صفحه 1:
فرم دهیف لزال(ت غییر ش کلف لزابك
METAL FORMING PROCESS
اهداف
مبانی فرم دهی فلزات
" خواص مواد درفرم دهی فلزات
7 تنش در فرم دهی فلزات
" اثردما در فرم دهی فلزات
" فرایند های تغییر شکل
" عملیات گرم وسرد در فرم دهی فلزات
صفحه 2:
مبانی فرم دادن فلزات
" فرم دادن موادبه فرایندهایی از ساخت وتولید گویند که با
اعمال نیرو وایجاد تغییر شکل دایمی در فلزات » باعث می شود
ماده به شکل دلخواه (نهایی) برسد.
" اندازه ی نیروی اعمال شده برماده » که توسط ابزار شکل دهی
اعمال می گردد »از حد تسلیم cobe(Vield Strength) بالاتر
است.
" عموماً شکل نهایی قطعه به وسیله ی شکل هندسی ابزار که قالب
نامیده می شود مشخص می گردد.
صفحه 3:
تنش در فرم دهی فلزات
" تنش های وارده در فرایند های شکل دهی عمدتا
از نوع فشاری می باشند .
" فرایند های نورد » آهنگری ») کسترود و....
" تنش درفرایند هایی مانند کشیدن از نوع کششی
"در فرايند خمکاری تنش از نوع فشاری وکششی
تسم
7 در فرایند برش تنش از نوع برشی می باشد
صفحه 4:
خواص مواد در فرم دهی فلزات
"با توجه به این که تغیبرشکل مواد مورد نظر
است؛ بنابراین از نمودار تنش وکرنش قسمت
تغییر شکل پلاستیکی آن بررسی می شود.
” يعنى خواصی مورد نظر قرار می گیرند که به نام
قابلیت شکل پذیری
ماده را شامل می شود
صفحه 5:
خواص مواد در فرم دهی فلزات
7 این خواص در مواد وابسته به دما می
باشند
” دواثو افزايش دما قابليت شکل پذبری
افزايش يافته واستحكام تسليم كاهش مى
يابد.
” استحكام كششى اكثر فلزات » در دماى
معمولى زياد است.
صفحه 6:
فرایند هایی که تغییر شکل زیاد ایجاد می نمایند
"ویژه گی های مهم این فرایند ها آن
است که تغییر شکل زیاد در حجم وسیعی
ازماده خام صورت می گیرد.
"قطعات خام عمدتا به شکل استوانه با
مكعب می باشند.
صفحه 7:
5:57 56100۷
Sintering
a
33۵3۵۵۵۳۵۳۳۳۳۳ رع
Sinterin a = ۱
9 -
۳۳
7
روزن رانی
\ | |
+
[آهنگری /فرم| |
دادن با پرس )=
/ +
tad
2 مواد خام ۱۳
صفحه 8:
آهنگری
فرم دادن قطعات
صفحه 9:
آهنگری
7 یکی از قدیمی ترین روش فرم دادن فلزات است واز نظر تاریخی به
چکش وسندان برمی گردد که کارگران بااین ابزارها وبه ابتدایی ترین
روش فرم دادن فلزات می پرداختند (طلا سازی»نعل سازی و...)
۲ استفاده از نیروهای فشاری در حین مراحل متعدد کاری که به شکل
دادن قطعات و.....
۳ با به کار گیری ابزار وقالب های لازم در ارتقای خاصیت ماده همانند
تغییر شکل آن به تولید قطعات با خط تولید پیوسته با نا پیوسته پرداخته
می شود
صفحه 10:
آهنگری
" آهنگری اصطلاحی برای فرم دادن فلزات است که
با وارد نمودن نیرو های فشاری بر موادی که درون
قللب قرار گرفته لند (مخصوصا فلزات) و قابلیت
تغییر شکل هم دارند شکل پذیر می شوند.
7 درآهنگری سرد عملیات فرم دادن در حرارت
معمولی وبا نزدیک به آن انجام می شود.
" آهنگری گرم قطعه ی کار در حرایتی بین آهنگری
سرد وداغ شکل می گیرد.
صفحه 11:
آهنگری
"۲ آهنگری سردنوعی عملیات مکانیکی است که
تغییر شکل حاصله در ماده در درجه حرارت هوای
معمولی انجام می پذیرد» مانند روزن روانی
(اکستروژن) » کشش » سکه زنی و...
"این تغیبر شکل ماندگاری اختلالات در دانه بندی
ماده را نكه مبدارد که در نهایت ماده استحکام
کمتری نسبت به نوع دیگر آهنگری دارد.
صفحه 12:
آهنگری
" در آهنگری باحرارت بالاکلیه عملیات شکل دهی
برروی ماده درحرارت های تقریبا بالا انجام می
پذیرد (درحرارت های بالا شکل دهی راحت
تراست) .
" قطعات حاصل از آهنگری می توانند وزنی تا
حدود یک صدو هفتاد تن را شامل شوند.
7 درخیلی مواردعملیات تمام کننده وبا پرداخت
سطح هم برروی آن ها باید انجام شود.
صفحه 13:
آهنگری
"با این که قالب ها وچکش های سنگی cod of
ابزارهای انسان بودند.
"اخیرا نیروهای به کار گرفته شده به جای چکش
از طریق پرس هایی با نیروی محرک:
بادی» بخاری» مکانیکی هیدر ولیکی و.....
تامین می گردند
7 قالب ها وابزارها نوعاً از جنس استیل و با موادی
که شکل پذیری ومقاومت بالایی داشته باشند
صفحه 14:
آهنگری
" تولید نیرو درلین چکشتا هزاران هزاران تن
عى باشدکه قادیبه فرم دادن هر ماده شکل
يذيرى مى باشند.
”نتليج حاصله در قطعات آهنگری شده بهتر از
ریختگری وماشین کاری مس باشد»زیراجریان
ails بندى ماده در راستای شکل تولید شده قرار
ل
وم
BO wars Pour تک
آهن و آ يه لياز ها
صفحه 15:
آهنگری
" اولا دلگر عملیات سختی زلیی انجام شود در لین صورت کار
كردن بر روی مواد ی هم چون آهن یا نظلیر تن بسیار
مشكل خولهد شد
” ثانياً:فولادها و آليازهاى آنان به وسيله روش هاى متفاوتى
به غیر از عملیات آهنگری سردبه استحکام بیشتری می
رسند بنا برلین از نظر اقتصادی عملیات آهنگری داغ نسبت
به عملیات سرد مقرون به صرفه است.
صفحه 16:
sau aio عملیات آهنگری
عملیات متوالی آهنگری
آماده سازی
سکه زنی » درپوش
شیار زنی »مفصل زنی
کر ز فی» توده ی
اخ زنی»: ن
0 روكش كردن // |اريب زفى اا لد 5
‘oie KC یت ی
شه عملیات آب حرارت دهی آماده ی
۳ / کاری وحرارتی یک نواخت سازی عملیات
قالب های باز
قالب های بسته
قالب های تحت
فشار
صفحه 17:
مزایای فرایند آهنگری
" تولرانس بدست آمده ۱./ تا ۵/ ابعاد مورد نظر است.
" شکل نهایی بدست آمده نزدیک ترین شکل به آن چه مورد نظر
است می باشد.
۲ شکل هایی با پیچیدکی بالا قابل تولید هستند.
جرخ دنده های متفاوت
محورهای پیچیده
قطعات مركب
” درخواص مواد آهنكرى شده تغييرى حاصل نمی شود.
” جريان دانه بندی ومواد قابل كنترل است.
” نتايج حاصله واستحكام ماده در سطح بسيار بالابى قرار مى كيرند.
” فرايندى براى توليد انبوه با نرخ تولید WG +
صفحه 18:
” قالب هاى كران قيمت خصوصاً براى آهنكرى داغ.
" نیاز به كاركران ماهر.
" نیاز به پرس های با تناژبالا وبا قيمت بالا.
" نمی وان تولرانس های دقیق در قطعه ایجاد کرد.
" دراین فرایندنمی توان ویژگی های هندسی مانند
رزوه» حفره و...را در قطعه به دقت ایجاد نمود.
صفحه 19:
فشردن فلز در داخل قالب دارای حفره باعث می شود که
شکل منبت شده ی روی قالب بر روی فلز ایجاد شود.
7 در این فرایند ماده اضافه از داخل حفره ی قالب به فضای
خارج آن وارد شده وایجاد پلیسه می نماید.
" بلیسه ماده ی زایدی است که در پابان فرابند باید از قطعه کار
lam شود.
۲ پس از تشکیل پلیسه اصطکاک جریان ماده دراین فضا باعث
راندن ماده به داخل قالب شده تا فضای قالب از ماده پر
وشکل نمایی بدست آید (خصوصاً در آهنگری داغ).
صفحه 20:
قالب های بسته
CLOSED DIE FORGING -
صفحه 21:
مراحل فشار در قالب بسته ی آهنگری
ees «Flash
صفحه 22:
FIGURE 6.15 Typical
load-stroke curve for
Jmpression-die forging. Note
the shatp increase in load
alter the flash begins to
form. In hor-forging
‘operations the flash requires
high levels of stress, because
itis thin—that is, i has a
small h—and cooler than the
ball ofthe forging. Source:
‘After T. Altan.
Dies closed
Cavity filled complerely
Forging load
Forging.
Flash begins to foom
Dies contact Forging
2 completed
یو
(a) (b)
صفحه 23:
15
Stages in the forging of a crank
shaft
صفحه 24:
FIGURE 6.23 Laps
formed by buckling of the
web during forging.
FIGURE 6.24 Inrernal
defects produced in a forging
because of an oversized billet.
“The die cavities are filled
prematurely, and the material
at the center ofthe part flows
past che filled regions as
‘deformation continues.
(a) Lops in finished forging
0
(ec) Web buckles
۱
Die
(b) Begin finishing,
{2) Blocked forging
@
صفحه 25:
اشکالات
1 3
Top di اد د او
۳ . 29521555 لج does ioe |
not iis t0
Large Forging | follow follow |
filets stock sharp sharp
corner مه
Bortom die
4 5 %
ee Voids Smooth Gold
bottom whee flow shuts
‘ met
eee flow folds
filling bean i
section 7
FIGURE 6.25 Effect of fillet radius on defect formation in forging, Small fillets (right side
‘of drawings) cause the defects. Source: Aluminium Company of America.
صفحه 26:
CLOSED DIE FORGING
workpiece |
flash
quitter
صفحه 27:
" در آهنگری با قالب های بسته معمولاً چندین
جفت قالب متوالی استفاده می شود تا بتوان از
قطعه ی خام اولیه به قطعه ی نهایی رسید.
" علت آن این است که در عمل نمی توان با یک
جفت قالب شکل نهایی را بدست آورد.
" عموما این فرایند دستی وبه وسیله ی کارگر و
در محیط کاری دشوار انجام می پذیرد.
" نمونه ی این قطعات را می توان از دسته شاتون
ها ی موتورهای احتراقی» میل لنگ های متعدد
و... نام بر د.
صفحه 28:
سکه زنی(00۱۱۱۱۱۱۵)
"با این فرایند آرم هاء مدال ها و..... تهیه می
شوند.
" معمولا فلزات نرم مانند آلومی نیم»سرب»مس و
با آلبازهای آن ها استفاده می شود.
7 سنبه وماتریس می توانند شکل های متفاوت
داشته باشند ولزومقرینه یک دیگر نیستند.
صفحه 29:
سکه زنی(00۱۱۱۱۱۱۵)
۲ ماده ی اولیه داخل قالب فشرده شده و به عبارت دیگر در
داخل قالب حبس شده و مواد اضافه به صورت پلسه راهی
به خارج ندارند( آهنگری با قالب بسته بدون پلیسه با آهن
كرى دقيق نيز ناميده مى شود)
” بدين دليل ماده ی اولیه قبل از قرار گرفتن در داخل قالب
دقيقاً وزن مى شود تا فضای قالب را پر کند.
” بول وسکه از این طریق تولید می شود.
صفحه 30:
قالب باز آهنگری
(a) Die (b) 0
forces و 0 لسلسم
سس( Workpiece —}= | x
صفحه 31:
Comparison of Forging Presses
صفحه 32:
Hydraulic Presses
+ Constant speed
* Load limited
* Compared to mechanical
— Typically slower
— Higher initial cost
— Less maintenance
صفحه 33: