Les avantages et les inconvénients des méthodes de forgeage libre et de matriçage

forgeage libre

Le forgeage libre fait référence à la méthode de traitement des pièces forgées qui utilise des outils simples à usage général ou applique directement une force externe à l'ébauche entre les enclumes supérieure et inférieure de l'équipement de forgeage pour déformer l'ébauche afin d'obtenir la forme géométrique et la qualité interne requises. Les pièces forgées produites par la méthode de forgeage libre sont appelées pièces forgées libres.　　

Le forgeage libre produit principalement de petits lots de pièces forgées. Des équipements de forge tels que des marteaux de forge et des presses hydrauliques sont utilisés pour former les ébauches afin d'obtenir des pièces forgées qualifiées. Les procédures de base du forgeage libre comprennent le refoulement, le dessin, le poinçonnage, la coupe, le pliage, la torsion, le déplacement et le forgeage. Le forgeage libre adopte la méthode de forgeage à chaud.

Le processus de forgeage libre comprend des processus de base, des processus auxiliaires et des processus de finition.

• Les procédés de base du forgeage libre : refoulement, emboutissage, poinçonnage, pliage, découpe, torsion, déplacement et forgeage, etc. Les plus couramment utilisés dans la production réelle sont les trois procédés de refoulement, emboutissage et poinçonnage.
• Procédé auxiliaire : procédé de pré-déformation, tel que les mâchoires de pressage, le pressage des bords de lingots d'acier, les épaulements de coupe, etc.
• Processus de finition : processus de réduction des défauts de surface du forgeage, tels que l'élimination de la surface inégale du forgeage et du façonnage.

Les avantages du forgeage libre : grande flexibilité de forgeage, de petites pièces de moins de 100 kg peuvent être produites et des pièces lourdes jusqu'à 300 t ou plus peuvent être produites ; les outils utilisés sont des outils généraux simples ; le forgeage consiste à déformer progressivement l'ébauche en différentes régions, par conséquent, le forgeage De même, le tonnage des équipements de forgeage nécessaires aux pièces forgées est bien inférieur à celui du forgeage modèle ; les exigences de précision pour l'équipement sont faibles ; et le cycle de production est court.

Inconvénients et limites du forgeage libre : l'efficacité de la production est bien inférieure à celle du forgeage sur modèle ; les pièces forgées ont des formes simples, une faible précision dimensionnelle et des surfaces rugueuses; les travailleurs ont une intensité de travail élevée et nécessitent des niveaux techniques élevés; il n'est pas facile de réaliser la mécanisation et l'automatisation.

Die forgeage

Le matriçage fait référence à une méthode de forgeage qui utilise un moule pour former une ébauche sur un équipement de matriçage dédié pour obtenir un forgeage. Les pièces forgées produites par cette méthode ont des dimensions précises, de faibles tolérances d'usinage, des structures et une productivité complexes.

Selon les différents équipements utilisés : forgeage au marteau, forgeage par presse à manivelle, forgeage par machine à forger à plat et forgeage par presse à friction, etc.

L'équipement le plus couramment utilisé pour le forgeage au marteau est le marteau de forgeage vapeur-air, le marteau sans enclume et le marteau à grande vitesse. Il peut être divisé en deux catégories : la cavité de la matrice de forgeage et la cavité de la matrice de fabrication d'ébauches selon leurs différentes fonctions.

1) Forger l'alésage de la matrice.

• Alésage de matrice de pré-forgeage. La fonction de la cavité de la matrice de pré-forgeage est de déformer l'ébauche pour qu'elle soit proche de la forme et de la taille du forgeage, de sorte que lors du forgeage final, le métal puisse facilement remplir la cavité de la matrice pour obtenir la taille requise du forgeage. Pour les pièces forgées de formes simples ou lorsque le lot n'est pas important, la cavité de matrice de préforge peut ne pas être prévue. Le congé et la pente de la cavité de matrice de préforgeage sont beaucoup plus grands que ceux de la cavité de matrice de forgeage finale, et il n'y a pas de rainure de bavure.
• Alésage de la matrice de forgeage final. La fonction de la cavité finale de la matrice de forgeage est de déformer finalement l'ébauche à la forme et à la taille requises du forgeage. Par conséquent, sa forme doit être la même que celle du forgeage ; mais parce que le forgeage rétrécira lorsqu'il sera refroidi, la taille de la cavité finale de la matrice de forgeage devrait être plus grande que celle du forgeage. La taille est agrandie d'une quantité de rétrécissement. Le retrait des pièces forgées en acier est estimé à 1.5%. De plus, il y a des rainures éclair le long de la périphérie de la cavité du moule pour augmenter la résistance du métal s'écoulant hors de la cavité du moule, pour favoriser le remplissage du métal dans la cavité du moule et en même temps pour accueillir l'excès de métal.

2) Vide faisant la cavité de moule.

Pour les pièces forgées de formes complexes, afin de rendre la forme de l'ébauche conforme fondamentalement à la forme de la pièce forgée, afin que le métal puisse être réparti raisonnablement et bien remplir la cavité, il est nécessaire de préformer l'ébauche dans la cavité de découpage.

• Dessin d'un long alésage de moule. Il est utilisé pour réduire la section transversale d'une certaine partie de l'ébauche pour augmenter la longueur de la pièce. L'alésage de dessin est divisé en deux types: type ouvert et type fermé.
• Cavité de la matrice de laminage. Il est utilisé pour réduire la section transversale d'une partie de l'ébauche pour augmenter la section transversale d'une autre partie, de sorte que le métal soit réparti en fonction de la forme du forgeage. La cavité de roulement est divisée en deux types : type ouvert et type fermé.
• Plier la cavité du moule. Pour les pièces forgées à tige pliée, une cavité de matrice de pliage est nécessaire pour plier l'ébauche.
• Coupez la cavité. Il forme une paire de tranchants de couteaux sur les coins du moule supérieur et du moule inférieur pour couper le métal.

Les avantages du matriçage : une plus grande efficacité de production. Lors du matriçage, la déformation du métal est effectuée dans la cavité de la matrice, de sorte que la forme requise peut être obtenue rapidement; il peut forger des pièces forgées complexes, rendre la distribution rationalisée du métal plus raisonnable et améliorer la durée de vie des pièces; la taille des pièces forgées Plus précise, meilleure qualité de surface, plus petite tolérance d'usinage; économiser des matériaux métalliques et réduire la charge de travail du traitement de coupe. Sous condition de quantité suffisante, le coût des pièces peut être réduit.

Inconvénients et limitations du matriçage : le poids des matriçages est limité par la capacité de l'équipement général de matriçage, généralement inférieur à 7Kg ; le cycle de fabrication des matrices de forge est long et le coût est élevé ; le coût d'investissement de l'équipement de matriçage est supérieur à celui du forgeage libre.

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