فرایند آهنگری (فورج) پرسی و نورد حلقه ای رینگ + ویدیو و فایل های گیف

آهنگری یا فورج (Forging) کار بر روی فلز توسط پتک کاری یا پرس کاری و در آوردن آن به یک شکل مفید است. در روش فورج، قطعه ی اولیه که لقمه نامیده می شود در میان دو نیمه ی قالب قرار می گیرد و نیرویی زیاد به صورت آرام و گاهی ضربه ای به آن وارد می شود. به این ترتیب قطعه ی گداخته در محیط قالب، شکل و فرم داخل قالب را به خود می گیرد و فلز اضافی به حفره ی فلاش وارد می شود که بعداً از قطعه جدا می شود و دور ریز قطعه ی فورج شده محسوب می گردد.

در یک تقسیم بندی، فرایند فورج بر حسب نوع قالب به دو نوع فورج در قالب های بسته و باز تقسیم می شود. در روش فورج با قالب بسته، قطعه کار (لقمه) بین دو نیمه قالب قرار می گیرد و بر اثر نیروی فشاری یا ضربه ای پرس های هیدرولیکی یا مکانیکی و یا چکش های سقوطی، فرم قالب را به خود می گیرد. در روش فورج با قالب‌های باز، قالب‌ها دارای فرم و شکل ساده ای می‌باشند و گاهی قالب‌ها صرفاً دو سطح تخت و مسطح می‌باشند که در عملیات فورج، قطعهٔ کار بین دو سطح قالب چرخانده می‌شود تا نیروی فشاری پرس، آن را به شکل لازم در بیاورد.

فورج قالب باز

فورج قالب بسته

فرایند فورج معمولاً به صورت گرم انجام می گیرد و هر فلزی میزان حرارت مشخصی برای فورج شدن دارد. در یک تقسیم بندی، فرایند فورج با تعاریف زیر به سه نوع داغ، گرم و سرد تقسیم می شود:

اگر دمای عملیات فورج حدود ۷۰٪ دمای ذوب باشد، آن را فورج داغ می‌گویند.

اگر دمای عملیات فورج زیر ۷۰٪ ولی بالاتر از ۳۰٪ دمای ذوب باشد، فورج گرم می گویند.

اگر دمای عملیات فورج کمتر از ۳۰٪ دمای ذوب (معمولاً دمای اتاق) باشد، فورج سرد می‌گویند.

در یک تقسیم بندی دیگر، آهنگری به صورت پرسی و سقوطی انجام می شود.

فایل gif آهنگری سقوطی چکشی

فایل gif آهنگری پرسی

فرایند آهنگری سقوطی فرایندی است که در آن چکش بالا می‌رود و سپس بر روی قطعه کار سقوط می‌کند تا به شکل قالب تغییر شکل دهد. در مقابل، آهنگری پرسی با اعمال فشار آهسته و مداوم انجام می گیرد که از ضربه تقریباً لحظه ای آهنگری سقوط چکشی متفاوت است.

در ویدیوی زیر، فرایند آهنگری پرسی در قالب باز، سنبه کاری برای خالی کردن مرکز قطعه و ساخت رینگ از آن با نورد حلقه ای (ring rolling) نمایش داده شده است. نورد حلقه‌ای یکی از مهم‌ترین فرایندهای شکل‌دهی برای ساخت هندسه‌ های مدور و یکپارچه است. در این فرایند، قطر یک رینگ ضخیم با کاهش سطح مقطع آن، افزایش می یابد. مهم‌ترین اجزای نورد حلقه ای عبارت‌اند از: غلتک اصلی، غلتک قطر داخلی (هرزگرد)، غلتک‌های راهنما و غلتک‌های محوری. دو مورد آخر بسته به دقت فرایند می‌توانند اختیاری باشند. در فرایند نورد حلقه‌ای با چرخش غلتک اصلی و ایجاد اصطکاک با حلقه، دوران حلقه آغاز خواهد شد. سپس با حرکت خطی غلتک هرزگرد، حلقه فشرده می‌شود. در نتیجه ضخامت حلقه کم شده و قطر آن افزایش خواهد یافت. از غلتک‌های راهنما برای کنترل گردی حلقه و عدم خروج از حالت دایره‌ای خود استفاده می‌شود. غلتک‌های محوری ارتفاع حلقه را کنترل می‌کنند.

فایل gif این فرایند را در شکل زیر مشاهده فرمایید.