طراحی قالب‌های آهنگری به دانش زیادی دربارهٔ خواص استحکام، چکش خواری، حساسیت به نرخ تغییر شکل و دما، اصطکاک و شکل قطعه نیاز دارد. اعوجاج قالب تحت بارهای بالا خصوصاً در تولید قطعات با تلرانس کم قابل ملاحظه می‌باشد. مهم‌ترین قانون در طراحی قالب این است که قطعه در هنگام عملیات آهنگری در جهتی که دارای کمترین مقاومت است جریان می‌یابد.

بنابراین قطعه (شکل میانی) بایستی به گونه ای شکل گیرد تا تمامی حفره‌های قالب پر شود. در شکل‌دهی اولیه قطعه، ماده نباید به آسانی به سمت زایده حرکت کند.الگوی جریان دانه‌ها باید مطلوب باشد و لغزش‌های شدید بین قطعه و قالب باید به حداقل برسد تا فرسایش کاهش یابد. انتخاب اشکال نیازمند تجربه زیادی بوده و شامل محاسبات سطوح مقطع در هر موقعیتی از آهنگری می‌باشد.

فرآیند طراحی قالب‌های آهنگری

از آنجایی که مانده در این فرایند تحت تغییر شکل‌های مختلفی در مناطق مختلف حفره‌های قالب می‌باشد، خواص مکانیکی بستگی به موقعیت آهنگری دارد.در اغلب قطعات آهنگری خط جدایش درست در مکان بزرگترین سطح مقطع قطعه قرار دارد. در قطعات متقارن خط جدایش معمولاً خط مستقیمی در مرکز قطعه می‌باشد . اما در قطعات پیچیده این خط در یک صفحه قرار ندارد.

این قالب‌ها به گونه ای که تا هنگام کار قفل و از حرکت‌های عرضی قالب جلوگیری می گردد. در این حالت تعادل نیروها و هم محوری قطعات قالب حفظ می‌گردد. بعد از آنکه قالب پر شد به مواد اضافی. معمولاً ضخامت زایده برابر ۳٪ بیشترین ضخامت قطعه آهنگری کاری می‌باشد.

ویژگی های فیزیکی طراحی قالب‌های آهنگری

در اغلب قالب‌های آهنگری به زاویه شیب مناسب برای خروج قطعه از قالب نیاز می‌باشد . قطعه در هنگام خنک شدن هم از نظر طولی و هم از نظر شعاعی منقبض می‌شود . بنابراین زوایای شیب داخلی بزرگتر از زوایای شیب خارجی تولید می‌شوند. زوایای داخلی در حدود ۷ تا ۱۰ درجه و زوایای خارجی در حدود ۳ تا ۱۰ درجه می‌باشند. انتخاب صحیح اندازه شعاع‌ها و گوشه‌ها به منظور اطمینان خاطر از جریان آرام فلز به داخل حفره‌ها و افزایش عمر قالب بسیار مهم است.معمولاً شعاع‌های کوچک غیر مطلوب می‌باشد، چرا که جریان فلز را با سختی مواجه کرده، فرسایش قالب را بالا می‌برد.

(به دلیل ایجاد تمرکز تنش و حرارت) قوس‌های کوچک همچنین سبب ایجاد ترک‌های ناشی از خستگی می‌شود. در بنابراین مقدار این قوس‌ها تا آنجایی که طراحی قطعه آهنگری کاری اجازه می‌دهد باید بزرگ باشد. این موضوع باعث کاهش هزینه‌های ساخت قالب‌های مشابه می‌شود این تکه‌ها (مغزها) را می‌توان از مواد پر استحکام تر و سخت‌تر ساخت و در صورت فرسایش و شکست این تکه‌ها می‌توان آن‌ها را به راحتی تعویض نمود.

روان‌کارها

روان‌کارها به شدت بر میزان اصطکاک و سایش تأثیر می‌گذارند؛ بنابراین در مقدار نیروها و جریان فلز به داخل حفره‌ها مؤثرند. همچنین به عنوان حائل حرارتی بین قطعه داغ و قالب نسبتاً خنک قرار می گیرد . باعث پایین آمدن نرخ خنکی قطعه و بهبود جریان فلز می‌گردد. نقش مهم دیگر روان‌کار به عنوان عامل جدایش و جلوگیری‌ از چسبیدن قطعه به قالب می‌باشد.

در فرایند آهنگری از روانکارهای مختلفی می‌توان استفاده نمود در آهنگری داغ از گرافیت، دی سولفید مولیبدن و پودر شیشه استفاده می‌شود. آهنگری داغ معمولاً قالب مستقیماً به روان‌کار آغشته می‌شود . در آهنگری سرد قطعه به روان‌کار آغشته می‌شود. روش کاربرد و یکنواخت نمودن ضخامت روان‌کار روی بلانک در کیفیت محصول مهم است.

طراحی قالب‌های آهنگری سقوطی

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. دو نوع آهنگری سقوطی وجود دارد. ۱- آهنگری قالب باز . ۲- آهنگری قالب بسته . همان‌طور که از نام آن‌ها مشخص است، تفاوت در شکل قالب است، در حات اول به‌طور کامل قطعه کار محصور است، در حالی که دومی باز انجام می‌شود.

آهنگری سقوطی قالب باز

در آهنگری قالب باز، یک چکش به قطعه کار که بر روی یک سندان ثابت قرار دارد ضربه میزند و آن را تغییر شکل می‌دهد. آهنگری پرتابی قالب باز نام خود را از این حقیقت که قالب (سطوح در تماس با قطعه کار) کل قطعه کار را پوشش نمی‌دهد، بلکه به آن اجازه می‌دهد تا در سطوح آزاد در جایی که با قالب تماس ندارد جریان یابد گرفته‌است؛ بنابراین اپراتور به چرخاندن و موقعیت دهی قطعه کار برای دستیابی شکل مورد نظر نیاز دارد.

قالب‌ها معمولاً شکل تخت دارند، اما بعضی از آن‌ها دارای یک سطح با شکلی خاص برای عملیات مخصوص هستند. برای مثال، یک قالب ممکن است سطح گرد، مقعر یا محدب داشته باشد یا ابزاری برای تشکیل سوراخ یا یک ابزار برش باشد. آهنگری قالب باز را می‌توان برای اشکال شامل دیسک‌ها، هاب‌ها، بلوک‌ها، شفت‌ها (از جمله شفت‌های پل‌های یا فلنج)، سیلندر، قسمت پهن، گرد، صفحه‌ای، و برخی از اشکال سفارشی به کار گرفت. 

آهنگری قالب باز را می‌توان مخصوص کارهایی از قبیل آهنگری هنری و کار سفارشی دانست. در بعضی موارد، آهنگری قالب باز ممکن است برای شمش‌های خشن به کار رود تا آن‌ها را برای عملیات بعدی آماده سازد. آهنگری قالب باز ممکن است به منظور تغییر جهت دانه‌بندی برای افزایش استحکام به کار رود.

آرتا استیل تهران متخصص واردات و توزیع انواع ورق های آلیاژی، استنلس استیل و فولاد ضد زنگ، میلگردهای استنلس استیل، لوله و پروفیل و ورقهای فنری، آمادگی خود را جهت همکاری و تأمین کلیه مقاطع فولادی و استنلس استیل به صنعتگران محترم اعلام می دارد. همچنین شما به راحتی می‌ توانید با کارشناسان ما تماس و نسبت به ثبت سفارش خود اقدام نمایید .