O forjamento pode ser classificado de acordo com os seguintes métodos:
1. Classifique de acordo com o posicionamento das ferramentas e moldes de forjamento.
2. Classificado pela temperatura de forjamento e conformação.
3. Classifique de acordo com o modo de movimento relativo das ferramentas de forjamento e peças de trabalho.
A preparação antes do forjamento inclui a seleção da matéria-prima, cálculo do material, corte, aquecimento, cálculo da força de deformação, seleção do equipamento e projeto do molde. Antes do forjamento, é necessário escolher um bom método de lubrificação e lubrificante.
Os materiais de forjamento abrangem uma ampla gama, incluindo vários tipos de aço e ligas de alta temperatura, bem como metais não ferrosos como alumínio, magnésio e cobre. Há barras e perfis de diferentes tamanhos processados uma única vez, bem como lingotes de diversas especificações. Além do uso extensivo de materiais produzidos internamente adequados aos recursos do nosso país, também há materiais do exterior. A maioria dos materiais forjados já está listada em padrões nacionais. Há também muitos novos materiais que foram desenvolvidos, testados e promovidos. Como é bem sabido, a qualidade dos produtos está frequentemente intimamente relacionada à qualidade das matérias-primas. Portanto, os forjadores devem ter amplo e profundo conhecimento dos materiais e ser bons em selecionar os materiais mais adequados de acordo com os requisitos do processo.
O cálculo e o corte do material são etapas importantes para melhorar o aproveitamento do material e obter blanks refinados. O excesso de material não só causa desperdício, como também agrava o desgaste do molde e o consumo de energia. Se não houver uma pequena margem de manobra durante o corte, a dificuldade de ajuste do processo e a taxa de refugo serão maiores. Além disso, a qualidade da face de corte também influencia o processo e a qualidade do forjamento.
O aquecimento visa reduzir a força de deformação do forjamento e melhorar a plasticidade do metal. No entanto, o aquecimento também traz uma série de problemas, como oxidação, descarbonetação, superaquecimento e queima excessiva. O controle preciso das temperaturas inicial e final do forjamento tem um impacto significativo na microestrutura e nas propriedades do produto. O aquecimento por forno de chama apresenta as vantagens de baixo custo e forte adaptabilidade, mas o tempo de aquecimento é longo, o que o torna propenso à oxidação e descarbonetação, e as condições de trabalho também precisam ser continuamente aprimoradas. O aquecimento por indução apresenta as vantagens de aquecimento rápido e oxidação mínima, mas sua adaptabilidade a mudanças na forma, tamanho e material do produto é baixa. O consumo de energia do processo de aquecimento desempenha um papel crucial no consumo de energia da produção de forjamento e deve ser totalmente avaliado.
O forjamento é produzido sob força externa. Portanto, o cálculo correto da força de deformação é a base para a seleção do equipamento e a realização da verificação do molde. A realização da análise tensão-deformação dentro do corpo deformado também é essencial para otimizar o processo e controlar a microestrutura e as propriedades dos forjados. Existem quatro métodos principais para analisar a força de deformação. Embora o método principal da tensão não seja muito rigoroso, é relativamente simples e intuitivo. Ele pode calcular a pressão total e a distribuição de tensão na superfície de contato entre a peça de trabalho e a ferramenta, e pode ver intuitivamente a influência da razão de aspecto e do coeficiente de atrito da peça de trabalho sobre ela; O método da linha de deslizamento é rigoroso para problemas de deformação plana e fornece uma solução mais intuitiva para a distribuição de tensão na deformação local de peças de trabalho. No entanto, sua aplicabilidade é limitada e raramente tem sido relatada na literatura recente; O método do limite superior pode fornecer cargas superestimadas, mas de uma perspectiva acadêmica, não é muito rigoroso e pode fornecer muito menos informações do que o método dos elementos finitos, por isso tem sido raramente aplicado recentemente; O método dos elementos finitos não só fornece cargas externas e alterações na forma da peça, como também fornece a distribuição interna de tensão-deformação e prevê possíveis defeitos, tornando-o um método altamente funcional. Nos últimos anos, devido ao longo tempo de computação necessário e à necessidade de aprimoramento em questões técnicas como o redesenho de malhas, o escopo de aplicação ficou limitado a universidades e instituições de pesquisa científica. Nos últimos anos, com a popularidade e o rápido aprimoramento dos computadores, bem como o desenvolvimento de softwares comerciais cada vez mais sofisticados para análise de elementos finitos, esse método tornou-se uma ferramenta analítica e computacional básica.
Reduzir o atrito não só economiza energia, como também aumenta a vida útil dos moldes. Uma das medidas importantes para reduzir o atrito é o uso de lubrificação, que ajuda a melhorar a microestrutura e as propriedades do produto devido à sua deformação uniforme. Devido aos diferentes métodos de forjamento e temperaturas de trabalho, os lubrificantes utilizados também são diferentes. Lubrificantes de vidro são comumente usados para forjar ligas de alta temperatura e ligas de titânio. Para forjamento a quente de aço, o grafite à base de água é um lubrificante amplamente utilizado. Para forjamento a frio, devido à alta pressão, o tratamento com fosfato ou oxalato é frequentemente necessário antes do forjamento.
Data de publicação: 21/08/2024