Explicação do forjamento, forjamento e forjamento a frio?

O forjamento é um método de processamento que utiliza máquinas de forjamento para exercer pressão sobre o metal bruto para produzir deformação plástica, de modo a obter forjados com certas propriedades mecânicas, certa forma e tamanho. Forjamento e estampagem pertencem à natureza do processamento de plásticos, coletivamente chamados de forjamento. O forjamento é um método de conformação comum na fabricação mecânica.

O forjamento pode eliminar a porosidade do fundido e os furos de soldagem do metal, e as propriedades mecânicas dos forjados são geralmente melhores do que as das peças fundidas do mesmo material. Para peças importantes com alta carga e severas condições de trabalho em máquinas, os forjados são mais utilizados, exceto para chapas laminadas, perfis ou soldas com formato simples. O forjamento pode ser dividido em forjamento a frio e forjamento a quente de acordo com a temperatura do blank durante o processamento. O forjamento a frio é geralmente processado à temperatura ambiente e o forjamento a quente é processado a uma temperatura de recristalização superior à do metal em bruto. Às vezes, o forjamento quando é aquecido, mas a temperatura não excede a temperatura de recristalização, é chamado de forjamento a quente. No entanto, esta divisão não é totalmente unificada na produção. A temperatura de recristalização do aço é de cerca de 460 graus, mas 800 graus são geralmente usados ​​como linha divisória, e o forjamento a quente é superior a 800 graus; A temperatura entre 300 graus e 800 graus é chamada de forjamento a quente ou forjamento semi quente. O forjamento pode ser dividido em forjamento livre, forjamento de matrizes, cabeçalho a frio, forjamento radial, extrusão, laminação de formação, forjamento de rolos, laminação e assim por diante. A deformação do blank sob pressão basicamente não é limitada por restrições externas, o que é chamado de forjamento livre, também conhecido como forjamento aberto; A deformação do blank de outros métodos de forjamento é limitada pela matriz, que é chamada de forjamento de modo fechado.

As ferramentas de conformação como laminação de conformação, laminação e laminação possuem movimento rotativo relativo com o blank, que pressuriza e forma o blank ponto a ponto e assintoticamente, por isso também é chamado de forjamento rotativo. Os materiais de forjamento são principalmente aço carbono e aço liga com vários componentes, seguidos de alumínio, magnésio, cobre, titânio e suas ligas. O estado original dos materiais inclui barras, lingotes, pó de metal e metal líquido. Geralmente, forjados de pequeno e médio porte usam barras redondas ou quadradas como peças em bruto. A estrutura do grão e as propriedades mecânicas da barra são uniformes e boas, a forma e o tamanho são precisos e a qualidade da superfície é boa, o que é conveniente para produção em massa.

Desde que a temperatura de aquecimento e as condições de deformação sejam razoavelmente controladas, forjados com excelente desempenho podem ser forjados sem grandes deformações de forjamento. Os lingotes são usados ​​apenas para grandes peças forjadas. O lingote é uma estrutura fundida com grandes cristais colunares e centros soltos. Portanto, por meio de grande deformação plástica, os cristais colunares devem ser quebrados em grãos finos e compactados frouxamente para obter excelente estrutura metálica e propriedades mecânicas. A pré-forma de metalurgia do pó formada por prensagem e queima pode ser transformada em forjamento de pó por forjamento não flash em estado quente. O pó de forjamento está próximo da densidade dos forjados em matriz geral, possui boas propriedades mecânicas e alta precisão, e pode reduzir o corte subsequente. A estrutura interna do forjamento a pó é uniforme sem segregação. Pode ser usado para fabricar pequenas engrenagens e outras peças de trabalho.

No entanto, o preço do pó é muito superior ao da barra comum, e sua aplicação na produção é limitada. Aplicando pressão estática ao metal líquido derramado no furo da matriz para fazê-lo solidificar, cristalizar, fluir, deformar plástica e formar sob a ação da pressão, os forjados da matriz com a forma e as propriedades necessárias podem ser obtidos. O forjamento de metal líquido é um método de conformação entre fundição e forjamento, que é especialmente adequado para peças complexas de paredes finas que são difíceis de formar por forjamento em matriz geral. Diferentes métodos de forjamento têm diferentes processos, entre os quais o fluxo do processo de forjamento a quente é o mais longo. A ordem geral é: blanking de forjamento em branco; Aquecimento de material forjado; Preparação em branco para forjamento de rolos; Forjamento de matrizes; Aparar; Inspeção intermediária para inspecionar os defeitos de tamanho e superfície de forjados; Tratamento térmico de forjados para eliminar o estresse de forjamento e melhorar o desempenho de corte de metal; Limpeza, principalmente para remover a incrustação de óxido da superfície; Correção; Inspeção: geralmente, os forjados devem passar por inspeção de aparência e dureza, e forjados importantes também devem passar por análise de composição química, propriedades mecânicas, tensão residual e outras inspeções e ensaios não destrutivos. Forjamento é o nome comum de forjamento e estampagem. É um método de conformação e processamento que utiliza a cabeça do martelo, bloco de bigorna, punção ou matriz de máquinas de forjamento para exercer pressão sobre o blank para produzir deformação plástica, de modo a obter as peças com a forma e o tamanho necessários.

No processo de forjamento, todo o tarugo tem deformação plástica óbvia e uma grande quantidade de fluxo plástico; No processo de estampagem, o blank é formado principalmente pela mudança da posição espacial de cada área da peça, não havendo nele fluxo plástico de grande distância. O forjamento é usado principalmente para o processamento de peças metálicas e também pode ser usado para o processamento de algumas peças não metálicas, como plásticos de engenharia, borracha, tarugos cerâmicos, tarugos de tijolos e materiais compostos. Laminação e trefilação na indústria de forjamento e metalurgia pertencem ao processamento de plástico, ou processamento de pressão, mas o forjamento é usado principalmente para produzir peças metálicas, enquanto a laminação e trefilação são usadas principalmente para produzir materiais metálicos em geral, como chapas, tiras, tubos, perfis e fios Cajado. No final da era neolítica, os humanos começaram a martelar o cobre vermelho natural para fazer decorações e gadgets. A China usou a tecnologia de forjamento a frio para fabricar ferramentas por mais de 2000 aC. Por exemplo, os objetos de bronze vermelho desenterrados do sítio cultural Qijia de huangniangtai em Wuwei, província de Gansu, têm marcas óbvias de martelo. Em meados da dinastia Shang, o ferro de meteorito foi usado para fazer armas, e o processo de forjamento por aquecimento foi adotado. O bloco de fundição de ferro forjado apareceu no final da primavera e o período de outono é formado por aquecimento e forjamento repetidos para extrudar inclusões de óxido. No início, as pessoas forjadas pelo martelo balançando. Mais tarde, as pessoas puxavam cordas e roldanas para levantar o martelo pesado e depois caíam livremente para forjar a peça em branco. Após o século 14, a força animal e o forjamento de martelo hidráulico apareceram. Em 1842, Naismith da Inglaterra fez o primeiro martelo a vapor, fazendo o forjamento entrar na era da aplicação de força. Mais tarde, a prensa hidráulica de forjamento, o martelo de talas acionado por motor, o martelo de forjamento a ar e a prensa mecânica apareceram um após o outro. O martelo de tala foi usado pela primeira vez na Guerra Civil Americana (1861 ~ 1865) para forjar as peças das armas. Então o martelo de forjamento a vapor apareceu na Europa, e o processo de forjamento foi gradualmente popularizado. No final do século 19, a categoria básica de máquinas modernas de forjamento havia sido formada. 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, a prensa de forjamento a quente, a máquina de forjamento plano e o martelo de forjamento sem bigorna substituíram gradualmente o martelo de forjamento comum, melhorando a produtividade e reduzindo a vibração e o ruído. Com o desenvolvimento de novos processos de forjamento, como tecnologia de aquecimento com menos e sem oxidação, matrizes de alta precisão e longa vida, extrusão a quente e laminação de conformação, bem como operadores de forjamento, manipuladores e linhas de produção automáticas de forjamento, a eficiência e o efeito econômico de A produção de forjamento tem sido continuamente melhorada. O forjamento a frio precede o forjamento a quente. As primeiras folhas e moedas de cobre vermelho, ouro, prata e moedas foram forjadas a frio. A aplicação do forjamento a frio na fabricação mecânica foi popularizada no século XX.

Cabeçalho a frio, extrusão a frio, forjamento radial e laminação oscilante se desenvolveram um após o outro, formando gradualmente um processo de forjamento eficiente que pode produzir peças de precisão sem corte. A estampagem inicial usava apenas ferramentas simples como pá, tesoura, punção, martelo e bigorna para formar chapas metálicas (principalmente chapas de cobre ou liga de cobre) através de corte manual, puncionamento, cinzelamento e pancada, de modo a fabricar instrumentos musicais e instrumentos de pote como gongos, címbalos e címbalos. Com o crescimento da produção de chapas médias e grossas e o desenvolvimento das prensas hidráulicas e mecânicas de estampagem, o processamento da estamparia também começou a ser mecanizado em meados do século-19. Em 1905, os Estados Unidos começaram a produzir bobinas de aço de tiras estreitas de laminação contínua a quente, em 1926 começaram a produzir aço de tiras largas e, em seguida, apareceu o aço de tiras de laminação contínua a frio.

Ao mesmo tempo, a produção de chapas e tiras é aumentada, a qualidade é melhorada e o custo é reduzido. Combinado com o desenvolvimento da produção de navios, veículos ferroviários, caldeiras, contêineres, automóveis e latas, a estampagem tornou-se um dos processos de conformação mais utilizados. O forjamento é classificado principalmente de acordo com o modo de conformação e a temperatura de deformação. De acordo com o método de conformação, o forjamento pode ser dividido em forjamento e estampagem; De acordo com a temperatura de deformação, o forjamento pode ser dividido em forjamento a quente, forjamento a frio, forjamento a quente e forjamento isotérmico. O forjamento a quente é o forjamento acima da temperatura de recristalização do metal. O aumento da temperatura pode melhorar a plasticidade do metal, melhorar a qualidade interna da peça de trabalho e dificultar a quebra. A alta temperatura também pode reduzir a resistência à deformação do metal e a tonelagem das máquinas de forjamento. No entanto, existem muitos processos de forjamento a quente, baixa precisão da peça e superfície áspera, e os forjados são propensos à oxidação, descarbonetação e perda por queima. O forjamento a frio é o forjamento que é realizado a uma temperatura inferior à temperatura de recristalização do metal. Geralmente, o forjamento a frio refere-se principalmente ao forjamento à temperatura ambiente, e o forjamento a uma temperatura superior à temperatura ambiente, mas não superior à temperatura de recristalização, é chamado de forjamento a quente. Forjamento a quente tem alta precisão, superfície lisa e pouca resistência à deformação.

A peça formada por forjamento a frio à temperatura ambiente possui alta precisão de forma e dimensional, superfície lisa e poucos procedimentos de processamento, o que é conveniente para produção automática. Muitas peças de forjamento a frio e estampagem podem ser usadas diretamente como peças ou produtos sem corte. No entanto, durante o forjamento a frio, devido à baixa plasticidade do metal, é fácil rachar durante a deformação e a resistência à deformação é grande, portanto, são necessárias máquinas de forjamento de grande tonelagem. Forjamento isotérmico é manter a temperatura do branco constante em todo o processo de formação. O forjamento isotérmico consiste em aproveitar ao máximo a alta plasticidade de alguns metais à mesma temperatura, ou para obter microestrutura e propriedades específicas. O forjamento isotérmico precisa manter a matriz e o blank a uma temperatura constante, o que exige alto custo. É usado apenas para processos especiais de forjamento, como conformação superplástica. O forjamento pode alterar a estrutura do metal e melhorar as propriedades do metal. Depois que o lingote é forjado a quente, o original como porosidade fundida, porosidade e microfissuras são compactados ou soldados; O cristal dendrítico original é quebrado, tornando o grão mais fino; Ao mesmo tempo, a segregação de carboneto original e a distribuição desigual são alteradas para tornar a estrutura uniforme, de modo a obter forjados com desempenho denso, uniforme, fino, bom e abrangente e uso confiável. Após a deformação de forjamento a quente, o metal é uma estrutura fibrosa; Após a deformação por forjamento a frio, os cristais metálicos estão em ordem. Forjar é fazer o metal fluir plasticamente para fazer a peça com a forma desejada. Depois que o fluxo plástico do metal é gerado por força externa, o volume permanece inalterado e o metal sempre flui para a peça com menor resistência. Na produção, a forma da peça de trabalho é frequentemente controlada de acordo com essas leis para realizar deformações, trefilação, alargamento, dobra, estampagem profunda e outras deformações. O tamanho da peça forjada é preciso, o que é propício para a organização da produção em massa. Forjamento, extrusão, estampagem e outras aplicações, o tamanho da moldagem é preciso e estável. Máquinas de forjamento de alta eficiência e linha de produção automática de forjamento podem ser usadas para organizar a produção em massa profissional ou a produção em massa. O processo de produção de forjamento inclui estampagem, aquecimento e pré-tratamento do bloco de forjamento antes da formação; Inspeção, calibração e pós-tratamento térmico da peça. Máquinas de forjamento comuns incluem martelo de forjamento, prensa hidráulica e prensa mecânica. O martelo de forjamento tem uma grande velocidade de impacto, que é propícia ao fluxo de plástico metálico, mas produzirá vibração; O forjamento estático da prensa hidráulica é propício para forjar através do metal e melhorar a organização. O trabalho é estável, mas a produtividade é baixa; O curso da prensa mecânica é fixo, o que é fácil de realizar mecanização e automação. No futuro, o processo de forjamento se desenvolverá na melhoria da qualidade interna das peças de forjamento, desenvolvendo tecnologia de forjamento de precisão e estampagem de precisão, desenvolvendo equipamentos de forjamento e linha de produção de forjamento com maior produtividade e automação, desenvolvendo sistema de forjamento flexível, desenvolvendo novos materiais de forjamento e métodos de processamento de forjamento. Melhorar a qualidade interna das peças forjadas é principalmente melhorar suas propriedades mecânicas (resistência, plasticidade, tenacidade, resistência à fadiga) e confiabilidade. Isso requer uma melhor aplicação da teoria da deformação plástica do metal; Aplicar materiais com melhor qualidade interna; Conduzir corretamente o aquecimento do pré-forjamento e o tratamento térmico do forjamento; Testes não destrutivos mais rigorosos e extensos de peças forjadas. Menos e nenhum corte é a medida e direção mais importante para a indústria de máquinas para melhorar a utilização do material, melhorar a produtividade do trabalho e reduzir o consumo de energia. Menos estoque de forjamento, sem aquecimento por oxidação e o desenvolvimento de materiais de matriz e métodos de tratamento de superfície com alta dureza, resistência ao desgaste e longa vida útil.