آهنگری
- یکشنبه ۱۸ دی ۱۴۰۱
- 53 بازدید
- آهن آلات
آهنگری
آهنگری یکی از کهنترین روشهای فرم دهی فلزات میباشد که در دوران گذشته فلز مورد نظرشان را تا حد لازم گداخته و سرخ میکردند و بعد با یک انبر آن را بر روی سندان نگه میداشتند و چکش کاری میکردند تا شکل مورد نظر را پیدا کند و گاهی فلز گداخته را با چکش کاری در داخل یک قالب شکل میدادند و فلز گداخته شکل قالب را به خود میگرفت. آهنگری حرفه تغییر شکل فلزات و ساخت ابزار از آنهاست .
آهنگری از قدیمیترین هنرهای فلزکاری است و منشأ آن به زمانهای بسیار دور بازمیگردد. در این فرایند نیروهای بزرگی به کار گرفته میشود و لوازم کار اغلب بسیار سنگین هستند. در دوران گذشته فلز مورد نظرشان را تا حد لازم گداخته میکردند و بعد با یک انبر آن را بر روی سندان نگه میداشتند و چکش کاری میکردند تا شکل مورد نظر را پیدا کند. گاهی فلز گداخته را با چکش کاری در داخل یک قالب شکل میدادند و فلز گداخته شکل قالب را به خود میگرفت.آهنگری شکلدادن به فلز با استفاده از نیروهای فشاری محلی است. این ضربات معمولاً توسط یک چکش آهنگری یا قالب اعمال میشود.
آهنگری اغلب طبق درجه حرارت طبقهبندی میشود که عبارتند از:
- آهنگری سرد یا Cold Forging (یک نوع کار سرد)
- آهنگری گرم یا Warm Forging
- آهنگری داغ یا Hot Forging (یک نوع کار گرم)
قطعات آهنگری میتوانند وزن کمتر از یک کیلوگرم تا صدها تن داشته باشند. محصولات سنتی ساخته شده از این فرایند عبارت بودند از وسایل آشپزخانه، سختافزار، ابزار دستی، سلاحهای لبه دار، سنج و جواهرات. از زمان انقلاب صنعتی، قطعات آهنگری شده در مکانیسمها و ماشین آلات بهطور گستردهای مورد استفاده قرار میگیرند هر جا که یک جزء نیاز به استحکام بالا داشته باشد. چنین آهنگریها معمولاً نیاز به پرداخت بیشتر (مانند ماشینکاری) برای رسیدن به یک قطعه نهایی دارد. امروزه آهنگری یکی از صنایع عمده جهان است. آهنگری یکی از قدیمیترین فرایندهای فلزکاری شناخته شدهاست. بهطور سنتی، آهنگری توسط یک آهنگر با استفاده از چکش و سندان انجام شد، هر چند معرفی توان آب به تولید و کار آهن در قرن دوازدهم اجازه استفاده از چکشهای مسافت بالا یا چکشهای قدرت بود که بهطور چشمگیری و به راحتی باعث افزایش مقدار و اندازه آهنی که میتواند تولید و آهنگری شود، شد. آهنگری در طول قرنها تکامل یافتهاست تا به یک فرایند با فرایندهای مهندسی، تجهیزات تولید، ابزار، مواد اولیه و محصولات به منظور رفع نیازهای صنعت مدرن تبدیل شود. در زمانهای مدرن، آهنگری صنعتی با فشار یا با چکشهای تهیه شده توسط هوای فشرده، برق، هیدرولیک یا بخار انجام میشود. این چکشها ممکن است هزاران پوند وزن داشته باشد. چکشهای کوچکتر، وزن ۵۰۰ پوند (۲۳۰ کیلوگرم) یا وزن رفت و برگشتی کم، و فشار هیدرولیک نیز در آهنگریهای هنری عادی نیز وجود دارد. برخی از چکشهای بخار مورد استفاده قرار میگرفتند، اما آنها با استفاده از منابع دیگر، راحت تر، منابع انرژی منسوخ شدهاند.
دمای آهنگری
تمام فرایندهای زیر را میتوان در دماهای مختلف انجام داد. با این حال، آنها بهطور کلی طبقهبندی شدهاست که آیا دمای فلز بالاتر یا کمتر از دمای تبلور مجدد است؟
- اگر درجه حرارت حدود ۷۰٪ دمای ذوب باشد، آن را آهنگری داغ مینامند؛
- اگر درجه حرارت زیر ۷۰٪ دمای ذوب، اما بالاتر از ۳۰٪ از دمای ذوب باشد، آهنگری گرم مینامند؛
- اگر کمتر از ۳۰٪ دمای ذوب (معمولاً دمای اتاق) باشد، آهنگری سرد میشود.
مزیت اصلی آهنگری داغ این است که میتوان تغییر شکل را سریع تر انجام داد، و به عنوان فلزی که تغییر شکل یافته اثر کار سختی از طریق فرایند تبلور مجدد از بین میرود اما در این روش کیفیت سطحی و دقت ابعادی کمتر از دیگر روشها میباشد. آهنگری سرد بهطور معمول باعث کار سختی قطعه میشود و در زمانهایی که کیفیت سطحی و دقت ابعادی قطعه مورد نظر دارای اهمیت بالایی است از این روش آهنگری استفاده میکنند.
آهنگری سقوطی
فرایند آهنگری سقوطی فرایندی است که در آن چکش بالا میرود و سپس بر روی قطعه کار سقوط میکند تا به شکل قالب تغییر شکل دهد. دو نوع آهنگری سقوطی وجود دارد: آهنگری قالب باز و آهنگری قالب بسته. همانطور که از نام آنها مشخص است، تفاوت در شکل قالب است، در حات اول بهطور کامل قطعه کار محصور است، در حالی که دومی باز انجام میشود.
آهنگری سقوطی قالب باز
در آهنگری قالب باز، یک چکش به قطعه کار که بر روی یک سندان ثابت قرار دارد ضربه میزند و آن را تغییر شکل میدهد. آهنگری پرتابی قالب باز نام خود را از این حقیقت که قالب (سطوح در تماس با قطعه کار) کل قطعه کار را پوشش نمیدهد، بلکه به آن اجازه میدهد تا در سطوح آزاد در جایی که با قالب تماس ندارد جریان یابد گرفتهاست؛ بنابراین اپراتور به چرخاندن و موقعیت دهی قطعه کار برای دستیابی شکل مورد نظر نیاز دارد. قالبها معمولاً شکل تخت دارند، اما بعضی از آنها دارای یک سطح با شکلی خاص برای عملیات مخصوص هستند. برای مثال، یک قالب ممکن است سطح گرد، مقعر یا محدب داشته باشد یا ابزاری برای تشکیل سوراخ یا یک ابزار برش باشد. آهنگری قالب باز را میتوان برای اشکال شامل دیسکها، هابها، بلوکها، شفتها (از جمله شفتهای پلهای یا فلنج)، سیلندر، قسمت پهن، گرد، صفحهای، و برخی از اشکال سفارشی به کار گرفت. آهنگری قالب باز را میتوان مخصوص کارهایی از قبیل آهنگری هنری و کار سفارشی دانست. در بعضی موارد، آهنگری قالب باز ممکن است برای شمشهای خشن به کار رود تا آنها را برای عملیات بعدی آماده سازد. آهنگری قالب باز ممکن است به منظور تغییر جهت دانهبندی برای افزایش استحکام به کار رود.
سکه زنی
سکهزنی اساساً یک فرایند آهنگری قالب بسته برای شکلدادن سکهها، مدالها و جواهرات میباشد. برای رسیدن به ابعاد دقیق به فشارهایی تا پنج یا شش برابر استحکام ماده نیاز است. در این فرایند از مواد روانکار نمیتوان استفاده نمود زیرا باعث پر شدن حفرههای قالب شده و در این فشارهای اعمالی رفتار غیرقابل تراکم داشته و از شکلدهی دقیق قطعه جلوگیری میکند. از فرایند سکه زنی با آهنگری برای ایجاد دقت ابعادی روی سایر قطعات نیز استفاده میشود.این فرایند، اندازه کردن نامیده میشود. فرایند اندازه کردن به همراه فشارهای بالا و تغییر شکل قطعه میباشد. حک کردن حروف و اعداد روی قطعات را میتوان با فرایندی شبیه به سکه زنی با سرعت انجام داد.
آهنگری قالب بسته
آهنگری قالب چاپی «آهنگری قالب بسته» نیز نامیده میشود. در آهنگری قالب چاپی فلز در یک قالب مشابه قالب ریختهگری قرار میگیرد که به یک سندان متصل است. معمولاً قالب چکش نیز شکل میگیرد. سپس چکش بر روی قطعه کار رها میشود، باعث میشود که فلز جریان یابد و حفرهها را پر کند. چکش معمولاً در مقیاس میلی ثانیه در تماس با قطعه کار قرار دارد. بسته به اندازه و پیچیدگی قطعه، چکش ممکن است چندین مرتبه در یک بازهٔ سریع رها شود. فلز اضافی از حفرههای قالب فشرده شده بیرون رانده میشود، باعث شکلگیری آنچه که به عنوان «فلش» خوانده میشود، میشود. فلش با سرعت بیشتری نسبت به بقیه مواد خنک میشود این فلز مستحکم تر از فلز در قالب است، بنابراین به جلوگیری از تشکیل فلش بیشتر کمک میکند. این همچنین باعث میشود که فلز بهطور کامل حفره را پر کند. پس از آهنگری، فلش زدوده میشود.در آهنگری قالب بسته تجاری، قطعه کار معمولاً از طریق یک سری حفرهها در یک قالب جابجا میشود تا از شمش به شکل نهایی برسد. اولین چاپ برای توزیع فلز به شکل خشن مطابق با نیاز حفرههای بعدی استفاده میشود. این چاپ، چاپ "لبه زنی"، "خم شدن" نامیده میشود. این حفرهها، حفرههای "سد کننده" نامیده میشود، که در آن قطعه به یک شکل تبدیل میشود که بیشتر به محصول نهایی شبیه است. این مراحل بهطور معمول قطعه کار را با خم شدن زیاد و فیلههای بزرگ تحویل میدهد. شکل نهایی در یک حفره نهایی "نهایی" یا "پایانی" آهنگری میشود. اگر تنها یک بخش کوتاهی از قطعات آهنگری شده وجود داشته باشد، ممکن است برای این که میخواهیم فاقد حفره نهایی نهایی باشد، مقرون به صرفه تر باشد و به جای آن، ویژگیهای نهایی را بسازیم. در سالهای اخیر با پیشرفت اتوماسیون که شامل گرمایش القایی، تغذیه مکانیکی، موقعیت دهی و دستکاری، و عملیات حرارتی مستقیم قطعات بعد از آهنگری است، آهنگری قالب بسته بهبود یافتهاست. یکی از متغیرهای آهنگری قالب بسته"آهنگری بدون فلش" نامیده میشود. در این نوع آهنگری، حفرههای قالب بهطور کامل بسته میشوند، که قطعه کار را از تشکیل فلش باز میدارد. مزیت اصلی این فرایند این است که فلزی کمتر برای فلش هدر میرود. فلش میتواند ۲۰ تا ۴۵ درصد مواد اولیه را تشکیل دهد. معایب این فرایند شامل هزینه اضافی به علت طراحی پیچیدهتر و نیاز به روانکاری بهتر و قرار دادن قطعه کار بهتر است. تغییرات دیگری نیز در شکلگیری قطعه وجود دارد آهنگری قالب بسته را یکپارچه میسازد. یک روش شامل ریختهگری قالب پیش ساخته از فلز مایع است. ریختهگری در حالی که هنوز گرم است بعد از انجماد حذف میشود. سپس در یک قالب تک حفره تکمیل میشود. فلاش بریده میشود، سپس قطعه با کوئنچ سخت میشود. یک متغیر دیگر از فرایند مشابهی که در بالا ذکر شد، پیروی میکند. به جز این که پیش فرم با اسپری رسوبات قطرات فلزی به کلکتورهای شکل گرفته تولید میشود. آهنگری قالب بسته شدن به علت ایجاد قالب و کار طراحی مورد نیاز برای ایجاد حفرههای کاری قالب دارای هزینه اولیه بالایی است. هرچند، هزینههای تکراری کم برای هر قطعه دارد، به این ترتیب، آهنگری با حجم تولید بیشتر مقرون به صرفه میشود. این یکی از مهمترین دلایلی است که آهنگری قالب بسته اغلب در صنعت خودرو و ابزار مورد استفاده قرار میگیرد. یکی دیگر از دلایلی که آهنگری در این بخشهای صنعتی رایج است، این است که آهنگریها بهطور کلی در حدود ۲۰ درصد نسبت استحکام به وزن بالاتری نسبت به قطعات ریختهگری یا ماشینکاری شده از همان مواد دارند.
آهنگری سرد
در آهنگری سرد به نیروهای فوقالعاده بزرگی برای شکلدادن قطعه نیاز است و ماده خام باید به اندازه کافی قابلیت چکش خواری داشته باشد. اما قطعه تولید شده با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی خوبی است. در آهنگری داغ به نیروی کمتری نیاز است ولی قطعات تولیدی با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی چندان خوبی نیستند. معمولاً قطعات تولیدی توسط آهنگری به عملیات اضافی (پایانی) جهت تبدیل شدن به قطعه مناسب کار و حصول دقت مطلوب نیاز دارند.با استفاده از روش آهنگری دقیق میتوان این عملیات را به حداقل رساند. قطعههایی که با استفاده از آهنگری تولید میشود را نیز میتوان با سایر روشها نظیر ریختهگری، متالورژی پودر و ماشین کاری تولید نمود و همانطور که انتظار میرود هر کدام از این روشها دارای مزایا و محدودیتهای مربوط به خود از نظر استحکام، چقرمگی، دقت ابعادی سطح پایانی و نقصهای ساختاری هستند.
اولین دیدگاه را شما برای این آگهی ثبت کنید