鍛造は、鍛造機械を使用して金属製のブランクに圧力をかけて、特定の機械的特性、特定の形状、サイズを備えた鍛造を得るために金属ブランクに圧力をかける処理方法です。
鍛造部品の基本的なプロセスフロー：
生産プロセスの準備：生産部分の図面、生産バッチ、配信の締め切りによると、生産プロセス計画とプロセス文書の策定、鋳造プロセスの図面の描画。必要な処理量を計算し、必要な金型などを設計します。これらの準備は、鍛造の円滑な進行を確保するための基礎です。たとえば、特定の形状と仕様の偽造部分を生成する準備をする場合、必要な金属ブランクのサイズを正確に計算し、部品の形状を形作る可能性のある金型を設計する必要があります。
空白の準備：
材料の選択：鍛造材料は、主に炭素鋼とさまざまな組成の合金鋼であり、それに続いてアルミニウム、マグネシウム、銅、チタンなどが続きます。材料の元の状態は、バーストック、インゴット、金属粉末、液体金属です。一般的に、丸いまたは正方形のバーは、小型および中サイズの鍛造品のブランクとして使用されます。なぜなら、バーの穀物構造と機械的特性は均一で良好であり、形状とサイズは正確であり、表面の品質は良好で、バッチの生産に便利です。インゴットは、大きな鍛造にのみ使用されます。インゴットは大きな柱状結晶とゆるい中心を持つ鋳造構造であるため、それらは細かい粒子に分割され、大きなプラスチック変形を介して圧縮して、優れた金属構造と機械的特性を得る必要があります。押し付けられ、焼結された粉末冶金のプリフォームは、熱い状態でフラッシュレスダイが鍛造することにより、粉末の鍛造にすることができます。粉末鍛造品の内部構造は均一であり、分離はありません。それらは小さなギアやその他のワークピースの製造に使用できますが、粉末の価格は一般的なバーの価格よりもはるかに高く、アプリケーションは制限されています。静圧は、DIE空洞に注がれた液体金属に適用され、固化、結晶化、流れ、柔軟に変形し、圧力下で形成されるため、必要な形状とパフォーマンスを備えたダイフォーミングを取得できます。
切断：設計に必要な長さ、重量、その他の仕様に応じて、原材料を適切なビレットに切ります。使用される切断方法は、ビレットの寸法精度と断面の品質を確保する必要があります。たとえば、バー材料の場合、一般的な切断方法にはのこぎりとせん断が含まれます。その中で、のこぎりは断面の品質が良好であることを確実にすることができますが、効率は比較的低いです。せん断は効率が高くなりますが、断面の品質に影響を与える可能性があります。特定の要件と材料の特性に従って、適切な切断方法を選択する必要があります。
ビレット暖房：鍛造前に、金属材料を特定の温度範囲に加熱して、亀裂などの問題を避けながら、より柔らかく処理しやすくする必要があります。予熱温度は通常、金属材料の種類と必要な形状に従って決定されます。たとえば、鋼の再結晶温度は約460度ですが、一般に境界線として800度が使用されます。 800度以上は熱い鍛造です。 300-800の程度は、温かい鍛造または半湿りの鍛造と呼ばれます。コールド鍛造は一般に室温で処理されます。燃料炉、抵抗炉など、多くの種類の暖房装置があります。さまざまな暖房装置は、さまざまな材料や生産スケールに適しています。暖房プロセス中、ビレットの過熱やオーバーバーニングなどの欠陥を防ぐために、加熱速度、保持時間、および加熱温度の均一性を厳密に制御する必要があります。過熱は粗い粒子につながり、鍛造の機械的特性に影響します。燃焼は、ビレットの粒界を酸化したり溶けたりして、ビレットを廃棄します。
鍛造操作：
自由鍛造：圧力下のビレットの変形は、基本的に外部の制約によって制限されず、オープンフォーゲンとも呼ばれます。自由鍛造には強力な汎用性と柔軟性があり、シングルピースや小型バッチの生産、および大規模な鍛造品の製造に適しています。ただし、精度が比較的低く、生産性が低く、労働強度が高くなります。その基本的な操作手順には、動揺、描画、パンチングなどが含まれます。たとえば、手工芸品のワークショップは、いくつかの簡単な農業ツールを偽造するために無料の焦点を使用する場合があります。複雑な金型機器を必要とせずに、特定のニーズに応じて柔軟に形作ることができますが、生産効率は高くありません。
ダイ鍛造：ダイ鍛造は、加熱されたビレットを事前に作った型に鍛造する方法です。ビレットの変形は、閉じたモードの鍛造と呼ばれる金型によって制限されています。これは、生産性が高い、安定した鍛造サイズ、および高い材料の利用によって特徴付けられます。小規模および中規模の鍛造品のバッチと大量生産で広く使用されています。ハンマーダイ、クランクプレスダイ、ダイ、フラットフォーミングダイ、摩擦プレスダイダイなど、ダイの鍛造にはさまざまな機器を使用できます。たとえば、自動車製造では、クランクシャフトやコネクティングロッドなどの特定の荷物を持つ多くの部品をダイベージングによって生成できます。特定の出力が必要であり、比較的複雑な形状を持っているため、鍛造により、これらの部品の寸法精度と外観形状の要件が確保され、生産効率が高くなります。
その他の鍛造方法：形成ツールとブランクの間には、ローリング、ロール鍛造、ローリングの間に相対的な回転動きがあり、ブランクは点で加圧され、徐々に形成されます。コールドヘディングプロセスは、室温での外力の作用下で金属のプラスチック変形を利用し、必要な部分またはブランクを形成するためにダイの助けを借りて金属体積を再分配し、移動するプロセス方法です。主に、ボルト、ナッツ、爪、リベット、スチールボールなどの部品を製造するために使用されます。それは、高い材料の利用率、高い生産性の利点があり、製品の表面仕上げを改善し、製品の精度を確保することができます。コールド押出プロセスは、金属材料のプラスチック変形の原理を使用します。室温では、冷たい金属ワイヤーが動揺する機械のカビの空洞に積み込まれます。外力と一定の速度の作用の下で、金属ワイヤーはプラスチックの流れを生成することを余儀なくされ、それにより、必要な形状、サイズ、高い機械的特性を持つ押出部品を取得します。これは、切断せずに、または切断が少ない部品の処理プロセスの1つです。放射状鍛造は、ビレットの放射状方向に沿って圧力をかけることによりビレットを変形させる鍛造方法です。長いシャフトの部品などを鍛造するのに適しており、高精度のサイズの制御と粒子洗練を実現できます。押し出しは、さまざまな複雑な形状の鍛造部品の生産を実現することもできます。
後処理：
トリミングとパンチ：ダイファーミングの場合、鍛造の後、鍛造の端にフラッシュが形成されるか、皮膚などの余分な部品が穴が必要な位置に残されます。鍛造を指定されたサイズと形状の許容要件を満たすために、トリミングとパンチングプロセスを介して削除する必要があります。
冷却：鍛造変形後、鍛造の冷却プロセスが続きます。さまざまな材料と鍛造プロセスには、一般的に空冷、ピット冷却、炉冷却などを含む異なる冷却速度が必要です。たとえば、一部の合金鋼の鍛造品の場合、冷却速度が速すぎると過度の残留応力を引き起こす可能性があるため、適切な冷却方法を使用して冷却速度を制御する必要があります。
偽造の熱処理：鍛造ストレスを排除し、金属切削性能を向上させるために使用されます。一般的な熱処理方法には、アニーリング、正規化、および焼き戻しが含まれます。アニーリングは、鍛造の硬度を低下させ、可塑性を改善し、内部ストレスを排除することができます。正規化は、穀物を改良し、鍛造の包括的な機械的特性を改善することができます。焼き戻しは消光と高温の焼き戻しであるため、鍛造は強度と良好なタフネスを備えています。
クリーニング：主に表面酸化物のスケールを除去するためです。これは、ピクリング、ショットピーニング、その他の方法で行うことができます。ショットピーニングは、金属発射体や他の培地を鍛造の表面に噴霧することであり、酸化物のスケールを除去するだけでなく、鍛造面の硬度と疲労強度をある程度改善することもできます。漬物は酸溶液を使用して酸化物のスケールと化学的に反応してそれを除去することですが、漬物後の鍛造は、漬物が鍛造に腐食を引き起こすのを防ぐために適切に処理する必要があります。
修正：鍛造プロセス中、鍛造は、曲げやねじれなどのさまざまな理由により、形状偏差がある場合があります。修正プロセスは、プレスなどの機器を介した鍛造を修正して、設計形状と寸法の精度要件を満たすことができます。
検査：一般的に、鍛造は外観と硬度の検査を受ける必要があり、重要な鍛造は化学組成分析、機械的特性、残留ストレス、その他の検査、および非破壊検査も受ける必要があります。外観の検査は、主に鍛造に亀裂、折りたたみ、肉の不足などの表面欠陥があるかどうかをチェックします。硬度検査は、硬度テスターを使用してテストして、鍛造の硬度が指定された範囲内にあることを確認できます。化学組成分析は、鍛造品の材料が設計要件を満たしているかどうかを確認するために使用され、機械的特性テストには引張強度、降伏強度、伸長、衝撃靭性、およびその他の指標の測定が含まれます。非破壊検査では、超音波検査、X線撮影テスト、その他の方法を使用して、毛穴、収縮穴、内部亀裂など、鍛造内部に欠陥があるかどうかを確認できます。
