ورود به حساب ثبت نام جدید فراموشی کلمه عبور
برای ورود به حساب کاربری خود، نام کاربری و کلمه عبورتان را در زیر وارد کرده و روی “ ورود به حساب” کلیک کنید.





اگر فرم ثبت نام برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.









اگر فرم بازیابی کلمه عبور برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.





صفحه 1 از 2 12 آخرین
نمایش نتایج: از 1 به 10 از 12

موضوع: فورجينگ

  1. #1
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218

    فورجينگ

    فورجينگ به معناي فورج يا آهنگري مي باشد. فرم وشكل دهي فلزات گداخته، يا تحت فشار قراردادن آنها توسط قالبهاي فورج و يا پرس هايهيدروليكي يا پنوماتيك و يا پتك هاي ضربه اي را صنعت فورجينگ مي نامند.


    اكثر قطعات صنعتي درصنايع مهم ماشينسازي،خودروسازي و صنايع نظامي با روش فورج تهيه مي شوند.
    قطعاتي كه به روش فورجينگ توليد شده اند دارايمقاومت و استحكام بيشتري نسبت به قطعات مشابه ماشين كاري شده هستند، زيرا در پروسهآهنگري مواد اوليه قطعات به هم فشرده شده و قطعات مهمي مانند ميل لنگ ها،دستهپيستون ها آچارها و... ساخته مي شوند.
    فوايد روش فورج شامل كاهش هزينه و انبوهي توليدو از معايب آن دقت كم قطعات توليد شده ميباشد.
    اكثر فلزات قابليت عمليات آهنگري “فورجينگ” رادارند ولي چدن خاكستري اين خاصيت را ندارد زيرا امكان شكستگي در آن زياد است.


    چكش ها و پرسهاي فورج:

    در صنعت فورج براي فرم دهي و شكل دادن قطعات ازچكش ها و پرس هاي آهنگري استفاده مي شود كه در انواع گوناگون پرس هاي مكانيكي فورج،پرسهاي هيدروليكي فورج، چكش ها و پتكهاي پنوماتيك ساخته مي شوند.
    پرسهاي فورج از طريق ايجاد فشار و قدرت زياد برروي قطعات گرم و حرارت ديده آنها را تغيير فرم مي دهند.
    پرسهاي فورج عموماً با سه مكانيزم،لنگ،پيچي وهيدروليكي كار مي كنند.

    قالب هاي فورج

    چكش كاري (آهنگري دستي) فرآيند ساده و انعطافپذيري است،ليكن براي توليد انبوه مناسب نيست. چكش كاري روش كندي است كه در آن دقتابعاد نهايي قطعه به مهارت كارگر بستگي دارد. آهنگري در قالب بسته (آهنگري حديدهاي) با به كارگيري قالبهاي شكل دار و كنترل جريان فلز توسط آنها، بر اين مشكلاتفايق آمده است.
    فلز گرم كرده را در محفظه اي نيمه پايين قرار ميدهند و سپس يك يا چند ضربه توسط نيمه بالايي قالب وارد مي شود اين ضربه ها باعثجريان فلز تا حد پر كردن تمام محفظه قالب مي شود فلز اضافي نيز پس از فشرده شدن بهشكل زايده نازكي در پيرامون حفره در مي آيد كه پس از پايان كار با نوعي قالب حذفزايده برداشته مي شود.



    قالبهاي فورج را معمولاً از جنس فولادهاي ابزاريا پرآلياژ مي سازند و ساخت آنها بسيار گران تمام مي شود.

  2. 3
  3. #2
    آسمون
    ناظـم سایـت
    تاریخ عضویت
    2012/11/06
    محل سکونت
    زیر چتر آسمون...
    سن
    26
    نوشته ها
    1,608
    3,143
    2,397

    دسته بندی فرآیند های آهنگری

    دسته بندی فرآیند های آهنگری


    دو دسته اصلی فرآیند های آهنگری، آهنگری قالب باز و آهنگری قالب بسته هستند. آهنگری قالب باز بین قالب های مسطح یا قالب های با اشکال بسیار ساده اجرا می شود. این فرآیند اکثراً برای اشیاء بزرگ یا وقتی که تعداد قطعات تولید شده کم است به کار می رود. در آهنگری قالب بسته قطعه بین دو نیم قالب که اثر شکل نهایی قطعه بر آن ها نقش بسته، تغییر شکل پیدا می کند. در این روش قطعه تحت فشار زیاد در یک حفره بسته تغییر شکل می دهد و بنابراین قطعات آهنگری شده دقیقی با حدود مجاز ابعادی ظریف قابل تولید هستند.

    ساده ترین عملیات آهنگری قالب باز، برآمده کردن (Upsetting) یک شمشال استوانه ای بین دو قالب صاف است. آزمایش فشار در شکل روبرو یک نمونه ابتدایی از این فرآیند در مقیاس کوچک است. با جریان کردن فلز به طور جانبی بین سطوح قالبی که بهم نزدیک می شوند، در سطح مشترک فلزهای قالب، به علت وجود نیروهای اصطکاکی، در مقایسه با صفحه واقع در وسط ارتفاع تغییر شکل کمتری ایجاد می شود. بنابراین، جوانب استوانه برآمده و بشکه ای می شود. طبق قانون کلی، فلز به سهولت به طرف نزدیک ترین سطح آزاد جریان می کند، چون در این کار کمترین مسیر اصطکاکی طی می شود.


    اثر اصطکاک در مهار کردن جریان فلز برای تولید قطعاتی با اشکال مختلف در قالب های ساده به کار می رود. قالب های لبه کاری (Edging Dies) برای شکل دادن انتهای میلگرد ها و جمع کردن فلز به کار می روند.

    چنانچه در شکل روبرو در قسمت های الف و ب نشان داده شده است، قالب از جریان کردن فلز در جهت افقی ممانعت می کند، ولی فلز می تواند از اطراف آزادانه حرکت کرده و قالب را پر کند. شیار کاری (Fullering) برای کم کردن سطح مقطع بخش هایی از یک قطعه به کار می رود. جریان فلز به سمت خارج و دور از مرکز شیار کاری است ( شکل زیر قسمت ج ). مثالی از کاربرد این نوع عملیات، در آهنگری میل لنگ موتورهای درون سوز است. کاهش سطح مقطع کار، همزمان با افزایش طول ، به کشش به تو (drawing down) یا کشش به بیرون (drawing out) موسوم است ( شکل زیر قسمت د ). اگر عملیات کشش به تو با قالب های مقعر ( قسمت ه ) طوری انجام شود که میلگردی با قطر کمتر به دست آید، این عمل سوراخگری (Swaging) نامیده می شود.

    عملیات دیگری که توسط آهنگری انجام می شوند عبارتند از:

    - خم کاری (Bending)
    - پیچانیدن (Twisting)
    - اکستروژن
    - سنبه کاری (Piercing) (قسمت و )
    - سوراخ کاری (Punching) ( قسمت ز )
    - دندانه گذاری (Indenting)


    در آهنگری قالب بسته از قطعات قالب جفت شده و تراشیده برای تولید قطعه آهنگری با حدود ابعادی مجاز دقیقی استفاده می شود. به طور کلی زیاد بودن میزان تولید، توجیه کننده استفاده از قالب های گران قیمت است.


    شمشال آهنگری در آهنگری قالب بسته، معمولاً اول شیار کاری و بعد لبه کاری می شود تا فلز را برای آهنگری بعدی در مکان های درست قرار دهد. شمشال پیش شکل گرفته، سپس در حفره قالب قطعه زنی قرار می گیرد و آهنگری مقدماتی انجام می شود تا شکلی نزدیک شکل نهایی به دست آورد. بیشترین تغییر در شکل فلز معمولاً در این مرحله انجام می شود. قطعه سپس به قالب نهایی منتقل می شود و در این قالب توسط آهنگری، شکل و ابعاد نهایی را به دست می آورد.

    استفاده از فلز به اندازه کافی در قطعه آهنگری، طوری که حفره قالب را کاملاً پر کند مهم است. چون قرار دادن مقدار درست فلز در مکان های مناسب حین شیار کاری و لبه کاری مشکل است، استفاده از مقداری فلز اضافه متداول می باشد. وقتی قالب ها برای مرحله نهایی به هم نزدیک می شوند، فلز اضافی به صورت نوار نازکی از فلز که به پلیسه موسوم است، بیرون می زند. برای جلوگیری از تشکیل پلیسه (flash) خیلی پهن، معمولاً یک برآمدگی موسوم به شیار پلیسه رو (flash gutter) مطابق شکل روبرو در قالب تعبیه می شود. مرحله نهایی در ساخت یک قطعه قالب بسته، زدودن پلیسه یا پلیسه گیری (trimming) است.


    به علت وجود پلیسه، عنوان آهنگری قالب بسته صحیح نمی باشد و نام بهتر برای این فرآیند، آهنگری قالب نقش دار (impression-die forging) است. پلیسه دو کار می کند. اول اینکه پلیسه به صورت « دریچه اطمینان » برای فلز مازاد در حفره قالب بسته عمل می کند. مهمتر اینکه فرار فلز را تنظیم می کند و بنابراین پلیسه نازک مقاومت جریان سیستم را به شدت زیاد می کند، طوری که فشار زیادی ایجاد می شود تا از پر کردن کلیه فرو رفتگی های قالب اطمینان حاصل شود.

    شکل روبرو منحنی مشخصه بار آهنگری را بر حسب پیش روی قالی ( ضربه پرس ) برای فرآیندهای آهنگری قالب بسته نشان می دهد. ابعاد پلیسه نباید بیش از حد بزرگ انتخاب شود چون این امر به ایجاد بارهای بزرگ آهنگری به همراه مشکلات سایش و شکست قالب منجر می شود. شرایط ایده آل زمانی است که برای حداقل پلیسه مورد نیاز در انجام کار، طراحی صورت گیرد. آهنگری قالب بسته، به ویژه هنگام تولید قطعات با مغزی های تیز، پوسته های نازک و لبه های بلند بسیار مشکل است. هم چنین برای سهولت جدا شدن قطعه نهایی باید قالب های آهنگری به شکل مخروطی تهیه شوند. زاویه شیب مجاز قالب برای آهنگری فولاد تقریباً 5 درجه است.



    .
    .
    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]











  4. 4
  5. #3
    آسمون
    ناظـم سایـت
    تاریخ عضویت
    2012/11/06
    محل سکونت
    زیر چتر آسمون...
    سن
    26
    نوشته ها
    1,608
    3,143
    2,397

    تجهیزات آهنگری

    تجهیزات آهنگری



    تجهیزات آهنگری (Forging Equipment) را می توان بر حسب اصول عملیات طبقه بندی کرد. در پتک های آهنگری ، نیرو توسط یک وزنه سقوطی یا کوبه وارد می شود. این پتک ها دستگاه های با انرژی محدود هستند چون تغییر شکل از انتشار انرژی جنبشی کوبه به دست می آید. پرس های آهنگری مکانیکی ، دستگاه های با ضربه محدود هستند، چون طول ضربه پرس و بار قابل حصول در وضعیت های مختلف ضربه معرف کارایی آن ها هستند. پرس های هیدرولیک ، دستگاه های با بار محدود هستند، چون کارایی آن ها برای اجرای عملیات شکل دادن عمدتاً با حداکثر ظرفیت بار محدود می شود. هر یک از این دسته دستگاه های آهنگری باید نسبت به مشخصات انرژی و بار، مشخصات زمانی و کارایی شان برای تولید قطعاتی با دقت ابعادی زیاد سنجیده شوند.

    برای تکمیل موفقیت آمیز هر عملیات آهنگری ، بار قابل حصول از دستگاه باید از بار لازم در هر نقطه واقع در فرآیند بیشتر باشد و انرژی حاصل از دستگاه نیز از انرژی مورد نیاز فرآیند برای ضربه کامل بیشتر شود.

    دستگاه آهنگری


    متداول ترین دستگاه های آهنگری، پتک آهنگری است. دو نوع پتک اصلی عبارتند از:

    پتک تخته دار (board hammer)
    پتک قدرتی (power hammer)


    در پتک تخته دار ، کوبه و قالب بالایی با چسبیدن غلتک های اصطکاکی به تخته آن را بلند می کنند. وقتی تخته رها می شود، کوبه تحت تاثیر ثقل می افتد تا انرژی ضربه ای تولید کند. بلافاصله تخته برای زدن ضربه دیگری بالا می رود. آهنگری با پتک معمولاً با ضربه های مکرر انجام می شود. پتک ها بسته به اندازه و ظرفیت شان می توانند بین 60 تا 150 ضربه در دقیقه وارد کنند. انرژی ایجاد شده توسط ضربه مساوی انرژی پتانسیل ناشی از وزن کوبه و ارتفاع سقوط است. پتک های آهنگری توسط وزن کوبه شان بر آورد می شوند. اما چون پتک دستگاهی با انرژی محدود است، که در آن تا پراکنده شدن انرژی جنبشی کل توسط تغییر شکل مومسان قطعه یا تغییر شکل کشسان قالب ها و دستگاه، تغییر شکل پیشروی می کند، صحیح تر است که این دستگاه ها بر حسب انرژی آزاد شده بر آورد شوند.

    پتک قدرتی که در آن، کوبه در ضربه پایینی توسط بخار یا فشار هوا به اضافه ثقل، شتاب می گیرد ظرفیت بیشتری دارد. بخار یا هوا همچنین برای بالا بردن کوبه در ضربه بالایی هم به کار برده می شود. انرژی کل ایجاد شده برای ضربه زدن در یک پتک سقوطی قدرتی از رابطه زیر به دست می آید:


    که در آن m = وزن کوبه بر حسب کیلوگرم ، v = سرعت کوبه در شروع تغییر شکل ، g = شتاب ثقل ، p = فشار بخار یا هوای وارد بر استوانه کوبه در ضربه پایینی ، A = مساحت استوانه کوبه و H = ارتفاع سقوط کوبه.

    ویژگی مهم پتک قدرتی این است که انرژی ضربه می تواند کنترل شود، در صورتی که در پتک تخته ای، جرم و ارتفاع سقوط ثابت هستند. پتک های قدرتی برای آهنگری قالب بسته به پتک های تخته دار ارجحیت دارند. اندازه این دستگاه در محدوده 453 تا 22650 کیلوگرم است و می تواند قطعاتی به وزن چند گرم تا چند تن را تولید کند. پتک آهنگری ارزانترین وسیله ایجاد یک بار آهنگری بزرگ است. مثلا یک پتک قدرتی 1359 کیلوگرمی می تواند متجاوز از 600 تن بار آهنگری تولید کند.


    همچنین پتک آهنگری، دارای کمترین زمان تماس حین فشار یعنی از 1 تا 10 میلی ثانیه است. اما به طور کلی دقت آهنگری قابل حصول در پتک ها به اندازه پرس ها نیست. هم چنین به علت مشخصه ضربه ای ذاتی آن ها، باید مشکلات مربوط به تکان زمین، صدا و ارتعاش بر طرف شود. بعضی از این مشکلات با پتک ضربه متقابل (counterblow hammer) ، که در آن دو کوبه مخالف هم به طور همزمان به قطعه ضربه می زنند طوری که عملاً تمام انرژی به صورت کار جذب می شود و انرژی کمی به صورت ارتعاش در پی ریزی و محیط اطراف تلف می شود، به حداقل می رسند.

    یک پتک آهنگری جدید، دستگاه آهنگری با آهنگ انرژی زیاد (HERF: high-energy-rate-forging) است که معمولاً در آن برای به دست آوردن مقدار انرژی لازم، سرعت های زیاد 6.1 تا 24.4 متر بر ثانیه جانشین جرم می شود.

    پرس های آهنگری مکانیکی یا هیدرولیکی هستند. پرس ها بر مبنای نیروی ایجاد شده در انتهای ضربه معین می شوند. کنار پتک ها، پرس های مکانیکی متداول ترین وسیله برای آهنگری قالب بسته می باشد. بیشتر پرس های مکانیکی دارای یک میل لنگ خارج از مرکز بوده که حرکت دورانی را به حرکت خطی متقابل کشویی پرس تبدیل می کند. ضربه کوبه این پرس ها کوتاهتر از پرس هیدرولیک یا پتک است، طوری که پرس های مکانیکی برای قطعات آهنگری با برجستگی کم کاملاً مناسب هستند. بار حداکثر وقتی به دست می آید که کوبه به فاصله 0.32 سانتیمتر از نقطه مرگ پایینی باشد. پرس های مکانیکی با ظرفیت 300 تا 12000 تن هم موجود هستند. ضربه یک پرس شبیه فشار دادن است تا اینکه شبیه ضربه پتک باشد. به این دلیل، قالب ها می توانند سبکتر باشند و عمر قالب در پرس، بیشتر از پتک است. اما قیمت اولیه یک پرس به مراتب خیلی بیشتر از یک پتک می باشد، بنابراین لازم است که میزان تولید آن زیاد باشد. میزان تولید پرس مشابه میزان تولید پتک است، ولی چون هر ضربه پرس دارای نیروی یکسان است، برای انجام شکل دادن مقدماتی و عملیات نهایی در یک دستگاه، پرس چندان مناسب نمی باشد.


    انرژی کل به وجود آمده در حین ضربه پرس از رابطه زیر بدست می آید:


    که در آن I = گشتاور ماند چرخ طیار ، ω = سرعت زاویه ای بر حسب رادیان ، no = سرعت اولیه چرخ طیار و nf = سرعت چرخ طیار پس از تغییر شکل بر حسب rpm .

    پرس های هیدرولیک دستگاه های با بار محدودند که در آنها فشار هیدرولیک، پیستون را به داخل سیلندر حرکت می دهند. ویژگی اصلی این پرس ها این است که در هر نقطه از مسیر حرکت کوبه می توان از تمام بار پرس استفاده کرد. این ویژگی باعث می شود پرس هیدرولیک به طور ایده آل برای عملیات آهنگری از نوع فشار کاری مناسب باشد. سرعت کوبه می تواند کنترل شود و حتی حین ضربه تغییر کند. پرس هیدرولیک دستگاهی با سرعت نسبتاً کم است. کم بودن سرعت باعث می شود که زمان تماس طولانی تر باشد و این ممکن است به مشکلاتی از نظر افت گرمای قطعه و تخریب قالب منجر شود. از طرف دیگر، عمل فشار دادن آهسته پرس هیدرولیک باعث محدودیت در حد مجاز قطعه آهنگری می شود. پرس های هیدرولیک از 500 تا 18000 تن وجود دارند. ضمن اینکه پرس های 50000 تنی نیز ساخته شده اند. قیمت اولیه پرس هیدرولیک از قیمت اولیه پرس مکانیکی با ظرفیت برابر، بیشتر است. ضرایب تبدیل ظرفیت پرس ها و پتک ها موجود هستند.

    پرس های پیچی هم برای آهنگری قالب بسته سرد و هم گرم بسیار متداول هستند. در یک پرس پیچی، کوبه توسط اتصال دواری به یک هرز گرد که در گیر پیچ بزرگی است متصل می شود. حرکت دورانی یک چرخ طیار، توسط مارپیچ چند راهه روی هرز گرد و مهره آن، به حرکت خطی تبدیل می شود.

    دستگاه های آهنگری موسوم به دستگاه پتک کاری افقی یا پتک افقی، نوعی از پرس های مکانیکی افقی هستند که برای تولید انبوه قطعات آهنگری با اشکال متقارن از قبیل پیچ، میخ پرچ و قطعه خام چرخ دنده از ماده اولیه به شکل میلگرد به کار می روند. غلتک های آهنگری قبل از آهنگری در قالب بسته برای شکل دادن اولیه و تولید مقاطع باریک دراز یا مخروطی مانند فنرهای تخت یا پیچ های بلند به کار می روند. روی غلتک های آهنگری و در بخشی از پیرامون آن ها شیارهایی وجود دارد که بر هم مماس هستند و برای ایجاد تغییر شکل به کار می روند.


    منبع:ویکی پی جی
    .
    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]











  6. 4
  7. #4
    آسمون
    ناظـم سایـت
    تاریخ عضویت
    2012/11/06
    محل سکونت
    زیر چتر آسمون...
    سن
    26
    نوشته ها
    1,608
    3,143
    2,397

    آهنگری قالب باز

    آهنگری قالب باز


    آهنگری قالب باز (Open-Die Forging) مشخصاً برای قطعات بزرگ با اشکال نسبتاً ساده ای که بین قالب های ساده در پرس هیدرولیک بزرگ یا پتک قدرتی شکل داده می شوند، به کار می رود. مثال هایی از قطعاتی که در آهنگری قالب باز ساخته می شوند عبارت است از:

    محورهای پروانه (ship propeller shafts)
    حلقه ها (rings)
    لوله های توپ (gun tubes)
    دیگ های بخار (pressure vessels)

    چون همیشه قطعه از ابزار بزرگتر است، در هر لحظه تغییر شکل در بخش کوچکی از قطعه انجام می شود. شیوه اصلی تغییر شکل فشار است که با پخش زیاد در جهات جانبی همراه است. احتمالاً ساده ترین عملیات آهنگری قالب باز ضخیم کاری شمشالی (cogging) بین ابزار مسطح برای کاهش سطح مقطع است که معمولاً شکل نهایی مقطع را تغییر نمی دهد. شکل روبرو به تعریف این اصطلاح از نظر پخش شدن در ضخیم کاری کمک می کند. تاملینسون و استرینگر (Tomlinson & Stringer) ضریب پخش S را به شرح زیر تعریف کرده اند:




    به علت بشکه ای شدن میله، اندازه گیری کرنش عرضی طبیعی مشکل است، ولی افزایش طول به دقت قابل اندازه گیری می باشد. با استفاده از رابطه ثابت بودن حجم ، می توان نوشت:

    یا

    با جایگزین کردن در اولین معادله، ضریب ازدیاد طول به دست می آید:


    اگر S=1 باشد، تمام تغییر شکل خود را به صورت پخش نمایان خواهد کرد، در صورتی که اگر S=0 باشد، کلیه تغییر شکل صرف ازدیاد طول خواهد شد. مشاهده شده است که S عمدتاً به نسبت گاز b/wo طبق را به زیر بستگی دارد:


    معادله ابتدایی معمولاً تحت عنوان « قانون پخش » نامیده می شود


    که در آن β = نسبت پخش = w1/wo و γ = ضریب فشار = h1/ho

    دامنه های حدی ویژه ای از این متغیر ها وجود دارند که باید بررسی شوند. چون فقط آن بخش از سطح که تحت گاز است در هر زمان تغییر شکل داده می شود، خطر ایجاد لبه های سطحی در مرحله ای که قسمت آهنگری را از قسمت آهنگری نشده قطعه جدا می کند، وجود دارد. برای شکل دادن هر شکل هندسی معین با ابزار، تغییر شکلی بحرانی وجود دارد که این لبه ها را تولید می کند. ویستریش و شوت (Wistreich & Shutt) توصیه کردند که نسبت فشار ho/h1 نباید از 1.3 بیشتر شود. چون آهنگری قالب باز اکثراً بر قطعات بزرگ انجام می شود، اطمینان از اینکه شمشال به طور کامل تا مرکز تغییر شکل کرده باشد مهم است. توصیه می شود که نسبت گاز b/h از 1.3 کمتر نباشد، تا تغییر شکل ناهمگن را به حداقل برساند.

    بار لازم برای آهنگری یک قطعه صاف در قالب های باز از رابطه زیر تخمین زده می شود:


    که C ضریب قید برای پذیرفتن تغییر شکل ناهمگن است. یادآوری می شود که مقاومت تغییر شکل با Δ=h/L زیاد می شود. هیل (Hill) میدان های خط لغزش را برای آهنگری با شرایط مختلف Δ بنا کرد که نتایج آن با رابطه زیر بیان می شود:

    C = 0.8 + 0.2 h/b = 0.8 + 0.2 Δ



    .
    .
    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]











  8. 3
  9. #5
    آسمون
    ناظـم سایـت
    تاریخ عضویت
    2012/11/06
    محل سکونت
    زیر چتر آسمون...
    سن
    26
    نوشته ها
    1,608
    3,143
    2,397

    آهنگری قالب بسته

    آهنگری قالب بسته



    در آهنگری قالب بسته (Closed-Die Forging) قطعه بین دو نیم قالب که اثر شکل نهایی قطعه بر آن ها نقش بسته، تغییر شکل پیدا می کند. در این روش قطعه تحت فشار زیاد در یک حفره بسته تغییر شکل می دهد و بنابراین قطعات آهنگری شده دقیقی با حدود مجاز ابعادی ظریف قابل تولید هستند.

    در فرآیند آهنگری قالب بسته، پلیسه نقش مهمی در کنترل پر کردن قالب و ایجاد بارهای آهنگری زیاد دارد. معمولاً تغییر شکل در آهنگری قالب بسته خیلی پیچیده است و طراحی مراحل میانی برای ایجاد قطعه دقیق نهایی به تجربه و مهارت زیادی نیاز دارد. موفقیت کلی عملیات آهنگری به درک مفهوم تنش جریان ماده، شرایط اصطکاکی و جریان ماده برای ارائه بهترین شکل هندسی قالب ها بستگی دارد. مشکل ویژه این روش ممانعت از سرد شدن سریع قطعه توسط قالب های سردتر از قطعه است.



    طراحی قطعه در آهنگری



    طراحی قطعه ای برای تولید به روش آهنگری قالب بسته پیش بینی های زیر را ایجاب می کند:

    1. حجم و وزن قطعه
    2. تعداد مراحل و نظم انجام عملیات پیش شکل دادن
    3. ابعاد پلیسه در قالب های پیش شکل و نهایی
    4. شرایط بار و انرژی لازم برای هر یک از عملیات آهنگری

    طراحی پیش شکل (perform) مشکل ترین و بحرانی ترین مراحل در طراحی آهنگری است. طراحی صحیح پیش شکل ، جریان بی عیب و پر شدن کامل قالب و حداقل ضایعات را تضمین می کند. موفقیت در این زمینه به شناخت کلی جریان فلز حین آهنگری بستگی دارد. با اینکه جریان فلز فقط شامل دو نوع جریان اصلی اکستروژن ( جریان موازی با جهت حرکت قالب ) است؛ در بیشتر عملیات آهنگری هر دو جریان به طور همزمان رخ می دهند. تعیین سطوح خنثی گام مهمی در شناخت جریان فلز است. فلز از سطح خنثی در جهتی عمود بر حرکت قالب جریان می کند.

    در طراحی یک پیش شکل چنین متداول است که مقاطع کلیدی در قطعه آهنگری در نظر گرفته شده و پیش شکل بر مبنای جریان فلز طراحی می شود. بعضی ملاحظات کلی عبارتند از:

    1. سطح هر مقطع در امتداد طول باید مساوی مساحت مقطع نهایی به اضافه پلیسه باشد.
    2. کلیه شعاع های مقعر روی پیش شکل باید از شعاع های واقع بر قطعه آهنگری شده نهایی بزرگتر باشند.
    3. سطح مقطع پیش شکل باید بلند تر و باریک تر از سطح مقطع نهایی باشد تا جریان بر آمده کردن (upsetting) را قطعی تر کند و جریان اکستروژن را به حداقل برساند.

    جریان در مرحله نهایی و به طور آرمانی باید از جانب به طرف حفره قالب و بدون برش اضافی در مرز قطعه با قالب باشد. این نوع جریان، اصطکاک، با آهنگری و سایش قالب را به حداقل می رساند.
    .
    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]











  10. 4
  11. #6
    آسمون
    ناظـم سایـت
    تاریخ عضویت
    2012/11/06
    محل سکونت
    زیر چتر آسمون...
    سن
    26
    نوشته ها
    1,608
    3,143
    2,397

    عیوب آهنگری

    عیوب آهنگری



    عیوب آهنگری (Forging Defects) هنگامی ایجاد می شود که تغییر شکل حین فرآیند آهنگری تنها به لایه های سطحی محدود باشد. در این شرایط مانند زمانی که ضربات پتک به طور سریع و سبک به قطعه وارد می شود، ساختار دندریتی شمش در داخل قطعه آهنگری شکسته نخواهد شد. لذا در قطعه نفوذ ناقص و عیوب ایجاد می گردد. نفوذ ناقص در آهنگری به راحتی با ماکرواچ کردن مقطع قطعه آهنگری پدیدار می شود. آزمایش صفحه اچ عمیق برای کشف جدایش، ساختار دندریتی و ترک ها روش استاندارد کنترل کیفی قطعات آهنگری بزرگ است. معمولاً برای به حداقل رساندن نفوذ ناقص، قطعاتی که مقطع بزرگی دارند با پرس آهنگری می شوند.

    تغییر شکلی که در آهنگری ایجاد می شود، به درجه ویژه ای از جهتدار شدن در ریز ساختاری که در آن فازهای ثانویه و آخال ها موازی با جهت بیشترین تغییر شکل قرار گرفته اند، منجر می شود. در بزرگنمایی کم، این جهتدار شدن به صورت خطوط جریان، یا ساختار رشته ای ظاهر می شود. وجود ساختار رشته ای مشخصه تمام قطعات آهنگری است و نباید به عنوان عیب آهنگری در نظر گرفته شود. اما ذکر این نکته لازم است که ساختار رشته ای باعث خواص خستگی و نرمی کششی کمتری در جهت عمود بر جهت عرضی می شود. برای به دست آوردن بهترین حالت تعادل بین نرمی در جهات طولی و عرضی یک قطعه آهنگری، اغلب لازم است مقدار تغییر شکل به 50 تا 70 درصد کاهش در سطح مقطع محدود شود.

    انواع عیوب آهنگری

    از جمله عیوب در فرآیند آهنگری عبارتند از :

    1- ترک سطحی : ترک سطحی در نتیجه کار سطحی زیاد در دمای خیلی کم یا در اثر سرخ شکنندگی ( شکنندگی حاصل از گرما : Hot Shortness ) به وجود می آید. وجود گوگرد به مقدار زیاد در فضای کوره می تواند در فولاد و نیکل، سرخ شکنندگی تولید کند.

    2- ترک در پلیسه : ایجاد ترک در پلیسه قطعات آهنگری قالب بسته یکی دیگر از عیوب سطحی است، چون به طور کلی وقتی پلیسه گیری می شود ترک به داخل قطعه آهنگری نیز نفوذ می کند (مانند قسمت الف از شکل زیر). هر چه پلیسه در مقایسه با ضخامت اولیه فلز نازک تر باشد، این نوع ایجاد ترک متداول تر است. از ایجاد ترک پلیسه به وسیله افزایش ضخامت پلیسه یا استقرار مجدد پلیسه در ناحیه ای از قطعه که کمتر بحرانی است، می توان جلوگیری کرد. همچنین این کار توسط پلیسه گیری گرم یا تنش زدایی قطعه قبل از پلیسه گیری سرد نیز انجام می شود.

    3- لبه سرد : یکی دیگر از عیوب سطحی متداول در قطعات آهنگری قالب بسته « لبه سرد » یا « تا » است (قسمت ب). لبه سرد، ناپیوستگی است که وقتی دو سطح فلزی بدون جوش خوردگی کامل روی هم تا می شوند، به وجود می آید. این عیب وقتی رخ می دهد که فلز روی بخشی از حفره قالب که پر شده است یا فقط قسمتی از آن به علت وجود گوشه های تیز، برودت بیش از حد یا اصطکاک زیاد پر شده، جریان کند.

    4- مواد زائد : جرم باقیمانده یا بقایای روان کننده که در فرو رفتگی های عمیق قالب جمع می شوند، قطعاتی از جرم تشکیل می دهند که باعث می شود قالب به اندازه کافی پر نشود. جرم گیری ناقص قطعه باعث می شود جرم در مرحله نهایی آهنگری داخل قطعه شود.

    هنگام آهنگری ممکن است تنش های کششی ثانویه تولید شوند و بنابراین ترک پدید آید. ترک های داخلی، حین برآمده کردن یک استوانه یا جسم گرد (قسمت ج) در نتیجه تنش های کششی محیطی ایجاد می شوند. اما طراحی صحیح قالب ها می تواند ایجاد این نوع ترک را به حداقل برساند. برای به حداقل رسانیدن کوژی حین برآمده کردن و نیز تنش های کششی محیطی، استفاده از قالب های مقعر متداول است. ایجاد ترک داخلی در آهنگری قالب بسته کمتر شایع است، زیرا تنش های فشاری جانبی در اثر واکنش قطعه کار با جدار قالب زیاد می شوند.



    منبع:ویکی پی جی
    .
    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]











  12. 4
  13. #7
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218

    عیوب در فورجینگ

    مرحله 1: مواد اولیه

    ›شناخت مواد:مواد اولیه از شرکت فولاد آلیاژی ایران بصورت گرید ها ( جنسها ) و شماره ذوبهای مختلف به این شرکت ارسال میگردد.
    ›مهمترین عیوب بوجود آمده در هنگام ورود مواد اولیه شامل موارد ذیل میباشد:
    ›کم یا زیاد بودن عناصر تشکیل دهنده
    ›میکس مواد
    ›کیفیت سطح (ترک و اورلپ مواد اولیه)
    ›عدم فورج پذیری
    ›وجودناخالصی در مواد اولیه
    ›سختی

    عیب 1:کم یا زیاد بودن عناصر تشکیل دهنده فولاد

    ›نمونه دستور العمل کنترلی فولاد 30MSV6
    ›که ممکن است مثلا در گرید فولاد فوق یکی از عناصر تشکیل دهنده آن بالا و پایین بوده که این عیب در واحد کنترل کیفیت به ارسال نمونه جهت آنالیز مجدد با دستگاه کوانتومتر مشخص میشود. مطابق نمونه برگه آنالیز ونمونه آنالیزمجدد همان شماره ذوب و وجود اختلاف در عنصر کربن وپایین بودن مقدار آن (0.27) .
    ›کلیه قطعات از نظر جنس تشکیل دهنده معیوب بوده و قابل استفاده نمیباشد،که مواد به شرکت فولاد آلیاژی یزد عودت داده میشود.


    عیب 2: میکس (مخلوط شدن) مواد اولیه

    ›مواد اولیه در شرکت فولاد آلیاژی یزد بوزن 35 الی 40 تن در هر شماره ذوب میباشد که پس از سرد شدن با توجه به سفارشات مشتری به مقاطع مختلف نورد میشود مثلا35 Øو60Øو70Øو90Ø که تمامی این 35 یا 40 تن از یک جنس میباشد.
    ›1- مخلوط شدن مواد ممکن است در مبدا یعنی شرکت فولاد آلیاژی یزد ویا در شرکت مصرف کننده در انبار مواد اولیه یا هنگام برش ویا بعد از آن بصورت بیلتهای کوچک اتفاق بیافتد که در صورت تولید قطعه با جنس دیگر قطعات ناسالم و ضایعات میباشد،که جداسازی قطعات با جنسهای مختلف کار بسیار سخت و پرهزینه میباشد که با پیشرفت تکنولوژی این امکان در شرکت با دستگاه ادی کارنت در واحد عملیات حرارتی وجود دارد.

    ›جنسهای مواد اولیه ای که در این شرکت استفاده میگردد عبارتند از:
    ›CK45-CK40-41CRS4-30MSV6-27CD4-EN18C-SCM420H-SCM435H-SCR435H-……


    عیب 3: کیفیت سطح ،ترک و اورلپ مواد اولیه

    ›سطح مواد اولیه باید دارای کیفیت سطح مناسب بوده وفاقد هرگونه خلل وفرج سطحی ناشی از اکسید گرفتگی و فرسایش سطح قالبهای نورد فولاد باشد چون در صورت وجود کیفیت سطح نامناسب کیفیت ظاهری قطعات فورج معیوب شده حالت اکسید گرفتگی پیدا کرده و در قطعاتی که سطح آنها ماشینکاری نمیشود وکیفیت سطح از نظر مشتری مهم میباشد،که این قطعات ممکن است ضایعات شود.
    ›ترک مواد: ترکهای مواد اولیه ممکن است خارج از استاندارد اعلام شده باشد. که در مرحله فورج ترکهای فوق گسترش پیدا کرده و باعث ترکدار شدن قطعات گردد.ترکهای مواد اولیه در شرکت فولاد آلیاژی با دستگاه ادی کارنت ترکیاب ودراین شرکت با دستگاه ترکیابی مگنوفلکس هنگام بازرسی مواد اولیه قابل تشخیص میباشد.
    ›در صورتی که عمق ترک بیش از حد مجاز باشد قطعات تولید شده فورج معیوب بوده وقابل استفاده نمیباشد.
    ›اورلپ مواد اولیه: این عیب در هنگام نورد فولادها در شرکت فولاد آلیاژی ایران در اثر چرخیدن ، تغییر زاویه نورد همانند مرحله رول فورج باعث بوجود آمدن پلیسه شده و این پلیسه در مرحله نورد در طول شاخه گسترش پیدا کرده وباعث اورلپ میشود واین اورلپ در قطعات که دارای مرحله میباشند باز شده و کاملا با چشم قابل رویت است . ولی در دیگر قطعات قابل تشخیص نبوده و باعث ترکدار شدن قطعات تولید شده میگردد
    ›در بدو ورود مواد اولیه ویا هنگام برش ویا هنگام چیدن بیلتهای برش خورده اورلپ در سطح مواد اولیه قابل رویت بوده ودر صورت دقت اپراتورهای برشکاری وگرم کردن میتوان بیلتهای معیوب را جداسازی کرد.

    عیب 4- عدم فورج پذیری


    ›در بعضی از فولادهای خریداری شده ،ممکن است فولاد ظاهرا سالم و بدون عیب باشد ولی در عملامکان فورج این فولادها وجود ندارد. در مرحله فورج تغییر شکل مناسب نداده وباعث ترک و اورلپ میشود،که این مشکل با تست UPSET ⅓ طول بیلت برش خورده شده انجام میشود.(که نسبت طول به قطر بیلت مورد بررسی 2 به 1 میباشد.) این عیب در گذشته در فولادهای روسی خریداری شده وجود داشت که درچند سال اخیر در فولادهای داخلی مشاهده نشده است.


    عیب 5- سختی مواد اولیه


    ›سختی بالای مواد اولیه در هنگام برش باعث ترک مواد در مقطع برش شده که این بیلتها معیوب بوده ودر هنگام برشکاری یا هنگام چیدن در کوره قابل تشخیص و جداسازی میباشد.
    ›سختی پایین مواد اولیه نیز در هنگام برش باعث دفرمه شدن مقطع برش و بوجود آمدن پلیسه میشود.این پلیسه در صورتی که سنگزنی نشود باعث بوجود آمدن اورلپ وترک در قطعات تولید شده میشود.قطعات تولید شده بسته به نوع وعمق اورلپ تعیین تکلیف میگردد.


    عیب 6:ناخالصی

    ›ناخالصی در مواد اولیه معمولا بصورت سولفیدی،اکسیدی ویا سیلیکاتی ممکن است درمواد دیده شود،که درصورت وجودناخالصی ممکن است فولاد فاقد خاصیت فورج پذیری یاعملیات حرارتی باشد.

    مرحله 2 : برش


    ›کیفیت نامناسب سطح برش :
    › این عیب ممکن است دراثر تنظیم نبودن تیغه های برش ،سختی مواد اولیه وغیره ....بوجود آید که باعث ایجاد پلیسه ولبه در سطح مقطع برش شده واین پلیسه همانگونه که قبلا نیز گفته شد باعث ایجاد ترک در قطعه میشود.
    ›2-طول و وزن نامناسب
    ›در صورتیکه طول قطعات یا وزن انها زیاد باشد ، در قطعاتی که آپست میشود باعث شکستن قالب یا فلش خارج از استاندارد میگردد.
    ›طول و وزن کم:
    ›باعث پرنکردگی قطعات حین تولید ،توقف خط وضایعات شدن مواد اولیه برش خورده میگردد.


    مرحله 3- گرم کردن

    ›گرم کردن به دو روش القایی وگازئیلی در شرکتهای مختلف انجام میشود.
    ›
    عیوب این مرحله شامل:
    ›دمای پایین باعث شکستن قالب، بالا رفتن اندازه های قطعات فورج شده ،پرنکردگی،چسبیدن قطعه به قالب وقلاب کردن پرس میگردد.
    ›دمای بالا باعث کم شدن ضخامت و دکربوره شدن سطح قطعات تولید شده میگردد.
    ›اورهیت باعث ترک و ضایعات در مراحل رول، آپست،پیش فرم ودر نهایت ضایعات شدن قطعات میگردد.
    ›
    عوامل مختلفی که باعث بوجود آمدن عیوب بالا در مرحله گرم کردن میشود عبارتند از:
    ›1-ولتاژ نامناسب کوره القایی 820-1000 ولت.
    ›2-فاصله زمانی بین حرکت بیلتها در کوره القایی
    ›3-شارژ بموقع تغذیه کننده کوره
    ›4-کنترل سطح مقطع برش خورده
    ›5- تداوم نداشتن و غیریکنواختی حرکت بیلتها


    رول:

    ›عملیات رول فورج به منظور تغییر شکل ، افزایش طول مواد ، کاهش مقطع مواد در نواحی خاصی از قطعه بکار برده می شود . هدف از آن کاهش مصرف موارد می باشد .
    ›
    عیوب :
    ›کوتاه یا بلند رول کردن بیلتها در قطعاتی که پس از مرحله رول دارای آپست می باشند باعث شکستن قالب پیش فرم و نهایی و همچنین ایجاد ترک و اورلپ در قطعه رول شده می شود .
    ›قطعاتی که بصورت افقی فورج می شود باعث پرنکردگی در دو سر قطعه شده و ضایعات می شود مانند میل اهرم .
    ›کج رول کردن قطعات باعث ایجاد پلیسه در مرحله رول شده و در صورت تولید اگر پلیسه بیرون نرود باعث ایجاد ترک و اورلپ می شود .
    ›مقطع رول باید کاملا" صاف بوده و فاقد هرگونه حفره بر روی قسمت رول شده باشد .
    ›بیلت ها باید فاقد هرگونه لبه و پلیسه باشند که در هنگام رول داخل قسمت رول شده نرود .
    ›چروکیده شدن سطح قالب رول به علت عدم پولیش بموقع باعث ایجاد ترکهایی در قطعه سطح محل رول شده می شود .
    ›اگر قالب رول فرسوده شود دهانه آن گشاد شده و قطر قسمت رول شده بیشتر شده و در مرحله بعد باعث ایجاد اورلپ می شود .
    ›
    در هنگام رول باید به 2 نکته مهم توجه داشت :
    ›قطر قسمت رول شده .
    ›طول قسمت رول شده
    ›هر دو این نکات فوق باعث ایجاد اورلپ و پرنکردگی در قطعات می شود .

  14. 2
  15. #8
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218
    خم:

    ›با توجه به شکل بعضی از قطعات، زاویه اولیه قطعه برای تغییر فرم بیلت استفاده می شود .

    ›عیوب :
    ›عدم مرکز قرار گرفتن بیلت در مرکز سندان خم .
    ›هنگام خم ممکن است به علت جلو و عقب گذاشتن بیلت ، زاویه خم تغییر کرده وباعث می شود بیلت خم شده داخل قالب پیش فرم و فینیش قرار نگیرد .
    ›در مرحله خم اکسیدهای بوجود آمده بادگیری شود .
    ›چرخیدن بیلت در هنگام خم باعث دفرمه شدن بیلت می شود .


    اثر پران:


    › عمق پران در قطعات نباید بیشتر از 6/0 باشد در غیر اینصورت قطعات ضایعات بوده و در صورت بلند بودن اثر پران قطعات باید سنگزنی شود .


    گرافیت و باد گیری:

    ›مایع گرافیت جهت سهولت حرکت مواد و کاهش اصطحکاک بین مواد و سطح قالب درون قالب و جلوگیری از چسبیدن مواد در سطح قالب می شود . حجم خروجی گرافیت هنگام پاشش ، متناسب با سطح قطعه درحال فورج باید پاشیده شود . در صورتی که حجم گرافیت زیاد باشد باعث پرشدن حفره های قالب پیش فرم و فینیش شده که باعث پرنکردگی در سطح قطعه نهایی می شود .
    ›ضمنا" قطعات کم فشار در قالب ، مثل شاخکهای کشویی ، ساقه میل اهرم پراید ، دیواره آهنگری مثلثی 405 و ساقه شاتون باید ابتدا کفه بالا گرافیت زده و سپس کفه پائین باد و گرافیت زده شود .
    ›در قالبهایی که عمق زیادی دارند سر پیستوله نسبت به حفره باید کاملا" عمود باشد .
    ›بعد از خم ، آپست یا پیش فرم باید قطعه سریع و کاملا" باد گرفته و اکسید زدایی شود .


    آپست:

    ›مرحله آپست به منظور اکسیدگیری ، تغییر حجم ، تغییر فرم و سایز کردن بیلت مطابق شکل اولیه قطعه در عملیات فورج استفاده می شود .

    مزایا :
    ›باعث فرم دهی اولیه بیلت برش خورده می شود .
    ›کاهش مصرف مواد و کاهش وزن فلش .
    ›هنگامی که از آپست فقط به منظور اکسیدگیری استفاده می شود، باعث ایجاد کیفیت سطح مطلوب در قطعه فورج می شود .
    › آپست باعث می شود جریان مواد در قالب پیش فرم راحتتر به حرکت درآید.

    عیوب :
    ›ایجاد لبه در سطح بیلت به علت درست قرار ندادن بیلت اولیه بروی سندان .
    ›مندرس شدن سطح صفحه آپست به علت استفاده زیاد از قالب .
    ›در آپست سگدست به علت کج قرار گرفتن درون قالب آپست ایجاد لبه کرده و این لبه بروی سینی سگدست اورلپ بوجود می آورد .
    ›درصورتی که فاصله دوکفه سندان آپست کم باشد حجم مواد آپست شده زیاد و گاها" در سگدست پیکان باعث ترک قالب پیش فرم و یا ترک در سرساقه می شود .
    ›در بعضی از قطعات به علت طراحی خاص قالب آپست ، سرعت بالای تولید مهمترین خطای اپراتور برای درست قرار ندادن بیلت درون قالب آپست می باشد .
    ›در صورت بلند بودن اثر پران در قالب آپست باعث ایجاد حفره در نمونه شده و اورلپ در قطعه بوجود می آید . (شش دنده و پنج دنده)


    پیش فرم ( مولد ):

    ›پیش فرم به عنوان شکل دهی اولیه قطعه در عملیات فورج استفاده می شود .

    ›مزایا :
    ›جلوگیری از فرسایش قالب نهایی ( فینیش ) .
    ›افزایش تیراژ قالب نهایی .
    ›جلوگیری از پرنکردگی در قالب فینیش .
    ›سهولت حرکت مواد در قالب فینیش .

    عیوب:
    ›افزایش یک مرحله کاری در فرآیند فورج .
    ›ایجاد پرنکردگی در قالب فینیش .
    ›در صورتی حجم مواد در قالب پیش فرم زیاد باشد باعث ایجاد اورلپ در قالب فینیش می شود .
    ›کم بودن فاصله قالب بالا و پائین و فرار بیش از حد مواد در قالب پیش فرم باعث ایجاد فلش زیاد و ایجاد پرنکردگی می شود .
    ›فرسایش سطح قالب پیش فرم که باعث اورلپ و ترک می شود .
    ›فرسایش سطح لند قالب پیش فرم که باعث فرار مواد و پرنکردگی می شود .
    ›قالبهایی که در مرحله پیش فرم دارای سمبه هستند ، فرسایش سمبه یا تیز شدن لبه سمبه باعث ایجاد اورلپ و ترک در قطعه می شود .
    ›قطر انتهای سمبه قالب پیش فرم و ابتدای قالب نهایی باید یک اندازه باشد .
    ›فرسایش سطح لند قالب باعث چسبیدن قطعه در قالب پیش فرم شده و سرد شدن نمونه باعث پرنکردگی در قالب فینیش و منجر به شکستن قالب می شود .


    قالب نهایی ( فینیش )

    ›شکل نهایی قطعه در قالب فینیش صورت می گیرد که و مطابق نقشه مشتری طراحی می شود و آخرین مرحله شکل دهی می باشد .
    ›
    عیوب :
    ›پرنکردگی در قالب نهایی مثلا سرشاخکها و داخل حفره ها .
    ›(به طور کلی قطعه باید مطابق نقشه مشتری فاقد هرگونه پرنکردگی باشد)
    ›ترک و اورلپ . این عیوب ممکن است بر اثر ترک مواد اولیه ، حجم زیاد مواد یا لبه تیز در قالب پیش فرم و ... باشد .
    ›کیفیت سطح نامناسب در قطعات تولیدی به علت فرسایش و چروده شدن قالب ممکن است باعث اکسید گرفتگی داخل قالب و افت کیفیت سطح قطعات( مندرس شدن) از نظر ظاهری باشد .
    ›حک نشدن کامل سریال تولید و آرم و شماره فنی قطعه .
    ›فرسایش سطح قالب لند که باعث چسبیدن قطعه در قالب و افزایش ضخامت فلش و ایجاد پلیسه در قطعه پس از تریم می شود .
    ›ضخامت یا ارتفاع نامناسب قطعه ممکن است به علت بالا یا پائین بودن دهانه قالب باشد که کنترل ضخامت و ارتفاع قالب به عهده سرپرست خط و بازرس کنترل کیفیت می باشد . ( دمای بیلت در ضخامت قطعه تاثیر مستقیم دارد . )
    › قطعاتی که بدون پرنکردگی و عیوب ظاهری باشد قطعات سالم این مرحله هستند .


    تریم:

    ›به منظور جداکردن مواد اضافه یا آرایش قطعه در عملیات فورج مورد استفاده قرار می گیرد .
    ›
    عیوب :
    ›کج گذاشتن قطعه در قالب ماتریس در قطعات گرد هنگام تریم باعث یکطرفه شدن قطعه و در نتیجه دفرمه شدن و ضایعات شدن قطعه میگردد.
    ›کوچک و بزرگ بودن سمبه ماتریس که باعث لهیدگی ، تابدار شدن ، انحراف شاخکها ، باز و بسته شدن دهانه شاخکها و ایجاد تختی بیش از حد در قطعه می شود .(اثر سنبه روی شاخکهای کشوئی گاردان)
    ›گشاد شدن دهانه ماتریس بر اثر فرسایش باعث ایجاد خط تریم بیش از حد مجاز می شود .


    پانچ:

    ›جهت سوراخ کردن به روش گرم دربعضی از قطعات تولیدی که دارای حفره یا سوراخهای داخلی میباشند از پانچ استفاده میشود.

    ›عیوب:
    ›کج قرار دادن قطعه در هنگام پانچ باعث یکطرفه سوراخ شدن میگردد.
    ›تیز شدن لبه سنبه باعث ایجاد اورلپ در محل پانچ میشود.
    ›بزرگ بودن سنبه باعث کاهش قطرو کوچک بودن آن باعث بجا بوجود آمدن لبه درمحل پانچ میگردد.
    ›هنگام پانچ قطعه حتما" انبر از زیر قطعه خارج شود . اثر انبر باعث ضایعات شدن قطعه می شود .


    هات ست:

    ›سایز کردن قسمتهای حساس قطعه بصورت گرم را هات ست می گویند . هات ست بازویی نیسان ، طبق پائین نیسان و wat با توجه به حساسیت و بسته بودن تلرانس ها ، دمای مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است . در صورتی که دمای قطعه در هنگام هات ست بالا باشد ضخامت محل هات ست زیر رنج خواهد شد و در صورتی که دما پائین باشد ضخامتها و ارتفاعهای قطعه بالای رنج خواهد بود .
    ›ضمنا" فشار باد و فاصله دهانه قالب در هات ست از اهمیت بسزایی برخوردار است .
    ›نکته : قرار دادن قطعه در قالب هات ست از اهمیت زیادی برخوردار است وحتما" باید در محل و جایگاه خود قرار گیرد .


    کوئینینگ.:

    ›سایز کردن قسمتهای حساس قطعه بصورت سرد را کوئینینگ یا سکه زنی گویند .
    ›البته در مواردی مانند تابگیری قطعه نیز از کوئینینگ استفاده می شود . با توجه به حساسیت مرحله کوئینینگ قسمتهایی که بعدا" کوئینینگ خواهند شد حتما" در هنگام فورج کنترل ابعادی دقیقتری روی آنها انجام گردد و تلرانس فورج در این قسمتها بسته تر از قسمتهای دیگر می باشد .
    ›نکته : قرار دادن قطعه در قالب کوئینینگ مانند هات ست از اهمیت زیادی برخوردار است و حتما" باید در محل و جایگاه خود قرار گیرد .
    ویرایش توسط سینا شریفی : 2013/04/04 در ساعت 11:49

  16. 2
  17. #9
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218

    فورجینگ دوار

    فورجینگ دوار یا اوربیتال یک فرایند فورج دو قالبه است که فقط یک قسمت کوچک از قطعه کار در هر لحظه و به صورت پیوسته تغییر شکل می یابد.
    باید توجه داشت که فورجینگ دوار با پروسه فورج رادیال اشتباه گرفته نشود.
    فورجینگ رادیال یک پروسه فرم دهی گرم وسرد است که از دو ویا چند سندان یا قالب رادیالی برای تولید جسم صلب یا قطعات لوله ای با سطح مقطح های ثابت یا متغیر در طول آن ها استفاده می شود.
    در فورج دوار محور قالب بالایی در یک زاویه کمی نسبت به محور قالب پایین انحراف دارد که باعث می شود نیروی فورج فقط به سطح کوچکی از قطعه کار وارد شود.وقتی که یک قالب نسبت به دیگری می چرخد سطح تماس بین قالب وقطه کار که به ان اصطلاحاٌ رد پا(اثر قالب)
    گویند به صورت پیوسته داخل قطعه کارتوسعه پیدا می کندوتدریجاٌ تغییر شکل صورت می گیرد تا زمانی که شکل نهایی گیرد.

    زاویه انحراف بین دو قالب نقش بسیار مهمی در اندازه نیروی که به قالب وارد می شود دارد. زاویه انحراف بیشتر باعث رد پای کوچکتر و اندازه نیروی کمتر برای کامل کردن همان مقدار تغییر شکل در مقایسه با سطح تماس بیشتر می شود. این زاویه انحراف معمولاٌ حدود 2-1 درجه است
    توجه به این نکته ضروری است که هر چه قدر این زاویه انحراف بیشتر باشد طراحی ونگهداری وتعمیرات ان مشکل تر است.
    معمولی ترین روش این پروسه زمانی است که قالب بالایی به دور محور قالب پایینی بچرخد.
    مثال های دیگری از حرکت قالب بالایی در عرض قطعه کار به صورت مستقیم ومار پیچ ویا به صورت حرکت مداری می باشد.



    شکل قطعه کار

    قطعاتی مانند چرخ دنده ها ، فلانچ ها ، توپی ها ، بادامک ها، یاتاقان غلتکی ، مخروطی را می توان یا این روش تولید کرد.این قطعات متقارن محوری هستند وتوسط حرکت دورانی فرم داده می شوند.
    این پروسه مخصوصاٌ برای قطعاتی که دارای نسبت طول به قطر بالا هستند مورد استفاده قرار می گیرد.
    قطعات تولیدی فولادی با درجه سختی راکول c قابلیت فورج دوار خوبی دارند. عموماٌ مواد سخت تر باید فورج گرم شوند.




    مزایای فورج دوار
    1- نیروی کمتر برای شکل دهی به دلیل سطح تماس کمتر
    2- اصطکاک کمتر بین قالب وقطعه کار
    3- دقت بالا
    4- عدم نیاز جابه جایی قطعه کار بین ایستگاه های کاری
    5- قیمت ابزار کمتر نسبت به فورج معمولی
    6- نیروی فورج کمتر اجازه می دهد که قطعاتی که در پروسه معمولی باید گرم کار شوند به صورت سرد کار شکل گیرند.
    7- نیاز به روان کاری کمتر

    معایب
    1-گران بودن تجهیزات
    2-مشکل بازگشت الاستیک قطعه نهایی
    3- نازک شدن مرکزی قطعات

  18. 2
  19. #10
    حسین یعقوبی
    مدیـــریت سـایت
    تاریخ عضویت
    2012/11/05
    محل سکونت
    ı̴̴̡ ̡̡͡|̲̲̲͡͡͡ ̲▫̲͡ ̲̲̲͡͡π̲̲͡͡ ̲̲͡▫̲̲͡͡ ̲|̡̡̡ ̡ ̴̡ı̴
    سن
    28
    نوشته ها
    1,422
    3,901
    4,140

    فورج چیست

    آهنگری (Forging) کار بر فلز توسط پتک کاری یا پرس کاری و در آوردن آن به یک شکل مفید است. آهنگری از قدیمی ترین هنرهای فلزکاری است و منشاء آن به زمان های بسیار دور باز می گردد. در این فرآیند نیروهای بزرگی به کار گرفته می شود و لوازم کار اغلب بسیار سنگین هستند

    پروسه ی آهنگری نوین نیز بر همین اساس استوار شده است. در روش فورج، قطعه ی اولیه که لقمه نامیده می شود در میان دو نیمه ی قالب قرار می گیرد و نیرویی زیاد به صورت آرام و گاهی ضربه ای به آن وارد می شود. به این ترتیب قطعه ی گداخته در محیط قالب، شکل و فرم داخل قالب را به خود می گیرد و فلز اضافی به حفره ی فلاش وارد می شود که بعدا از قطعه جدا می شود و دور ریز قطعه ی فورج شده محسوب می گردد.

    پروسه ی فورج معمولا به صورت گرم انجام می گیرد و هر فلزی میزان حرارت مشخصی برای فورج شدن دارد. در روش فورج قطعه ی گداخته شده در کوره که به حرارت مشخص رسیده باشد را در قالب می گذارند که بر اثر فشار، فرم قالب را به خود بگیرد.
    قطعات فورج شده نسبت به روش های دیگر تولیدی از استحکام و خواص مکانیکی عالی تری برخوردار می باشند. اکثر فلزات، قابلیت آهنگری و فورج شدن را دارا هستند. فلزاتی مانند فولادهای آلیاژی و فولادهای کربنی و آلومینیوم و آلیاژهای آن، برنج، مس و آلیاژهای آن ها و... برای فورج مناسب می باشند.
    قالب های فورج برای فرم دهی و شکل دهی فلزات در تولید انبوه استفاده می شود که گاهی با حرارت دهی قطعات کار و گاهی بدون حرارت دهی صورت می گیرد. قالب های فورج به دو دسته تقسیم می شوند:


    1) قالب های بسته فورج (Impression Die forging)

    2) قالب های باز فورج (Open Die forging)


    در روش فورج با قالب بسته ی گرم، قطعه ی کار (لقمه) بین دو نیمه قالب قرار می گیرد و بر اثر نیروی فشاری یا ضربه ای پرس های هیدرولیکی یا مکانیکی و یا چکش های سقوطی، فرم قالب را به خود می گیرد. برای ساخت این قالب های فورج، از فولادهای گرم کار که دارای چقرمگی و استحکام تسلیم بالایی باشند استفاده می کنند. گاهی بر اساس شکل و نوع قطعه برای رسیدن به فرم نهایی از چندین قالب و چند مرحله فورج کاری استفاده می شود، زیرا با یک عمل پرس کاری، تولید قطعه کامل میسر نخواهد بود و قطعه ی کار به مرور و طی چند مرحله باید شکل نهایی را کسب نماید.

    روش فورج با قالب باز

    در روش فورج کاری سرد، عملیات تولیدی به صورت سرد انجام می گیرد که شامل خم کاری، کشش، کله زنی، نقش زنی و اکستروژن، پیچ زنی می شود که در این روش به نیروی بالاتری نسبت به فورج گرم احتیاج است. دقت ابعاد قطعات تولید شده با روش فورج سرد، بیش تر می باشد.
    از این روش برای ساختن قطعات با اشکال، اندازه وجنسهای مختلف استفاده میشود. با این روش میتوان جریان فلز وساختار دانهای آن را کنترل نمود ودر نتیجه به استحکام و چقرمگی خوبی دست یافت.از این روش برای تولید قطعاتی که شرایط کاری تنش بالا و بحرانی کارمی کنند استفاده میشود.

    از قطعات معروفی که امروزه با استفاده از این روش تولید میشوند میتوان به میل لنگ شاتون،دیسکهای توربینها،چرخدندها،چرخهاوا بزارالات اشاره نمودفورج را میتوان دردمای اتاق (فورج سرد) یا در دماهای بالاتر(فورج گرم و فورج داغ بسته به دما) انجام داد.
    در فورج سرد به نیروهای فوق العاده بزرگی برای شکل دادن قطعه نیاز است و مادة خام بایستی به اندازة کافی قابلیت چکش خواری داشته باشد، در عوض قطعة تولیدی با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی خوبی است در فورج داغ به نیروی کمتری نیاز است ولی قطعات تولیدی با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی چندان خوبی نیستندمعمولا قطعات تولیدی توسط فورج به عملیات اضافی ( پایانی) جهت تبدیل شدن به قطعه مناسب کاروحصول دقت مطلوب نیاز دارند.
    با استفاده از روش فورج دقیق میتوان این عملیات را به حداقل رساند قطعهای که با استفاده از فورج تولید میشود را نیز میتوان با سایر روشها نظیر ریخته گری، متالورژی پودروماشینکاری تولید نمود وهمانطورکه انتظارمیرود هرکدام ازاین روشها دارای مزایا و محدودیتهای مربوط به خود از نظر استحکام ، چقرمگی، دقت ابعادی سطح پایانی و نقصهای ساختاری هستند.


    روش فورج با قالب حفره دار و قالب بسته

    در فورج با قالب حفره دار قطعه خام توسط نیروهای فشاری پرس به شکل حفره های قالب در میآید توجه شود که مقداری از ماده بین دو نیمه قالب به صورت زائده باقی میماند. زائده نقش بسیار مهمی در جریان ماده در قالب های حفره دار ایفا میکند این زائده کوچک سریعا خنک می شود و به سبب مقاومت اصطکاکی، مادة داخل حفره های قالب را تحت فشار بالا قرار میدهد و باعث پر شدن کامل حفره های قالب میشود

    مراحل شکل دهی بیلت در قالب حفره دارتوجه شود که مقداری از مادة اضافی به صورت زائده در بین دو نیمة قالب باقی میماند که بعدا بایستی بریده ماده خام(بلانک) ممکن است از فرایندهایی نظیر ریخته گری، متالورژی پودر، برشکاری و یا فورج بدست آمده بیاید. این بلانک روی نیمة پایینی قالب قرارمیگیرد و با پایین آمدن نیمة بالایی قالب به تدریج شکل میگیرد .

    از فرایندهای ماقبل شکل دهی نظیر باریکسازی ولبه زنی برای توزیع ماده به قسمتهای مختلف بلانک استفاده میشود . در باریکسازی ماده از یک ناحیه به سمت بیرون دور میشود و در لبه زنی در یک ناحیه جمع میگردد . سپس قطعه توسط فرایند لقمه کاری و با استفاده از قالبهای لقمه زنی به صورت ظاهری شاتون درمیآید. درآخرین عملیات فورج قطعه توسط قالب های حفرهدار به شکل نهایی را به خود میگیرد. در انتها زائده برشکاری میشوند.

    سکه زنی به روش فورج

    سکه زنی اساسا یک فرایند فورج قالب بسته برای شکل دادن سکه ها ، مدال ها وجواهرات میباشد . برای رسیدن به ابعاددقیق به فشارهایی تا پنج یا شش برابر استحکام ماده نیاز ادست . دراین فرایند از مواد روانکار نمی توان استفاده نمود زیرا باعث پرشدن حفره های قالب شده ودر این فشارهای اعمالی رفتار غیر قابل ترادکم داشته واز شکل دهی دقیق قطعه جلوگیری میکنند از فرایند سکه زنی با فورج برای ایجاد دقت ابعادی روی سایر قطعات نیزاستفاده میشود. این فرایند، اندازه کردن نامیده می شود. فرایند اندازهکردن 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.

    نیروی فورج

    نیروی فورج لازم در فرایند فورج با قالب حفره دار از رابطة زیر بدست می آید:

    که kیک ضریب (از جدول 2بدست میاید ) Yf تنش سیلان ماده در دمای فورج و a سطح مورد فورج به همراه زائده میباشد در فورج داغ فشار واقعی فورج از 550 MPa تا 1000 MPa تغییر می کند.

    طراحی قالب های فورج
    طراحی فالبهای فورج به دانش زیادی دربارة خواص استحکام، چکشخواری، حساسیت به نرخ تغییرشکل و دما، اصطکاک و شکل قطعه نیاز دارد اعوجاج قالب تحت بارهای بالاخصوصا در تولید قطعات با تلرانس کم قابل ملاحظه میباشد مهمترین قانون در طراحی قالب این است که قطعه در هنگام عملیات فورج در جهتی که دارای کمترین مقاومت است . جریان می یابد

    بنابراین قطعه( شکل میانی) بایستی به گونهای شکل داده شود تا تمامی حفره های قالب پر شود. در شکل دهی اولیه قطعه، ماده نباید به آسانی به سمت زائده حرکت کند.

    الگوی جریان دانهای بایستی مطلوب باشد و لغزشهای شدید بین قطعه و قالب بایستی به حداقل برسد تا فرسایش کاهش یابد انتخاب اشکال نیازمند تجربة زیادی بوده ، شامل محاسبات سطوح مقطع در هر موقعیتی از فورج میباشد. از آنجاییکه ماده در این فرایند تحت تغییرشکلهای مختلفی در مناطق مختلف حفرههای قالب میباشد، خواص مکانیکی بستگی به موقعیت فورج دارد.

    در ادامه درباره این اجزا توضیح داده شده است، بعضی از آنها شبیه به موارد گفته شده درباره ریخته گری می باشد.

    در اغلب قطعات فورج شده، خط جدایش Parting line درست در مکان بزرگترین سطح مقطع قطعه قرار دارد.در قطعات متقارن خط جدایش معمولا خط مستقیمی در مرکز قطعه می باشد اما در قطعات پیچیده این خط در یک صفحه قرار ندارد. این قالب ها به گونه ای طراحی میشوند تا هنگام کار قفل شده و از حرکتهای عرضی قالب جلوگیری شود در این حالت تعادل نیروها و هم محوری قطعات قالب حفظ می گردد. بعد از آنکه قالب پر شد به اضافة مواد اجازه داده میشود که به داخل سیمراهه Gutter راه پیدا کند این موضوع باعث میشود که این مواد اضافی باعث بالا بردن فشار قالب نشوند. معمولا ضخامت زائده Flash برابر3% بیشترین ضخامت قطعه فورج کاری میباشد طول تکة مسطح Land معمولا دو تا پنج برابر ضخامت زائده می باشد در طی سالها چند طراحی مختلف برای سیمراه ارائه شده است در اغلب قالب های فورج به زاویة شیب Draft angle مناسب برای بیرون آمدن قطعه از قالب نیاز میباشد قطعه در هنگام اغلب قالبهای فورج به زاویة شیب Draft angle مناسب برای بیرون آمدن قطعه از قالب نیاز میباشد قطعه در هنگام خنک شدن هم از نظر طولی و هم از نظر شعاعی منقبض می شود بنابراین زوایای شیب داخلی بزرگتر از زوایای شیب خارجی ساخته میشوند زوایای داخلی در حدود ٧ تا ١٠ درجه و زوایای خارجی در حدود ٣ نا ۵ درجه میباشند انتخاب صحیح اندازة شعاعها و گوشه ها به منظور اطمینان خاطر از جریان آرام فلز به داخل حفرهها و افزایش عمر قالب بسیار مهم است .

    معمولا شعاع های کوچک غیرمطلوب می باشد، چراکه جریان فلز را با سختی مواجه کرده، فرسایش قالب را بالا م قالب میشود یبرد (به دلیل ایجاد تمرکز تنش و حرارت) قوس های کوچک همچنین سبب ایجاد ترک های ناشی از خستگی در بنابراین مقدار این قوسها تا آنجاییکه طراحی قطعة فورج کاری اجازه میدهد باید بزرگ باشد.

    در فرایند فورج، خصوصا برای قطعات پیچیده میتوان از قالب های چندتکه به جای قالب های یک تکه استفاده نمود این موضوع باعث کاهش هزینه های ساخت قالب های مشابه می شود این تکه ها ( مغزها ) را میتوان از مواد پراستحکام تر و سخت تر ساخت . در صورت فرسایش و شکست این تکهها آنها را به راحتی میتوان تعویض نمود.

    جنس قالب ها وروانکار ها

    اغلب عملیات فورج خصوصا در مورد قطعات بزرگ، در دماهای بالا انجام میشود. بنابراین مواد قالب بایستی
    الف) دارای استحکام و چقرمگی در دماهای بالا باشند
    ب ) سختی پذیر بوده و بتوان آنها را به صورت یکنواخت سخت کاری نمود
    ج ) در مقابل شوکهای حرارتی و مکانیکی مقاوم باشند
    د ) در مقابل سایش به سبب پوسته شدن در فورج داغ مقاوم باشند.
    انتخاب جنس قالب به فاکتورهایی نظیر ابعاد قالب، ترکیب و خواص قطعه، پیچیده بودن قطعه دمای فورج نوع فرایند فورج هزینة مواد قالب و تیراژ قطعه بستگی دارد همچنین انتقال حرارت از قطعة داغ به قالب فاکتور مهمی میباشد از مواد که معمولا در ساخت قالبهای فورج استفاده میشوند، میتوان به فولادهای دارای کرم، نیکل، مولیبدن و وانادیم اشاره نمود.

    روانکارها، روانکارها به شدت بر میزان اصطکاک و سایش تاثیر میگذارند. بنابراین در مقدار نیروها و جریان فلز به داخل حفرهها موثرند همچنین به عنوان حایل حرارتی بین قطعة داغ و قالب نسبتا خنک عمل کرده، باعث پایین آمدن نرخ خنک شوندگی قطعه و بهبود جریان فلز میگردد. نقش مهم دیگر روانکار عملکردن به عنوان عامل جدایش و جلوگیری کننده از چسبیدن قطعه به قالب میباشد.

    در فرایند فورج از روانکارهای مختلفی میتوان استفاده نمود در فورج داغ از گرافیت، دیسولفید مولیبدن و در بعضی استفاده میشود در فورج داغ معمولا قالب مستقیما به روانکار آغشته میشود، در فورج سرد قطعه به روانکار آغشته میشود.
    روش کاربرد و یکنواخت نمودن ضخامت روانکار روی بلانک در کیفیت محصول مهم است.

    نوردکاری چیست
    روشی برای کاهش ضخامت (یا تغییر سطح مقطع) قطعات طویل با استفاده از دو یا چند غلتک می باشد. 90% قطعات فولادی تولید شده از فرایندهای شکل دهی فلزات با این روش تولید می شوند. این روش برای اولین با در قرن پانزده گسترش پیدا کرد.
    صفحه (PLATE) که معمولا به ضخامت بالای (1/4IN) 6mm اطلاق می شود و در ساختن سازه هایی نظیر پل ها، بویلرها، پوسته راکتورهای اتمی و بدنه کشتی به کار می رود، با این روش تولید می شود.این پلیت ها می توانند به ضخامت (12in)0.3m برای نگهدارنده های بویلرهای بزرگ، (6in)150mm برای پوسته راکتورها، و (4-5in) 100-125mm برای کشتی های جنگی و تانکرهای باشند. ورق (sheet)، معمولا از ضخامتی کمتر از 6mm دارد و برای ساخت انواع قطعات ورقی نظیر بدنه خودروها، هواپیماها، قوطی های کنسروها، لوازم آشپزخانه و .... به کار می رود.
    علاوه بر پلیت و ورق، مقاطع فولادی ریل آهن ،چهرگوش، نبشی ، میل گرد، سپری و ...( قطر مقاطع گرد از 5.5mm تا 300mm متغیر است و مقاطع کمتر از 5.5mm را معمولا دیگر با این روش نمی توان تولید نمود و بایستی توسط فرایند کشش و سیم لوله تولید کرد)، لوله و محصولات ویژه مانند چرخ واگن را تولید نمود.

    نورد تخت

    نورد تخت ، نواری با ضخامت ho وارد فضای ما بین یک جفت غلتک شده و در ضخامت آن به hf رسیده است( هر کدام از این غلتک ها توان خود را جداگانه بوسیله یک شفت که به یک موتور الکتریکی متصل است می گیرند). سرعت خطی غلتک ها برابر v2می باشد. سرعت ورودی نوار به هنگام ورود به غلتک ها برابر vo می باشد. وقتی که ورق به داخل فضای مابین دو غلتک می رود، بایستی سریع تر جریان یابد چرا که ضخامت آن در حال کاهش است .سرعت نوار در نقطه خروج از غلتک ها بیشترین مقدار را دارد (vf ) با توجه به اینکه سرعت گردش غلتک ها یکسان و بدون تغییر می باشد، یک لغزش نسبی بین نوار و غلتک ها در فضای ما بین غلتک ها (l) بوجود می آید. در نقطه خنثی یا نقطه بدون لغزش، سرعت نوار با سرعت غلتک برابر می شود. در سمت چپ این نقطه فلتک سریع تر از نوار حرکت می کند و در سمت راست این نقطه نوار سریع تر از غلتک حرکت می کند. بنابراین نیروهای اصطکاکی عمل می کنند.

    نیروهای اصطحکاکی نورد

    غلتک ها نوار را توسط نیروی اصطکاک به درون خود می کشند، که جهت این نیرو به سمت راست می باشد. بنابراین نیروی اصطکاک در سمت چپ نقطه خنثی بایستی اصطکاک سمت راست بیشتر باشد.گرچه به نیروی اصطکاک برای انجام نورد نیاز است ولی انرژی بوسیله اصطکاک هدر می رود و افزایش اصطکاک به معنای افزایش نیرو و توان لازم می باشد. اگر hoو hfبه ترتیب ضخامت ورودی و خروجی ورق، R، شعاع غلتک و ضریب اصطکاک باشند خواهیم داشت:
    با توجه به رابطه بالا معلوم می شود که با افزایش شعاع غلتک می توان مقدار کاهش ضخامت نوار را افزایش داد. این موضوع درست شبیه استفاده از چرخ های بزرگتر در تراکتورها و خودروهای سنگین به منظور جلوگیری از سرخوردن روی گل و لای و جاده می باشد.

    نیرو و توان لازم برای نورد
    نیروی نورد در حالت نورد تخت را می توان از رابطه زیر بدست آورد

    که L طول نوار در تماس با غلتک ،W پهنای نوار و Yavg تنش متوسط نوا مابین دو غلتک می باشد. رابطه رابطه بالا در حالت بدون اصطکاک می باشد. هر چه ضریب اصطکاک مابین غلتکها و نوار بیشتر باشد، تفاوت بین نیروی واقعی و نیروی بدست آمده از رابطه فوق بیشتر می شود و رابطه فوق کمتری از نیروی واقعی را پیش بینی می کند.
    با فرض آنکه نیروی F به وسط قوس در تماس اعمال می شود( شکل 2-C) خواهیم داشت: a = L/2 گشتاور پیچشی هر غلتک برابر با حاصلضرب Fدر a می باشد بنابراین توان غلتک در سیستم SI از رابطه زیر بدست می آید:
    که F بر حسب نیوتن، L بر حسب متر و N بر حسب rpm( تعداد دور غلتک در یک دقیقه) می باشد.

    کاهش نیروی غلتک
    نیروهای غلتک می توانند باعث تغییر شکل و له شدگی غلتک بشوند؛ چنین نیروهایی می توانند برای غلتک بسیار مضر باشند و بر فرایند نورد تأثیر نامطلوبی بگذارند. همچنین تکیه گاه های غلتک ها که شامل پوسته، یاتاقان ها و غلتک های پشتیبان می باشند ، ممکن تحت نیروها نورد دچار کشش آمدن شده، در نتیجه فاصله بین دو غلتک به میزان قابل توجهی از دیاد پیدا کندوبنابراین برای جبران این تغییر شکل و رسیدن مطلوب غلتک ها را بایستی از مقدار محاسبه شده به یکدیگر نزدک تر نمود تا ضخامت مطلوب نوار بدست آید. با هر کدام از روش های زیر می توان نیروهای غلتک را کاهش داد:

    1 ) کاهش اصطکاک
    2 ) استفاده از غلتک هایی با شعاع کمتر
    3 ) پایین آوردن میزان کاهش ضخامت در هر مرحله از نورد
    4 ) انجام نورد در دماهای بالاتر به منظور کاهش استحکام ماده
    یک روش دیگر برای کاهش نیروهای نورد،کشیدن نوار در طی فرایند نورد می باشد. در این حالت به نیروی فشاری کمتری برای تغییر شکل پلاستیک ماده نیاز است. از آنجاییکه برای نورد کردن مواد پراستحکام به نیروی فشاری زیاری نیاز است، کشیدنن نوار در این حالت بسیار مهم است. می توان نوار را چه در ناحیه ورودی ( کشش پشتی) وچه در ناحیه خروجی (کشش جلویی) و یا هر دو تحت کشش قرار دارد.
    کشش پشتی توسط اعمال نیرو به غلتک ها حامل نوار را به دورن غلتک های نورد می فرستند،اعمال می شود.کشش جلویی بوسیله افزایش سرعت غلتکهای تحویل گیرنده نوار اعمال می شود.همچنین می توان نورد کاری را بدون اعمال هیچ گونه نیروز اضافی به غلتک های نورد و فقط با اعمال نیروی کششی از سمت جلو انجام داد که به این روش نورد استکل گویند.

    عیوب ایجادی در صفحات و ورق های نورد شده
    عیوب نورد می تواند چه در سطح صفحات و ورق ها و چه در ساختار داخلی آنها بوجود آید.این عیوب چه به سبب کاهش کیفیت سطح و چه به سبب کاهش استحکام و شکل گیری تولیدات نامطلوب می باشند.تعدادی از عیوب نظیر پوسته شدن ،زنگ زدگی، خراش، گدازش، حفره و ترک در ورق های فلزی شناخته شده اند. این عیوب ممکن است که سبب
    آخال ها (Inclusions) و یا ناخالصی های (Impurities) موجود در ماده اصلی ریخته
    گری شده و یا در طی شرایط مختلف مربوط به آماده سازی و فرایند نورد بوجود آمده باشند.
    موج دار شدن لبه ها نتیجه خمش غلتک می باشد. نوار در لبه ها نازک تر از مرکز می باشد؛ چرا که شکم دادن غلتک در وسط بیشتر است.ترک های بوجود آمده در شکل های c,b-4 نتیجه چکش خوار بودن ضعیف ماده در دمای نورد می باشد.
    پوست سوسماری شدن پدیده ای پیچیده می باشد که به سبب تغییر شکل غیر یکنواخت در طی فرآیند نورد و یا به خاطر وجود عیب در ماده خام ریخته گری شده بوجود می آید. از آنجاییکه لبه های ورق در فرایندهای کل دهس ورق مهم می باشد، عیوب لبه ای با برش کاری غلتکی لبه ها از بین می رود.

    دستگاه ها و روش های نورد

    دستگاه نورد به مجموعه ماشین آلات و ابزارهایی گفته می شود که به کمک هم محصول مورد نظر را به دست می دهد که شامل یک پایه نورد اصلی و ماشین آلات کمکی است. ماشین آلات کمکی می توانند از قبیل دستگاه تغذیه ،دستگاه تحویل،سیستم خنک کننده، روغن کاری کننده، کنترل اتوماتیک (کنترل ضخامت به کمک اشعه x) و امکانات کنترل دیگر برای جلوگیری کردن از طبله شدن ورق باشند که به این تشکیلات، دستگاه نورد گویند.

    برای انجام فریند نورد چندین نوع تجهیزات و غلتک های مختلف ساخته شده است.گرچه تجهیزات اصلی لازم برای نورد سرد و داغ شبیه به هم می باشند ولی تفاوت هایی در نوع ماده نورد، پارامترهای فرایند، روانکارها و سیستم خنک کاری وجود دارد. طراحی، ساختن و عملکرد دستگاه های نورد به تحقیقات زیادی نیاز دارد. دستگاه های اتوماتیک صفحات و ورق هایی با دقت و نرخ تولید بالا به همراه قیمت ارزان تولید می کنند عرض تولیدات نورد می تواند از 5m تا 0.0025mm تغییر کند. سرعت نورد می تواند از 25m/c (تقریبا یک مایل در دقیقه) در نورد سرد و حتی سریع تر در دستگاه های تمام اتوماتیک و کنترل شونده با کامپیوتر تغییر کند.

    از دستگاه های نورد دو یا سه غلتکی برای انجام مراحل مقدماتی نورد (خشن کاری یا پیش نوردکاری) شمش ریخته گری شده در ریخته گری پیوسته استفاده می شود. قطر این غلتک ها از 0.9m تا 1.4m متغیر است. در نورد سه غلتکی یا رفت و برگشت جهت حرکت ماده پس از هر مرحله تغییر میکند؛ صفحه نورد شده مکرر را به بین دو غلتک بالایی رفته و سپس توسط انبر ماشینی( Manipulator) و بالا برنده های مختلفی به بین دو غلتک پایین فرستاده می شود.

    دستگاه های نورد چهار غلتکی و خوشه ای (سندزیمیز یت دستگاه z) بر این اصل پایه گذاری شده اند که غلتک های کم قطر تر به نیرو و توان کمتری نیاز دارند و موجب کاهش پخش شوندگی (Spresding) می گردد. علاوه بر این استفاده از غلتک های کم قطر این مزیت را دارد که در هنگام آسیب دیدن و مستهلک شده، به جای تعویص غلتک های بزرگ گران قیمت یک غلتک کوچک تعویض شود. گرچه هزینه تجهیزات نورد خوشه ای یه میلیون ها دلار می رسد ولی برای نورد سرد ورق های نازک و پر استحکام مناسب است. معمولاً پهنای محصولات نورد از 0.66m تا 1.5m می باشد.
    در نورد ردیفی نوار به صورت پیوسته در چند ایستگاه نورد می شود تا در آخرین آنها به کمترین ضخامت ممکن برسد. هر ایستگاه شامل یک سری غلتک و سایر تجهیزات لازم می باشد. به یک گروه از این ایستگاه ها قطار نورد می گویند. کنترل سرعت و فاصله ها در این نوع نورد بسیار مهم است و از کنترل کننده های کامپیوتری وهیدرولیکی زیادی( خصوصا در نورد دقیق) در این روش استفاده می شود.

    غلتک ها ماده مورد استفاده برای ساخت غلتک ها باید از پر استحکام و مقاوم به سایش باشد.موادی که معمولا برای این منظور به کار می روند، چدن، فولاد ریخته گری و فولاد فورج شده می باشند. در غلتک های کم قطر (نظیر غلتک های نورد خوشه ای) از تنگستن کار باید می باشند. فولاد فورج شده نسبت به چدن دارای استحکام، سفتی و چقرمگی بیشتری است. غلتک های نورد سرد به منظور ایجاد سطح صاف سنگ زنی می شوند و در بعضی از موارد پولیش کاری می گردند. از غلتک های نورد سرد نباید برای نورد داغ استفاده شود چرا که حرارت موجب ترک برداشتن و پوسته شدن سطح غلتک می شود.

    روانکارها نورد داغ آلیاژهای آهنی معمولا بدون روانکار انجام می شود گرچه شاید از گرافیت استفاده شود. از محلول های آبی خنک کردن غلتک ها و کندن پوسته های روی ماده نورد شده استفاده می شود.آلیاژهای غیر آهنی با استفاده از ترکیب روغن ها قابل حل در آب و روانکارهای با لزجت پایین مثل روغن های معدنی، امولسیون ها، پارافین و روغن های چرب انجام می شود.

    تولید اشکال مختلف با استفاده از نورد

    علاوه بر نورد تخت، اشکال مختلفی را می توان با نورد پروفیل تولید نمود. قطعات مستقیم و طویل سازه ها مثل میل گردها (با قطرهای مختلف) کانال ها، تیرهای I شکل و یل های قطار با این روش تولید می شود. از آنجاییکه سطح مقطع ماده به صورت غیر یکنواختی تغییر می کند، برای طراحی غلتک های لازم به تجربه زیادی نیاز است تا قطعات تولیدی عاری از عیوب داخلی و خارجی باشند.

    نورد رینگ ها
    در فرایند نورد رینگ ها قطر یک رینگ ضخیم با کاهش سطح مقطع آن، افزایش می یابد. رینگ ما بین دو غلتک که یکی از آنها محرک است قرار گرفته و با نزدیکتر شدن غلتک های چرخان جبران می شود.قطعه خام اولیه(بلانک) از برش لوله های ضخیم و یا با سنبه کاری(PIERCING) بدست می آید. از قطعات که معمولا با این روش تولید می شوند می توان رینگ های بزرک در راکت ها، توربینها، رینگ های چرخ دنده ها، رینگ های بلبرینگ و رلبرینگ ها، فلانچ ها و رینگ های تقویت کننده لوله ها نام برد.




  20. 4
صفحه 1 از 2 12 آخرین
نمایش نتایج: از 1 به 10 از 12

اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •