鍛造前の準備は？

鍛造前の準備には、原材料の選択、材料の計算、ブランキング、加熱、変形力の計算、設備の選択、金型の設計が含まれます。鍛造する前に、鍛造も適切な潤滑方法と潤滑剤を選択する必要があります。



鍛造材料は、さまざまなブランドの鋼と高温合金、およびアルミニウム、マグネシウム、チタン、銅、およびその他の非鉄金属の両方を幅広くカバーしています。さまざまなサイズのバーとプロファイルへの処理後、およびさまざまな仕様のインゴットの両方。資源に適した国産材をふんだんに使用するほか、海外からの素材も取り入れています。鍛造材料のほとんどは国家規格に含まれていますが、多くの新しい材料が開発され、試行され、宣伝されています。ご存知のように、製品の品質は原材料の品質と密接に関係していることが多いため、鍛造作業者は、必要な材料知識を持ち、プロセス要件に応じて最適な材料を選択する能力が必要です。
計算とブランキングは、素材の稼働率を向上させ、ブランクの仕上げを実現するための重要なリンクの 1 つです。材料が多すぎると無駄になるだけでなく、金型の摩耗やエネルギー消費も悪化します。抜き代が少しでも残らないと、工程調整の難易度が上がり、不良率が高くなります。また、切削端面の品質も工程や鍛造品質に影響を与えます。

加熱の目的は、鍛造変形力を低減し、金属の可塑性を向上させることです。しかし、加熱は、酸化、脱炭素、過熱、燃焼などの一連の問題ももたらします。鍛造の初期温度と最終温度を正確に制御することは、製品の構造と特性に大きな影響を与えます。

火炎炉の加熱は、低コストで適用性が高いという利点がありますが、加熱時間が長く、酸化と脱炭素が生じやすく、作業条件も常に改善する必要があります。電磁誘導加熱は加熱が早く、酸化が少ないという利点がありますが、製品の形状、サイズ、材質変化への適応性に難があります。

鍛造品は外力を受けて製造されるため、変形力を正しく計算することが設備の選定や金型のチェックの基本となります。プロセスを最適化し、鍛造品の微細構造と特性を制御するには、変形したボディの応力とひずみの解析も必要です。

変形力の主な解析方法は4つあります。主応力法はそれほど厳密ではありませんが、単純で直感的であり、ワークピースとツールの間の接触面の全圧と応力分布を計算できます。すべり線法は平面ひずみ問題に厳密であり、高い部品の局所変形の応力分布をより直感的に解くことができますが、その適用範囲は狭いです。上限法は、過大評価された荷重を与えることができ、上限要素は、変形中のワークピースの形状変化も予測できます。

有限要素法は、外部荷重とワーク形状の変化を与えるだけでなく、内部応力とひずみ分布も与えることができます。欠点は、コンピューターがより多くの時間を必要とすることです。特に、弾塑性有限要素法に従って解く場合、コンピューターはより大きな容量とより長い時間を必要とします。最近では、問題分析に共同アプローチを採用する傾向があります。上限法は大まかな計算に使用され、有限要素法は重要な部分の細かい計算に使用されます。

摩擦を減らし、エネルギーを節約できるだけでなく、金型の寿命を延ばすこともできます。変形は比較的均一であるため、鍛造の微細構造を改善するのに役立ちます。摩擦を減らすための重要な手段の 1 つは、潤滑を使用することです。鍛造方法と使用温度の違いにより、使用する潤滑剤も異なります。ガラス潤滑剤は、高温合金およびチタン合金の鍛造に使用されます。鋼の熱間鍛造では、水性グラファイトが広く使用されている潤滑剤です。冷間鍛造の場合、圧力が高いため、鍛造にはリン酸塩またはシュウ酸塩の処理も必要です。