اهنگری قالب باز (Open-Die Forging) مشخصاً برای قطعات بزرگ با اشکال نسبتاً ساده ای که بین قالب های ساده در پرس هیدرولیک بزرگ یا پتک قدرتی شکل داده می شوند، به کار می رود. مثال هایی از قطعاتی که در آهنگری قالب باز ساخته می شوند عبارت است از:
- محورهای پروانه (ship propeller shafts)
- حلقه ها (rings)
- لوله های توپ (gun tubes)
- دیگ های بخار (pressure vessels)
|
چون همیشه قطعه از ابزار بزرگتر است، در هر لحظه تغییر شکل در بخش کوچکی از قطعه انجام می شود. شیوه اصلی تغییر شکل فشار است که با پخش زیاد در جهات جانبی همراه است. احتمالاً ساده ترین عملیات آهنگری قالب باز ضخیم کاری شمشالی(cogging) بین ابزار مسطح برای کاهش سطح مقطع است که معمولاً شکل نهایی مقطع را تغییر نمی دهد. شکل روبرو به تعریف این اصطلاح از نظر پخش شدن در ضخیم کاری کمک می کند. تاملینسون و استرینگر (Tomlinson & Stringer) ضریب پخشS را به شرح زیر تعریف کرده اند:
|
 |
به علت بشکه ای شدن میله، اندازه گیری کرنش عرضی طبیعی مشکل است، ولی افزایش طول به دقت قابل اندازه گیری می باشد. با استفاده از رابطه ثابت بودن حجم ، می توان نوشت:
یا 
با جایگزین کردن در اولین معادله، ضریب ازدیاد طول به دست می آید:
اگر S=1 باشد، تمام تغییر شکل خود را به صورت پخش نمایان خواهد کرد، در صورتی که اگر S=0 باشد، کلیه تغییر شکل صرف ازدیاد طول خواهد شد. مشاهده شده است که S عمدتاً به نسبت گاز b/wo طبق را به زیر بستگی دارد:
معادله ابتدایی معمولاً تحت عنوان « قانون پخش » نامیده می شود
که در آن β = نسبت پخش = w1/wo و γ = ضریب فشار = h1/ho
دامنه های حدی ویژه ای از این متغیر ها وجود دارند که باید بررسی شوند. چون فقط آن بخش از سطح که تحت گاز است در هر زمان تغییر شکل داده می شود، خطر ایجاد لبه های سطحی در مرحله ای که قسمت آهنگری را از قسمت آهنگری نشده قطعه جدا می کند، وجود دارد. برای شکل دادن هر شکل هندسی معین با ابزار، تغییر شکلی بحرانی وجود دارد که این لبه ها را تولید می کند. ویستریش و شوت (Wistreich & Shutt) توصیه کردند که نسبت فشار ho/h1 نباید از 1.3 بیشتر شود. چون آهنگری قالب باز اکثراً بر قطعات بزرگ انجام می شود، اطمینان از اینکه شمشال به طور کامل تا مرکز تغییر شکل کرده باشد مهم است. توصیه می شود که نسبت گاز b/h از 1.3 کمتر نباشد، تا تغییر شکل ناهمگن را به حداقل برساند.
بار لازم برای آهنگری یک قطعه صاف در قالب های باز از رابطه زیر تخمین زده می شود:
که C ضریب قید برای پذیرفتن تغییر شکل ناهمگن است. یادآوری می شود که مقاومت تغییر شکل با Δ=h/L زیاد می شود. هیل (Hill) میدان های خط لغزش را برای آهنگری با شرایط مختلف Δ بنا کرد که نتایج آن با رابطه زیر بیان می شود:
C = 0.8 + 0.2 h/b = 0.8 + 0.2 Δ
ویرایش
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
