e tamanho necessários do método de processamento de formação de peças.

Durante o processo de forjamento, o tarugo como um todo apresenta deformação plástica óbvia e uma grande quantidade de fluxo plástico. No processo de estampagem, o tarugo é formado principalmente pela alteração da posição espacial da área de cada peça, e não há fluxo plástico de grande distância em seu interior. O forjamento é usado principalmente para processar peças metálicas e também pode ser usado para processar alguns não-metais, como plásticos de engenharia, borracha, tarugos cerâmicos, tijolos e formação de materiais compósitos.

A laminação e a trefilação na indústria metalúrgica e de forjamento são processamento de plástico ou processamento sob pressão, mas a forja é usada principalmente para a produção de peças metálicas, enquanto a laminação e a trefilação são usadas principalmente para a produção de chapas metálicas, tiras, tubos, perfis e fios e outros materiais metálicos universais.

No final do Neolítico, os humanos começaram a martelar o cobre vermelho natural para fazer ornamentos e dispositivos. O processo de forjamento a frio tem sido usado na China por volta de 2.000 aC para fazer ferramentas, como os objetos de cobre vermelho desenterrados no sítio cultural Taiqijia da Imperatriz Niniang em Wuwei, província de Gansu, há vestígios óbvios de martelagem. Em meados da Dinastia Shang, o ferro meteorito era usado para fabricar armas por meio do processo de forjamento por aquecimento. O bloco de ferro forjado que apareceu no final da primavera e no outono foi forjado por aquecimento repetido para extrusar inclusões de óxido e formado.

No início, as pessoas usavam o balanço do martelo para forjar e, mais tarde, pareciam usar pessoas puxando cordas e equipamentos para levantar o martelo pesado e, em seguida, largar livremente o método de forjar peças em bruto. Após o século XIV, surgiu o forjamento animal e com martelo hidráulico.

Em 1842, o britânico Nesmith fez o primeiro martelo a vapor, de modo que entrou na era da aplicação do poder. Mais tarde vieram as prensas hidráulicas de forjamento, os martelos de forjamento a ar e as prensas mecânicas. O martelo de tala foi usado pela primeira vez durante a Guerra Civil Americana (1861 ~ 1865) para forjar peças de armas, e então o martelo de forjamento a vapor apareceu na Europa, e o processo de forjamento foi gradualmente promovido. No final do século XIX, formaram-se as categorias básicas das modernas máquinas de forjamento.

No início do século 20, com a produção em massa de automóveis, o forjamento a quente desenvolveu-se rapidamente e tornou-se o principal processo de forjamento. Em meados do século 20, prensas de forjamento a quente, máquinas de forjamento plano e martelos de forjamento sem bigorna substituíram gradualmente os martelos de forjamento comuns, melhorando a produtividade e reduzindo a vibração e o ruído. Com o desenvolvimento de novos processos de forjamento, como forjamento de tarugos com menos e sem tecnologia de aquecimento por oxidação, molde de alta precisão e longa vida útil, extrusão a quente, operadores de laminação e forjamento, manipuladores e linhas de produção de forjamento automático, a eficiência e o efeito econômico da produção de forjamento têm sido continuamente melhorado.