Introduction au processus de forgeage

Forgeageest l'utilisation de machines de forgeage pour exercer une pression sur l'ébauche métallique afin de produire une déformation plastique, afin d'obtenir certaines propriétés mécaniques, une certaine forme et taille de la méthode de traitement de forgeage. Le forgeage et l’estampage sont tous deux des propriétés de transformation du plastique, collectivement appelées forgeage.

Forgeageest une méthode de formage courante dansÉrable.

Grâce au forgeage, le métal peut être éliminé sous forme de trous soudés et lâches, les propriétés mécaniques du forgeage sont généralement meilleures que celles des pièces moulées du même matériau. Pour les pièces importantes soumises à des charges élevées et à des conditions de travail difficiles dans les machines, les pièces forgées sont principalement utilisées en plus des simples plaques, profilés ou pièces soudées qui peuvent être laminées.

Le forgeage peut être divisé en forgeage à froid et en forgeage à chaud en fonction de la température de l'ébauche pendant le traitement. Le forgeage à froid est généralement traité à température ambiante, tandis que le forgeage à chaud est traité à une température de recristallisation plus élevée que celle du métal brut. Parfois également à l'état chauffé, mais la température ne dépasse pas la température de recristallisation, le forgeage est appelé forgeage à chaud. Cependant, cette division n’est pas totalement uniforme dans la production.

La température de recristallisation de l'acier est d'environ 460 ℃, mais 800 ℃ est généralement utilisée comme ligne de division, une température supérieure à 800 ℃ est un forgeage à chaud ; Entre 300 et 800°C on parle de forgeage à chaud ou de forgeage semi-chaud.

Le forgeage selon la méthode de formage peut être divisé en forgeage libre, matriçage, frappe à froid, forgeage radial, extrusion, laminage de formage, forgeage au rouleau, laminage, etc. La déformation de l'ébauche sous pression est essentiellement un forgeage libre, également connu sous le nom de forgeage ouvert ; La déformation des billettes des autres méthodes de forgeage est limitée par le moule, appelé forgeage en mode fermé. Il y a un mouvement de rotation relatif entre les outils de formage de laminage de formage, de forgeage, de laminage, etc., et l'ébauche est pressée et formée point par point et asymptotiquement, on l'appelle donc aussi forgeage rotatif.

Les matériaux de forgeage sont principalement l'acier au carbone et l'acier allié composé de divers composants, suivis de l'aluminium, du magnésium, du cuivre, du titane et de leurs alliages. L'état d'origine du matériau est la barre, le lingot, la poudre métallique et le métal liquide.

Généralement, les pièces forgées de petite et moyenne taille utilisent des barres rondes ou carrées comme ébauche. La structure du grain et les propriétés mécaniques de la barre sont uniformes et bonnes, la forme et la taille sont précises, la qualité de surface est bonne et il est facile d'organiser une production de masse. Tant que la température de chauffage et les conditions de déformation sont raisonnablement contrôlées, aucune déformation de forgeage importante n'est requise pour forger de bonnes pièces forgées.

Le lingot n’est utilisé que pour les grandes pièces forgées. Le lingot est une structure coulée avec un grand cristal en forme de colonne et un centre lâche. Par conséquent, le cristal colonnaire doit être brisé en grains fins par une déformation plastique importante et un compactage lâche afin d'obtenir une excellente structure métallique et des propriétés mécaniques.

Les pièces forgées en poudre peuvent être réalisées en pressant et en cuisant des préformes de métallurgie des poudres dans des conditions chaudes par matriçage sans bords de bavure. La poudre de forgeage est proche de la densité des pièces de forgeage générales, possède de bonnes propriétés mécaniques et une haute précision, ce qui peut réduire le processus de découpe ultérieur. Les pièces forgées en poudre ont une organisation interne uniforme et aucune ségrégation et peuvent être utilisées pour fabriquer de petits engrenages et autres pièces. Cependant, le prix de la poudre est beaucoup plus élevé que celui des barres générales et son utilisation en production est soumise à certaines restrictions.

En appliquant une pression statique au métal liquide coulé dans la matrice, il peut se solidifier, se cristalliser, s'écouler, se déformer plastiquement et se former sous l'action de la pression, et la forme et les performances souhaitées du matriçage peuvent être obtenues. Le matriçage en métal liquide est une méthode de formage entre le moulage sous pression et le matriçage, qui est particulièrement adaptée aux pièces complexes à parois minces difficiles à former en forgeage général.

Différentes méthodes de forgeage ont différents processus, dans lesquels le processus de forgeage à chaud est le plus long, l'ordre général est le suivant : forgeage, découpage à blanc ; Chauffage des billettes de forgeage ; Préparation au laminage ; Forgeage et formage ; Garniture; Inspection intermédiaire, inspection de la taille des pièces forgées et des défauts de surface ; Traitement thermique des pièces forgées pour éliminer les contraintes de forgeage et améliorer les performances de coupe du métal ; Nettoyage, principalement pour éliminer l'oxyde de surface ; Rectifier; Inspection, pièces forgées générales pour passer par l'inspection de l'apparence et de la dureté, pièces forgées importantes également par l'analyse de la composition chimique, les propriétés mécaniques, les contraintes résiduelles et d'autres tests et tests non destructifs.

Le forgeage est une combinaison de forgeage et d'estampage, consiste à utiliser un marteau, un bloc d'enclume, un poinçon ou à travers la matrice pour exercer une pression sur l'ébauche, de manière à produire une déformation plastique, de manière à obtenir la forme et la taille requises du flan. méthode de traitement de formage de pièce.

Pendant le processus de forgeage, la billette dans son ensemble présente une déformation plastique évidente et un écoulement plastique important. Dans le processus d'emboutissage, la billette est formée principalement en changeant la position spatiale de la zone de chaque pièce, et il n'y a pas d'écoulement de plastique sur de grandes distances à l'intérieur. Le forgeage est principalement utilisé pour le traitement de pièces métalliques et peut également être utilisé pour le traitement de certains non-métaux, tels que les plastiques techniques, le caoutchouc, les billettes de céramique, les briques et le formage de matériaux composites.

Le laminage et l'étirage dans l'industrie du forgeage et de la métallurgie sont des procédés de transformation du plastique ou de traitement sous pression, mais le forgeage est principalement utilisé pour la production de pièces métalliques, tandis que le laminage et l'étirage sont principalement utilisés pour la production de tôles, de bandes, de tuyaux, de profilés et de fils. et d'autres matériaux métalliques universels.

À la fin du néolithique, les humains avaient commencé à marteler le cuivre rouge naturel pour fabriquer des ornements et des gadgets. Le processus de forgeage à froid a été utilisé en Chine vers 2000 avant JC pour fabriquer des outils, tels que les objets en cuivre rouge découverts sur le site culturel Taiqijia de l'impératrice Niniang à Wuwei, province du Gansu, qui présentent des traces évidentes de martelage. Au milieu de la dynastie Shang, le fer météorite était utilisé pour fabriquer des armes par forgeage thermique. Le bloc de fer forgé apparu à la fin du printemps et en automne a été forgé par chauffage répété pour extruder des inclusions d'oxyde et s'est formé.

Au début, les gens utilisaient le marteau pour forger, puis semblaient utiliser des personnes tirant des cordes et des palans pour soulever le lourd marteau, puis laisser tomber librement la méthode de forgeage des ébauches. Après le 14ème siècle, le forgeage au marteau animal et hydraulique est apparu.

En 1842, le britannique Nesmith fabriqua le premier marteau à vapeur, ouvrant ainsi la voie à l'ère de l'application du pouvoir. Plus tard sont venus les presses hydrauliques à forger, les marteaux à taquets motorisés, les marteaux à forger pneumatiques et les presses mécaniques. Le marteau à attelle a été utilisé pour la première fois pendant la guerre civile américaine (1861 ~ 1865) pour forger des pièces d'armes, puis le marteau de forgeage à vapeur est apparu en Europe et le processus de forgeage a été progressivement promu. À la fin du 19ème siècle, les principales catégories de machines de forge modernes ont été formées.

Au début du XXe siècle, avec la production de masse d’automobiles, le forgeage à chaud s’est développé rapidement et est devenu le principal procédé de forgeage. Au milieu du XXe siècle, les presses à forger à chaud, les machines de forgeage plates et les marteaux de forgeage sans enclume ont progressivement remplacé les marteaux de forgeage ordinaires, améliorant ainsi la productivité et réduisant les vibrations et le bruit. Avec le développement de nouveaux procédés de forgeage tels que la technologie de chauffage sans billettes et sans oxydation, les moules de haute précision et de longue durée de vie, l'extrusion à chaud, les opérateurs de laminage et de forgeage, les manipulateurs et les lignes de production de forgeage automatiques, l'efficacité et l'effet économique de la production de forgeage ont été améliorés. été continuellement amélioré.