Fabricarea matrițelor de forjare

Forjarea cu matriță la cald este un tip de tehnologie de forjare și, în general, se referă la o metodă de forjare de precizie în care semifabricatul metalic este încălzit înainte de forjare. Semifabricatul metalic este încălzit la o temperatură mai mare decât temperatura de recristalizare a materialului, apoi este format plastic în forma și dimensiunea forjarii.

Când proiectați procesul de forjare, efectuați mai întâi o analiză a procesului asupra produsului de forjare. Apoi determinați metoda de formare prin forjare cu matriță (răsturnare, răsturnare a vârfului, răsturnare și extrudare), apoi propuneți un plan de proces (adică procesul de formare). Următorul pas este proiectarea desenului de forjare și desenul procesului de formare (desen de golire, desen de pre-forjare și desenul final de forjare și modelarea modelului digital).

Diagrama procesului de formare ar trebui să aloce volumul fiecărei părți a forjării și să controleze direcția de curgere a semifabricatului fiecărei piese în procesul următor (prin experiență practică și simulare numerică), pentru a controla formarea și performanța forjării. Proiectarea procesului ar trebui să obțină forjare excelente, un proces stabil și să obțină o utilizare ridicată a materialului, o productivitate ridicată a muncii, o durată mare de viață a matriței și un consum redus de energie.

Matrița de forjare este principalul echipament de proces pentru producerea pieselor forjate, Cum să satisfaceți cererea pieței, să asigurați calitatea pieselor de producție a matrițelor forjate și cum să alegeți metode de procesare mai eficiente sunt principalele probleme cu care se confruntă producția și procesarea actuală a matrițelor de forjare. Prelucrarea matrițelor de forjare a experimentat etapele de dezvoltare ale procesării profilării, procesării electrolitice și EDM, procesării cu control numeric și tehnologiei de procesare de mare viteză.

Procesarea profilării are un ciclu lung de producție, precizie scăzută de prelucrare și consistență slabă a dimensiunii matriței, motiv pentru care este rar utilizată în prezent. Prelucrarea electrochimică este utilizată în principal pentru prelucrarea brută a matrițelor de forjare, cu eficiență ridicată de prelucrare, dar precizie scăzută. Prelucrarea EDM are o eficiență scăzută și este utilizată în principal pentru prelucrarea auxiliară a matrițelor de forjare mici sau a pieselor cu caneluri adânci și caracteristici subtile. Costul său de procesare este ridicat.

Tehnologia de prelucrare de mare viteză are precizie ridicată de prelucrare, forță de tăiere scăzută și eficiență ridicată. Este principala direcție de dezvoltare a fabricării matrițelor de forjare. În viitor, prelucrarea CNC este principalul mijloc de producție și prelucrare a matrițelor de forjare.

Matrița de forjare nu suportă doar acțiunea repetată a sarcinilor dinamice și statice de mare solicitare, ci suportă și acțiunea repetată a tensiunii. De obicei, matrița de forjare la cald trebuie să fie preîncălzită la 150 ℃ ~ 400 ℃ înainte de utilizare. În timpul forjarii cu matriță, sub acțiunea impactului sau a presiunii statice înalte, acesta va fi în contact strâns cu forjarea fierbinte la 450°C (aliaj de aluminiu), 950°C (aliaj de titan), 1160°C (aliaj la temperatură înaltă) , sau chiar 1230°C (oțel carbon) pentru o perioadă scurtă de timp sub impact sau presiune statică înaltă.

Temperatura camerei crește brusc. După ce forjarea este scoasă, temperatura de suprafață a camerei matriței scade rapid: temperatura și tensiunea instantanee cresc brusc în timpul încărcării, iar solicitarea mecanică dispare în timpul descărcării. În același timp, temperatura scade rapid până la temperatura de utilizare (preîncălzire). Aceasta înseamnă că matrița funcționează întotdeauna în condițiile de mediu atât de încărcare mecanică, cât și de încărcare termică, precum și de încărcare și descărcare prin impuls. Mediul de lucru este foarte dur.

Materialul matriței trebuie să aibă următoarele caracteristici: rezistență la temperatură ridicată, rezistență ridicată la uzură și o anumită duritate la temperatură înaltă, rezistență excelentă la oboseală termică, rezistență bună la oxidare, rezistență la impact adecvată, întăribilitate mai bună și conductivitate termică. Acestea sunt caracteristici care fac un material de matriță ideal.