شرح للتزوير والتزوير والتزوير على البارد؟

Apr 15, 2022

الحدادة هي طريقة معالجة تستخدم آلات الحدادة للضغط على المعدن فارغًا لإنتاج تشوه في البلاستيك ، وذلك للحصول على مطروقات ذات خصائص ميكانيكية معينة ، وشكل وحجم معينين. تنتمي عملية التشكيل والختم إلى طبيعة معالجة البلاستيك ، ويشار إليها مجتمعة بالتزوير. تزوير طريقة تشكيل شائعة في التصنيع الميكانيكي.

unnamed (1)

يمكن أن يؤدي الحدادة إلى التخلص من المسامية المصبوبة وثقوب اللحام في المعدن ، وتكون الخواص الميكانيكية للمطروقات أفضل بشكل عام من تلك الخاصة بالمسبوكات من نفس المادة. بالنسبة للأجزاء المهمة ذات الأحمال العالية وظروف العمل القاسية في الآلات ، يتم استخدام المطروقات في الغالب ، باستثناء الألواح الملفوفة أو الملامح أو اللحامات ذات الشكل البسيط. يمكن تقسيم عملية الكير إلى طرق على البارد وتزوير على الساخن وفقًا لدرجة حرارة الفراغ أثناء المعالجة. تتم معالجة الطرق الباردة بشكل عام في درجة حرارة الغرفة ، ويتم معالجة الطرق الساخنة عند درجة حرارة إعادة التبلور أعلى من المعدن الفارغ. في بعض الأحيان ، يسمى التطريق عند تسخينه ولكن درجة الحرارة لا تتجاوز درجة حرارة إعادة التبلور بالتزوير الدافئ. ومع ذلك ، فإن هذا التقسيم لم يتم توحيده بالكامل في الإنتاج. تبلغ درجة حرارة إعادة التبلور للصلب حوالي 460 درجة ، ولكن يتم استخدام 800 درجة بشكل عام كخط فاصل ، والتزوير الساخن أعلى من 800 درجة ؛ تسمى درجة الحرارة بين 300 درجة و 800 درجة بالتزوير الدافئ أو شبه الساخنة. يمكن تقسيم عملية الكير إلى طرق حرة ، تشكيل بالقالب ، رأس بارد ، تشكيل نصف قطري ، قذف ، تشكيل درفلة ، تشكيل بالدلفنة ، درفلة وما إلى ذلك. لا يقتصر تشوه الفراغ تحت الضغط بشكل أساسي على القيود الخارجية ، والتي تسمى التزوير الحر ، والمعروف أيضًا بالتزوير المفتوح ؛ يتم تقييد التشوه الفارغ لطرق الحدادة الأخرى بواسطة القالب ، وهو ما يسمى بتزوير الوضع المغلق.

Forgings0001

أدوات التشكيل مثل التشكيل بالدرفلة ، التشكيل بالدلفنة والدرفلة لها حركة دورانية نسبية مع الفراغ ، والتي تضغط وتشكل نقطة الفراغ بنقطة وبشكل مقارب ، لذلك يطلق عليها أيضًا التزوير الدوراني. مواد التطريق تتكون أساسًا من الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ بمكونات مختلفة ، تليها الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس والتيتانيوم وسبائكها. تشمل الحالة الأصلية للمواد القضبان والسبائك ومسحوق المعادن والمعدن السائل. بشكل عام ، تستخدم المطروقات الصغيرة والمتوسطة الحجم قضبان مستديرة أو مربعة كفراغات. هيكل الحبوب والخصائص الميكانيكية للشريط موحد وجيد ، والشكل والحجم دقيقان ، وجودة السطح جيدة ، وهو مناسب للإنتاج بالجملة.

Forgings0003

طالما أن درجة حرارة التسخين وظروف التشوه يتم التحكم فيها بشكل معقول ، فإن المطروقات ذات الأداء الممتاز يمكن تشكيلها بدون تشوه كبير بالحدادة. تستخدم السبائك فقط للمطروقات الكبيرة. السبيكة عبارة عن هيكل مصبوب به بلورات عمودية كبيرة ومراكز فضفاضة. لذلك ، من خلال التشوه البلاستيكي الكبير ، يجب تكسير البلورات العمودية إلى حبيبات دقيقة وضغطها بشكل غير محكم من أجل الحصول على هيكل معدني ممتاز وخصائص ميكانيكية. يمكن تحويل تشكيل مسحوق المعادن المتكون عن طريق الضغط والحرق إلى مسحوق تزوير بواسطة قالب غير ومضاد للحرارة في حالة ساخنة. مسحوق الكير قريب من كثافة مطروقات القالب العامة ، وله خصائص ميكانيكية جيدة ودقة عالية ، ويمكن أن يقلل من القطع اللاحق. الهيكل الداخلي لتزوير المسحوق موحد بدون فصل. يمكن استخدامه لتصنيع التروس الصغيرة وقطع العمل الأخرى.

_DSC7501

ومع ذلك ، فإن سعر المسحوق أعلى بكثير من سعر الشريط العادي ، كما أن تطبيقه في الإنتاج محدود. من خلال تطبيق ضغط ثابت على المعدن السائل المصبوب في تجويف القالب لجعله يصلب ، ويتبلور ، ويتدفق ، ويشوه البلاستيك ويتشكل تحت تأثير الضغط ، يمكن الحصول على مطروقات القوالب بالشكل والخصائص المطلوبة. التشكيل بالقالب المعدني السائل هو طريقة تشكيل بين الصب بالقالب وتزوير القوالب ، وهو مناسب بشكل خاص للأجزاء المعقدة ذات الجدران الرقيقة التي يصعب تشكيلها عن طريق التشكيل بالقالب العام. طرق التشكيل المختلفة لها عمليات مختلفة ، من بينها تدفق عملية تزوير القوالب الساخنة هو الأطول. الترتيب العام هو: تقطيع فراغ تزوير ؛ تسخين مخزون الحدادة ؛ لفة إعداد فارغة تزوير ؛ يموت تزوير زركشة؛ الفحص الوسيط لفحص حجم المطروقات وعيوبها السطحية ؛ المعالجة الحرارية للمطروقات للتخلص من إجهاد الطرق وتحسين أداء القطع المعدنية ؛ التنظيف ، بشكل أساسي لإزالة مقياس أكسيد السطح ؛ تصحيح؛ التفتيش: بشكل عام ، يجب أن تخضع المطروقات لفحص المظهر والصلابة ، كما يجب أن تخضع المطروقات المهمة لتحليل التركيب الكيميائي ، والخواص الميكانيكية ، والضغط المتبقي وغير ذلك من عمليات الفحص والاختبارات غير التدميرية. تزوير هو الاسم الشائع للتزوير والختم. إنها طريقة تشكيل ومعالجة تستخدم رأس المطرقة ، أو كتلة السندان ، أو لكمة أو يموت من آلات الحدادة للضغط على الفراغ لإنتاج تشوه البلاستيك ، وذلك للحصول على الأجزاء بالشكل والحجم المطلوبين.

_DSC7508

في عملية الحدادة ، فإن القضيب الكامل لديه تشوه واضح للبلاستيك وكمية كبيرة من تدفق البلاستيك ؛ في عملية الختم ، يتم تشكيل الفراغ بشكل أساسي عن طريق تغيير الموقع المكاني لكل منطقة جزء ، ولا يوجد تدفق بلاستيكي لمسافة كبيرة فيه. يستخدم التطريق بشكل أساسي لمعالجة الأجزاء المعدنية ، ويمكن استخدامه أيضًا لمعالجة بعض الأجزاء غير المعدنية ، مثل اللدائن الهندسية والمطاط وقضبان السيراميك وقضبان الطوب والمواد المركبة. الدرفلة والرسم في صناعة التشكيل والتعدين تنتمي إلى معالجة البلاستيك ، أو معالجة الضغط ، ولكن يتم استخدام الطرق بشكل أساسي لإنتاج الأجزاء المعدنية ، بينما يتم استخدام الدرفلة والرسم بشكل أساسي لإنتاج المواد المعدنية العامة مثل الألواح والشرائط والأنابيب والملف الشخصي والأسلاك عصا. في نهاية العصر الحجري الحديث ، بدأ البشر في مطرقة النحاس الأحمر الطبيعي لعمل الزخارف والأدوات. استخدمت الصين تقنية الطرق الباردة لصنع الأدوات لأكثر من 2000 قبل الميلاد. على سبيل المثال ، الأجسام البرونزية الحمراء المكتشفة من موقع Qijia الثقافي في huangniangtai في Wuwei ، مقاطعة Gansu لها علامات مطرقة واضحة. في منتصف عهد أسرة شانغ ، تم استخدام الحديد النيزكي في صنع الأسلحة ، وتم اعتماد عملية تزوير التسخين. ظهر قالب صهر الحديد المطاوع في أواخر الربيع والخريف يتشكل من خلال التسخين المتكرر والتزوير لبثق شوائب الأكسيد. في البداية ، تم تشكيل الناس بمطرقة متأرجحة. في وقت لاحق ، سحب الناس الحبال والبكرات لرفع المطرقة الثقيلة ثم سقطوا بحرية لتشكيل الفراغ. بعد القرن الرابع عشر ، ظهرت قوة الحيوان وتزوير المطرقة الهيدروليكية. في عام 1842 ، صنع نايسميث الإنجليزي أول مطرقة بخارية ، مما جعل عملية التزوير تدخل عصر تطبيق القوة. في وقت لاحق ، ظهرت مكبس هيدروليكي بالحدادة ، مطرقة جبيرة مدفوعة بمحرك ، مطرقة تشكيل بالهواء ومكبس ميكانيكي واحدًا تلو الآخر. تم استخدام مطرقة الجبيرة لأول مرة في الحرب الأهلية الأمريكية (1861 ~ 1865) لتشكيل أجزاء من الأسلحة. ثم ظهرت مطرقة التشكيل بالبخار في أوروبا ، وانتشرت عملية تزوير القوالب تدريجياً. بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، تم تشكيل الفئة الأساسية لآلات الحدادة الحديثة. في أوائل القرن العشرين ، مع الإنتاج الضخم للسيارات ، تطورت عملية تزوير القوالب الساخنة بسرعة وأصبحت عملية التطريق الرئيسية. في منتصف القرن العشرين ، استبدلت مطرقة الحدادة بالقالب الساخن ، وآلة الحدادة المسطحة ومطرقة الحدادة الأقل سندانًا تدريجياً مطرقة الحدادة العادية ، مما أدى إلى تحسين الإنتاجية وتقليل الاهتزاز والضوضاء. مع تطوير عمليات تزوير جديدة مثل تكنولوجيا تسخين أقل أو بدون أكسدة ، قوالب عالية الدقة وعمر طويل ، قذف ساخن وتشكيل الدرفلة ، بالإضافة إلى مشغلي الحدادة والمتلاعبين وخطوط إنتاج الحدادة الأوتوماتيكية ، الكفاءة والتأثير الاقتصادي لـ تم تحسين إنتاج تزوير بشكل مستمر. يسبق التزوير على البارد التزوير على الساخن. كان النحاس الأحمر المبكر والذهب والفضة والعملات المعدنية مزورة على البارد. انتشر استخدام الطرق الباردة في التصنيع الميكانيكي في القرن العشرين.

_DSC7512

لقد تم تطوير طريقة التشكيل على البارد ، والبثق على البارد ، والتطريق الشعاعي ، والدرفلة المتأرجحة واحدة تلو الأخرى ، لتشكيل تدريجياً عملية تزوير فعالة يمكنها إنتاج أجزاء دقيقة دون تقطيع. يستخدم الختم المبكر فقط أدوات بسيطة مثل المجرفة ، والمقص ، واللكمة ، والمطرقة والسندان لتشكيل الصفائح المعدنية (ألواح النحاس أو سبائك النحاس بشكل أساسي) من خلال القطع اليدوي ، واللكم ، والإزميل والطرق ، وذلك لتصنيع الآلات الموسيقية والأدوات الموسيقية مثل الصنوج والصنج والصنج. مع نمو إنتاج الألواح المتوسطة والسميكة وتطور الختم المكبس الهيدروليكي والضغط الميكانيكي ، بدأت أيضًا معالجة الختم في منتصف القرن -19. في عام 1905 ، بدأت الولايات المتحدة في إنتاج لفائف من الفولاذ الشريطي الضيق المتداول على الساخن ، وفي عام 1926 بدأت في إنتاج شريط عريض من الفولاذ ، ثم ظهر شريط درفلة على البارد.

_DSC7498

في نفس الوقت ، يتم زيادة إنتاج اللوح والشريط ، وتحسين الجودة وتقليل التكلفة. إلى جانب تطوير إنتاج السفن وعربات السكك الحديدية والمراجل والحاويات والسيارات والعلب ، أصبح الختم أحد أكثر عمليات التشكيل استخدامًا. يتم تصنيف الطرق بشكل أساسي وفقًا لطريقة التشكيل ودرجة حرارة التشوه. وفقًا لطريقة التشكيل ، يمكن تقسيم عملية الكير إلى طرق وختم ؛ وفقًا لدرجة حرارة التشوه ، يمكن تقسيم عملية الكير إلى طرق تزوير على الساخن ، وتزوير على البارد ، وتزوير دافئ ، وتزوير حراري. تزوير على الساخن هو تزوير فوق درجة حرارة إعادة التبلور للمعدن. يمكن أن تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى تحسين مرونة المعدن وتحسين الجودة الداخلية لقطعة العمل وتجعل من الصعب كسرها. يمكن أن تقلل درجة الحرارة المرتفعة أيضًا من مقاومة تشوه المعدن وحمولة ماكينات الحدادة. ومع ذلك ، هناك العديد من عمليات التطريق على الساخن ، ودقة قطع العمل الضعيفة والسطح الخشن ، والمطروقات عرضة للأكسدة ، وإزالة الكربنة وفقدان الاحتراق. الكير على البارد هو عملية طرق يتم إجراؤها عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة إعادة بلورة المعدن. بشكل عام ، يشير التزوير على البارد في الغالب إلى التزوير في درجة حرارة الغرفة ، والتزوير عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الغرفة ولكن ليس أعلى من درجة حرارة التبلور يسمى بالتزوير الدافئ. يتميز الكير الدافئ بالدقة العالية والسطح الأملس ومقاومة التشوه القليلة.


_DSC7497

إن قطعة العمل المشكلة بالحدادة على البارد في درجة حرارة الغرفة لها شكل ودقة أبعاد عالية ، وسطح أملس وإجراءات معالجة قليلة ، مما يجعلها ملائمة للإنتاج الأوتوماتيكي. يمكن استخدام العديد من أجزاء الكير والختم على البارد مباشرة كأجزاء أو منتجات بدون تقطيع. ومع ذلك ، أثناء عملية التشكيل على البارد ، نظرًا لانخفاض اللدونة المعدنية ، فمن السهل التصدع أثناء التشوه ، ومقاومة التشوه كبيرة ، لذا يلزم وجود آلات تزوير كبيرة الحجم. طريقة التزوير متساوي الحرارة هي الحفاظ على درجة الحرارة الفارغة ثابتة في عملية التشكيل بأكملها. التزوير متساوي الحرارة هو الاستفادة الكاملة من اللدونة العالية لبعض المعادن عند نفس درجة الحرارة ، أو للحصول على بنية دقيقة وخصائص محددة. يحتاج الحدادة المتساوية إلى إبقاء القالب فارغًا عند درجة حرارة ثابتة ، الأمر الذي يتطلب تكلفة عالية. يتم استخدامه فقط لعمليات تزوير خاصة ، مثل التشكيل الفائق اللدائن. يمكن أن يؤدي الحدادة إلى تغيير الهيكل المعدني وتحسين خصائص المعدن. بعد تشكيل السبيكة على الساخن ، يتم ضغط أو لحام السبائك الأصلية مثل مسامية الصب والمسامية والشقوق الدقيقة ؛ الكريستال الشجيري الأصلي مكسور ، مما يجعل الحبيبات أدق ؛ في الوقت نفسه ، يتم تغيير فصل الكربيد الأصلي والتوزيع غير المتكافئ لجعل الهيكل موحدًا ، وذلك للحصول على مطروقات بأداء شامل كثيف وموحد ودقيق وجيد واستخدام موثوق. بعد تشوه الحدادة الساخنة ، يكون المعدن عبارة عن هيكل ليفي ؛ بعد تشوه التشكيل على البارد ، تكون البلورات المعدنية في حالة جيدة. التطريق هو جعل المعدن يتدفق بشكل بلاستيكي لجعل قطعة العمل بالشكل المطلوب. بعد أن يتولد تدفق البلاستيك من المعدن بواسطة قوة خارجية ، يظل الحجم دون تغيير ، ويتدفق المعدن دائمًا إلى الجزء الأقل مقاومة. في الإنتاج ، غالبًا ما يتم التحكم في شكل قطعة العمل وفقًا لهذه القوانين لتحقيق الإزعاج والرسم والتوسيع والانحناء والسحب العميق والتشوه الآخر. حجم قطعة العمل المطروقة دقيق ، مما يساعد على تنظيم الإنتاج الضخم. تزوير القوالب ، البثق ، الختم والتطبيقات الأخرى ، حجم تشكيل القالب دقيق ومستقر. يمكن استخدام آلات الحدادة ذات الكفاءة العالية وخط إنتاج الحدادة الأوتوماتيكي لتنظيم الإنتاج الضخم الاحترافي أو الإنتاج الضخم. تشمل عملية الإنتاج للتزوير الطمس والتسخين والمعالجة المسبقة للتزوير على الفراغ قبل التشكيل ؛ التفتيش والمعايرة والمعالجة الحرارية اللاحقة لقطعة الشغل. تشمل آلات الكير الشائعة مطرقة طرق ، ومكبس هيدروليكي ، ومكبس ميكانيكي. مطرقة الحدادة لها سرعة تصادم كبيرة ، مما يساعد على تدفق البلاستيك المعدني ، ولكنها ستنتج اهتزازًا ؛ إن الحدادة الثابتة للضغط الهيدروليكي تساعد على تزوير المعدن وتحسين التنظيم. العمل مستقر ولكن الإنتاجية منخفضة ؛ تم إصلاح شوط الضغط الميكانيكي ، مما يسهل تحقيق الميكنة والأتمتة. في المستقبل ، ستتطور عملية الحدادة في تحسين الجودة الداخلية لأجزاء الحدادة ، وتطوير تقنية التشكيل الدقيق والختم الدقيق ، وتطوير معدات الحدادة وتزوير خط الإنتاج بإنتاجية وأتمتة أعلى ، وتطوير نظام تشكيل مرن للتزوير ، وتطوير مواد تزوير جديدة و طرق معالجة تزوير. تحسين الجودة الداخلية للأجزاء المطروقة بشكل أساسي لتحسين خصائصها الميكانيكية (القوة ، اللدونة ، المتانة ، قوة التعب) والموثوقية. وهذا يتطلب تطبيقًا أفضل لنظرية تشوه البلاستيك المعدني ؛ تطبيق مواد ذات جودة داخلية أفضل ؛ إجراء تسخين مسبق بالطرق بشكل صحيح ومعالجة حرارية بالطرق ؛ اختبار غير تدميري أكثر صرامة واتساعًا للأجزاء المطروقة. يعد القطع الأقل أو عدم القطع هو أهم مقياس واتجاه لصناعة الآلات لتحسين استخدام المواد وتحسين إنتاجية العمل وتقليل استهلاك الطاقة. مخزون أقل للتزوير ، لا تسخين بالأكسدة ، وتطوير مواد وطرق معالجة سطحية بصلابة عالية ، ومقاومة للتآكل وعمر طويل.