آهنگری باز چیست؟

آهنگری باز به روش فرآوری آهنگری اطلاق می شود که از ابزارهای جهانی ساده استفاده می کند یا مستقیماً نیروهای خارجی را بین سندان بالایی و پایینی تجهیزات آهنگری اعمال می کند تا بیلت را تغییر شکل دهد و شکل هندسی و کیفیت داخلی مورد نیاز را به دست آورد. آهنگری که با روش آهنگری باز تولید می شود، آهنگری باز نامیده می شود.

آهنگری باز عمدتاً دسته‌های کوچک آهنگری تولید می‌کند و از تجهیزات آهنگری مانند چکش و پرس هیدرولیک برای شکل‌دهی و پردازش قطعات خالی استفاده می‌کند و آهنگری‌های واجد شرایط را به دست می‌آورد. فرآیندهای اساسی آهنگری باز شامل برهم زدن، ازدیاد طول، پانچ، برش، خمش، پیچش، جابجایی و آهنگری است. آهنگری باز روش فورج گرم را اتخاذ می کند.

فرآیند آهنگری باز شامل فرآیند پایه، فرآیند کمکی و فرآیند تکمیل است.

فرآیندهای اساسی آهنگری باز شامل برهم زدن، ازدیاد طول، پانچ، خمش، برش، پیچش، جابجایی و آهنگری است. در تولید واقعی، متداول ترین فرآیندهای مورد استفاده عبارتند از: آشفتگی، طویل شدن و مشت زدن.

فرآیندهای کمکی: فرآیندهای قبل از تغییر شکل، مانند فشار دادن فک ها، فشار دادن لبه های شمش فولادی، برش شانه ها و غیره.

فرآیند تکمیل: فرآیند کاهش عیوب سطحی آهنگری مانند حذف ناهمواری ها و شکل دادن به سطح آهنگری.

مزایا:

(1) آهنگری انعطاف پذیری بالایی دارد که می تواند قطعات کوچک کمتر از 100 کیلوگرم و قطعات سنگین تا 300 تن را تولید کند.

(2) ابزارهای مورد استفاده ابزارهای عمومی ساده هستند.

(3) شکل دهی آهنگری تغییر شکل تدریجی بیلت در مناطق مختلف است، بنابراین، تناژ تجهیزات آهنگری مورد نیاز برای آهنگری همان آهنگری بسیار کمتر از آهنگری مدل است.

(4) الزامات دقت پایین برای تجهیزات؛

(5) چرخه تولید کوتاه.

معایب و محدودیت ها:

(1) راندمان تولید بسیار کمتر از جعل مدل است.

(2) آهنگری دارای اشکال ساده، دقت ابعادی کم و سطوح ناهموار است. کارگران شدت کار بالایی دارند و به مهارت فنی بالایی نیاز دارند.

(3) دستیابی به مکانیزاسیون و اتوماسیون آسان نیست.

عیوب اغلب ناشی از فرآیند نامناسب آهنگری است

عیوب ناشی از فرآیند آهنگری نامناسب معمولاً شامل موارد زیر است:

دانه های درشت: دانه های بزرگ معمولاً به دلیل دمای آهنگری اولیه بالا و درجه تغییر شکل ناکافی، دمای آهنگری نهایی بالا یا درجه تغییر شکل در ناحیه تغییر شکل بحرانی ایجاد می شوند. تغییر شکل بیش از حد آلیاژ آلومینیوم، که منجر به تشکیل بافت می شود. هنگامی که دمای تغییر شکل آلیاژهای با دمای بالا بسیار پایین است، تشکیل ساختارهای تغییر شکل مخلوط نیز ممکن است باعث ایجاد دانه‌های درشت شود. اندازه دانه درشت باعث کاهش انعطاف پذیری و چقرمگی آهنگری می شود و عملکرد خستگی آنها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

اندازه دانه ناهموار: اندازه دانه ناهموار به این واقعیت اشاره دارد که قسمت‌های خاصی از آهنگری دارای دانه‌های درشت هستند، در حالی که برخی دیگر دارای دانه‌های کوچک‌تر هستند. دلیل اصلی ناهمواری اندازه دانه، تغییر شکل ناهموار بیلت است که منجر به درجات مختلف تکه تکه شدن دانه ها، یا درجه تغییر شکل نواحی محلی که در ناحیه تغییر شکل بحرانی قرار می گیرند، یا سخت شدن کار موضعی آلیاژهای با دمای بالا، یا درشت شدن موضعی دانه ها در هنگام خاموش کردن و حرارت دادن. فولاد مقاوم در برابر حرارت و آلیاژهای با دمای بالا به طور خاص به اندازه دانه های ناهموار حساس هستند. اندازه دانه ناهموار به طور قابل توجهی دوام و عملکرد خستگی آهنگری را کاهش می دهد.

پدیده سخت شدن سرد: در طول تغییر شکل آهنگری، به دلیل دمای پایین یا سرعت تغییر شکل سریع و همچنین خنک شدن سریع پس از آهنگری، نرم شدن ناشی از تبلور مجدد ممکن است با استحکام (سخت شدن) ناشی از تغییر شکل مطابقت نداشته باشد و در نتیجه باعث حفظ جزئی آن شود. ساختار تغییر شکل سرد در داخل آهنگری پس از آهنگری گرم. وجود این سازمان استحکام و سختی آهنگری را بهبود می بخشد، اما باعث کاهش انعطاف پذیری و چقرمگی می شود. سخت شدن شدید سرد ممکن است باعث ایجاد ترک های آهنگری شود.

ترک ها: ترک های آهنگری معمولاً در اثر تنش کششی قابل توجه، تنش برشی یا تنش کششی اضافی در حین آهنگری ایجاد می شوند. ترک معمولا در ناحیه ای با بیشترین تنش و نازک ترین ضخامت بیلت رخ می دهد. در صورت وجود ریزترک‌ها در سطح و داخل بیلت، یا وجود نقص‌های سازمانی در داخل بیلت، یا اگر دمای پردازش حرارتی مناسب نباشد، منجر به کاهش انعطاف‌پذیری مواد شود، یا اگر سرعت تغییر شکل خیلی سریع باشد یا درجه تغییر شکل بیش از حد بزرگ است، بیش از نشانگر پلاستیکی مجاز مواد، ممکن است در طی فرآیندهایی مانند درشت شدن، ازدیاد طول، پانچ، انبساط، خم شدن و اکستروژن، ترک ایجاد شود.