Qual è la classificazione di base della forgiatura?

La forgiatura può essere classificata secondo i seguenti metodi:

 

1. Classificare in base alla disposizione degli utensili e degli stampi per forgiatura.

 

2. Classificati in base alla temperatura di formatura e forgiatura.

 

3. Classificare in base alla modalità di movimento relativo degli utensili di forgiatura e dei pezzi lavorati.

 

La preparazione prima della forgiatura include la selezione delle materie prime, il calcolo dei materiali, il taglio, il riscaldamento, il calcolo della forza di deformazione, la scelta delle attrezzature e la progettazione dello stampo. Prima della forgiatura, è necessario scegliere un buon metodo di lubrificazione e un buon lubrificante.

 

I materiali forgiati coprono un'ampia gamma, inclusi vari gradi di acciaio e leghe ad alta temperatura, nonché metalli non ferrosi come alluminio, magnesio e rame. Sono disponibili sia barre che profili di diverse dimensioni lavorati una sola volta, così come lingotti di varie specifiche. Oltre all'ampio utilizzo di materiali di produzione nazionale adatti alle risorse del nostro Paese, sono disponibili anche materiali provenienti dall'estero. La maggior parte dei materiali forgiati è già elencata nelle norme nazionali. Esistono anche molti nuovi materiali che sono stati sviluppati, testati e promossi. Come è noto, la qualità dei prodotti è spesso strettamente correlata alla qualità delle materie prime. Pertanto, gli addetti alla forgiatura devono possedere una conoscenza approfondita e approfondita dei materiali ed essere abili nella selezione dei materiali più adatti in base ai requisiti di processo.

 

Il calcolo e il taglio del materiale sono fasi importanti per migliorare l'utilizzo del materiale e ottenere pezzi grezzi di alta qualità. Un eccesso di materiale non solo causa sprechi, ma aggrava anche l'usura dello stampo e il consumo energetico. Se non si lascia un minimo margine durante il taglio, la difficoltà di regolazione del processo aumenterà e il tasso di scarto aumenterà. Inoltre, anche la qualità della superficie di taglio ha un impatto sulla qualità del processo e della forgiatura.

 

Lo scopo del riscaldamento è ridurre la forza di deformazione durante la forgiatura e migliorare la plasticità del metallo. Tuttavia, il riscaldamento comporta anche una serie di problemi, come ossidazione, decarburazione, surriscaldamento e sovracottura. Il controllo accurato delle temperature iniziali e finali di forgiatura ha un impatto significativo sulla microstruttura e sulle proprietà del prodotto. Il riscaldamento in forno a fiamma offre i vantaggi di un basso costo e di una forte adattabilità, ma il tempo di riscaldamento è lungo, il che lo rende soggetto a ossidazione e decarburazione, e anche le condizioni di lavoro devono essere costantemente migliorate. Il riscaldamento a induzione offre i vantaggi di un riscaldamento rapido e di una minima ossidazione, ma la sua adattabilità alle variazioni di forma, dimensioni e materiale del prodotto è scarsa. Il consumo energetico del processo di riscaldamento gioca un ruolo cruciale nel consumo energetico della produzione di forgiatura e dovrebbe essere pienamente valutato.

 

La forgiatura viene prodotta sotto l'azione di una forza esterna. Pertanto, il calcolo corretto della forza di deformazione è fondamentale per la selezione delle attrezzature e la verifica dello stampo. L'analisi sforzo-deformazione all'interno del corpo deformato è inoltre essenziale per ottimizzare il processo e controllare la microstruttura e le proprietà dei pezzi forgiati. Esistono quattro metodi principali per analizzare la forza di deformazione. Sebbene il metodo delle tensioni principali non sia molto rigoroso, è relativamente semplice e intuitivo. Permette di calcolare la pressione totale e la distribuzione delle tensioni sulla superficie di contatto tra il pezzo e l'utensile e di visualizzare intuitivamente l'influenza del rapporto di aspetto e del coefficiente di attrito del pezzo su di esso. Il metodo della linea di scorrimento è rigoroso per i problemi di deformazione piana e fornisce una soluzione più intuitiva per la distribuzione delle tensioni nella deformazione locale dei pezzi. Tuttavia, la sua applicabilità è limitata ed è stata raramente riportata nella letteratura recente. Il metodo del limite superiore può fornire carichi sovrastimati, ma da un punto di vista accademico non è molto rigoroso e può fornire molte meno informazioni rispetto al metodo degli elementi finiti, quindi è stato raramente applicato di recente. Il metodo degli elementi finiti non solo fornisce informazioni sui carichi esterni e sulle variazioni di forma del pezzo, ma fornisce anche la distribuzione interna di sforzi e deformazione e prevede possibili difetti, rendendolo un metodo altamente funzionale. Negli ultimi anni, a causa dei lunghi tempi di calcolo richiesti e della necessità di migliorare aspetti tecnici come il ridisegno della griglia, il suo ambito di applicazione è stato limitato a università e istituti di ricerca scientifica. Negli ultimi anni, con la diffusione e il rapido miglioramento dei computer, nonché con la diffusione di software commerciali sempre più sofisticati per l'analisi agli elementi finiti, questo metodo è diventato uno strumento analitico e computazionale di base.

 

Ridurre l'attrito non solo consente di risparmiare energia, ma anche di prolungare la durata degli stampi. Una delle misure più importanti per ridurre l'attrito è l'utilizzo della lubrificazione, che contribuisce a migliorare la microstruttura e le proprietà del prodotto grazie alla sua deformazione uniforme. A causa dei diversi metodi di forgiatura e delle diverse temperature di esercizio, anche i lubrificanti utilizzati sono diversi. I lubrificanti a base di vetro sono comunemente utilizzati per la forgiatura di leghe ad alta temperatura e leghe di titanio. Per la forgiatura a caldo dell'acciaio, la grafite a base d'acqua è un lubrificante ampiamente utilizzato. Per la forgiatura a freddo, a causa dell'alta pressione, è spesso necessario un trattamento con fosfato o ossalato prima della forgiatura.


Data di pubblicazione: 21 agosto 2024

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