Le forgeage multidirectionnel est un procédé spécial qui utilise un outil de forgeage combiné avec plusieurs surfaces de séparation sur une presse hydraulique de forgeage multidirectionnel pour obtenir un forgeage de trou multidirectionnel avec des formes complexes sans bavures et une pente de forgeage (ou très faible) sous l'action d'un seul coup de presse.
En plus du cylindre de travail vertical d'une presse hydraulique de matriçage ordinaire, la presse hydraulique de matriçage multidirectionnelle est également équipée de 2 ou 4 cylindres de travail horizontaux, et un cylindre de travail perforé est installé au centre de la traverse ou de la traverse mobile. De cette manière, la presse hydraulique de matriçage multidirectionnelle possède un total de 4 ou 6 glissières indépendantes, qui peuvent fonctionner individuellement ou en combinaison. Par conséquent, l'ébauche peut être pressurisée dans des directions mutuellement perpendiculaires, c'est-à-dire que le matriçage multidirectionnel sous forme de séparation verticale, de séparation horizontale, de séparation combinée verticale et horizontale, etc. peut être réalisé sur la presse.
Structure de matrice de forgeage multidirectionnel La structure de matrice de forgeage multidirectionnel a les formes suivantes.
1.1 Structure du moule de séparation horizontal La surface de séparation du moule de séparation horizontal est parallèle au plan horizontal. Les pièces forgées dans le moule sont principalement formées par l'extrusion bidirectionnelle du piston de travail horizontal. Les deux matrices concaves sont fixées sur les sièges de matrice supérieur et inférieur avec des vis de plaque de pression en forme de coin, et les deux poinçons horizontaux sont respectivement installés sur les sièges de serrage des deux pistons horizontaux de la presse hydraulique. Le centrage est assuré par la partie de guidage du poinçon et les axes de guidage fermés et les manchons de guidage des matrices supérieure et inférieure.
1.2 Structure du moule de séparation vertical La surface de séparation du moule de séparation vertical est perpendiculaire au plan horizontal. Les pièces forgées sont principalement formées par le piston vertical de la presse hydraulique. Une extrémité des deux tiges de poussée horizontales est installée sur le siège de serrage du piston du cylindre de travail horizontal, et l'autre extrémité est reliée à la matrice concave avec une goupille, poussant les deux moitiés de la matrice concave pour se déplacer sur la plaque inférieure pour ouvrir et fermer la matrice, et s'appuyant sur le bloc de positionnement au centre de la plaque inférieure pour positionner le poinçon et le centre de la cavité du modèle concave. Les deux moitiés de la matrice concave doivent avoir des broches de guidage pour éviter tout désalignement.
1.3 Structure du moule de séparation des joints Le moule a une surface de séparation verticale et une surface de séparation horizontale, qui est un moule de séparation des joints. Il se compose de deux moules concaves inférieurs gauche et droit pour former un moule de séparation vertical, et le moule concave supérieur forme un moule de séparation horizontal, formant une structure de moule de séparation des joints vertical et horizontal. Un trou de guidage pour l'extrusion du poinçon est ouvert au centre du moule concave supérieur.
1.4 Moule à structure spéciale En outre, selon la forme de la pièce forgée et les conditions de l'équipement, des moules à structure spéciale peuvent également être conçus. Les moules à structure spéciale font référence aux moules qui ne peuvent pas répondre aux besoins de formage par forgeage utilisant des structures de séparation horizontale, de séparation verticale et de séparation par joint, ou qui sont conçus pour compenser le manque de fonctions de l'équipement.
Parmi les quatre structures de moule multidirectionnelles ci-dessus, la structure de séparation horizontale est la plus largement utilisée. Lorsqu'il y a des trous profonds aux deux extrémités de la pièce forgée, la structure de séparation horizontale est souvent utilisée.
Lorsqu'il y a un trou profond à une extrémité de la pièce forgée, on peut utiliser une séparation horizontale ou une séparation verticale. Si la pièce forgée est de grande taille et nécessite une force de serrage plus importante, la séparation horizontale est appropriée. En effet, la pression du cylindre de travail vertical de la presse hydraulique de forgeage multidirectionnel est généralement supérieure à la pression du cylindre de travail horizontal, ce qui permet d'obtenir une force de serrage plus importante. Lorsque le forgeage nécessite 3 ou 4 matrices concaves pour s'ouvrir et se fermer sur un plan, on utilise généralement une séparation verticale et une structure spéciale en forme de fourche peut également être utilisée.
C'est précisément parce que la matrice de forgeage multidirectionnel possède de multiples surfaces de séparation que le forgeage multidirectionnel peut forger des pièces forgées aux formes complexes qui ne peuvent pas ou sont difficiles à produire par d'autres types de méthodes de forgeage.
2.3.1 Formes de guidage de base La première forme de guidage de matrice est que lorsque la pièce forgée est déformée, l'excès de métal produira des bavures transversales dans le sens du diamètre. Ces bavures sont difficiles à nettoyer et doivent être évitées autant que possible. Une autre forme de guidage de matrice est que lorsqu'il y a un excès de métal, il s'écoulera vers la circonférence extérieure du diamètre, produisant des bavures longitudinales, qui sont plus faciles à nettoyer, c'est pourquoi elle est souvent utilisée. 2.3.2 Jeu entre le poinçon et la matrice Il doit y avoir un certain jeu entre le poinçon et la matrice. Les principaux facteurs affectant le jeu sont : la concentricité du cylindre de travail horizontal, la précision de la hauteur de la matrice et de la hauteur de l'établi, la déformation de la traverse mobile et la déformation élastique de la matrice, le déplacement de l'installation du poinçon, etc. Des considérations complètes doivent être prises en compte lors de la conception.
2.4 Conception de l'outil pour les pièces forgées à trous profonds Pour les pièces forgées à trous profonds, une certaine force d'éjection est requise lorsque le poinçon est retiré du trou profond. À ce stade, il faut tenir compte du fait que la pièce forgée peut être déformée lorsque le poinçon est retiré. Par conséquent, il doit y avoir une surface de cisaillement suffisante entre la pièce forgée et la cavité lors de la conception, de sorte que la pièce forgée ne soit pas cassée ou déformée lorsque le poinçon est retiré.
2.5 Conception du poinçon 2 Points clés de la conception de l'outil de forgeage multidirectionnel La forme du poinçon doit être déterminée en fonction de la forme du trou intérieur de la pièce forgée. La conception de l'outil de forgeage multidirectionnel travaillant au poinçon doit répondre aux exigences de la forme de la pièce pour garantir que les pièces forgées sont de qualité qualifiée. Par conséquent, lors de la conception de l'outil, une attention particulière doit être accordée aux points suivants 2.1 Position de la cavité (1) Lors de l'agencement de la position de la cavité, il convient de noter que le centre de la force d'ouverture de la matrice n'est souvent pas égal au centre de la géométrie de la cavité du moule. Veillez à ce que le centre de la force d'ouverture de la matrice de la cavité soit proche du centre de la force de fermeture du moule pour éviter l'ouverture locale de la matrice et les bavures. (2) La disposition de la cavité doit être propice au formage de la pièce forgée, en particulier pour les bossages asymétriques et de forme complexe ou les pièces forgées multidirectionnelles en forme de branche.
2.2 Le positionnement et le centrage du dispositif de guidage de matrice sont particulièrement importants pour garantir la précision dimensionnelle des pièces forgées dans des matrices multidirectionnelles. Afin de garantir un bon guidage du mouvement de la matrice et de garantir que les centres sont alignés les uns avec les autres après la combinaison, d'une part, la conception de la surface d'adaptation de la matrice doit pouvoir jouer un rôle de positionnement, et en même temps, une pièce de guidage doit être placée sur la matrice pour éviter que la matrice ne soit mal alignée. En général, une goupille de guidage cylindrique est utilisée et la goupille de guidage est pressée dans une matrice par pressage à chaud. Un trou de guidage est usiné sur l'autre matrice (ou un manchon de guidage est pressé dans le trou de guidage). L'écart entre eux est de 0,5 mm. En général, deux goupilles de guidage sont nécessaires pour la matrice. Lorsque la matrice est composée de trois matrices, la goupille de guidage peut être cylindrique et elle est associée à une rainure de guidage.
2.3 Guide de matrice La conception du guide de matrice doit avoir un trou de guidage suffisamment long pour garantir que le poinçon horizontal ait une certaine concentricité pendant le processus de forgeage. Les paramètres de taille de la partie travaillante du poinçon peuvent être calculés et sélectionnés selon les formules suivantes (voir) : diamètre intérieur de la pièce forgée ; - coefficient de retrait linéaire ; tolérance A sur le diamètre intérieur de la pièce forgée.
- Poignée de matrice
- Plaque fixe supérieure
- Poinçon supérieur
- Plaque de positionnement droite
- Bloc de positionnement gauche
- Poinçon inférieur
- Printemps
- Plaque fixe inférieure
- Base de matrice inférieure
3.1 Determination of key dimensions between processes Since this part has to be formed through multiple processes, in order to facilitate the subsequent process to insert the forming core into the already formed workpiece, and in order to make the core more easily pulled out of the workpiece after forming, the opening width after forming in the previous process must be larger than the opening width of the semi-finished product in the next process, that is: b, >>Exécutez 3, voir
3.2 Traitement thermique pour plus de détails. Il a été mentionné précédemment que la pièce présente un degré élevé de déformation par flexion et que l'apparence est sujette aux fissures. Pour cette raison, la billette d'acier ronde coupée doit être recuite localement au niveau de la partie de formage par pliage avant le formage pour éliminer la contrainte interne pendant l'étirage à froid et améliorer la capacité de déformation plastique, évitant ainsi les fissures. Cependant, n'utilisez pas de recuit global à haute température, car le recuit global à haute température est susceptible de produire des écailles d'oxyde, ce qui affecte l'apparence de la surface après la galvanoplastie. La production réelle est adaptée aux conditions locales. Un four à coke est utilisé pour introduire de l'air à l'entrée d'air avec un petit ventilateur pour augmenter l'apport d'oxygène et améliorer la puissance de feu. Ensuite, une plaque de fer maillée avec plusieurs trous de 25 mm à 3 mm est placée à l'embouchure du four. La partie de l'ébauche à former est placée sur la maille et cuite pendant quelques minutes. Cela permet d'économiser l'investissement dans les fours électriques à haute fréquence et l'énergie électrique, simplifie l'équipement de production, le cycle de préparation est court, l'effet est rapide, la conversion est rapide et le coût du produit est réduit.
4 Conclusion Grâce aux procédés et aux moules ci-dessus, après vérification de la production en série, l'effet de formage est très satisfaisant. L'apparence du produit chromé est très belle, ce qui répond pleinement aux exigences des produits d'exportation, crée des revenus en devises pour l'entreprise et améliore les avantages économiques.
(Suite de la page 29) 2.6 Conception de la tige de poussée Dans la structure de séparation verticale, si la tige de poussée horizontale qui pousse la matrice n'est pas suffisamment rigide, la tige de poussée est facile à déformer, ce qui n'est pas propice à la fermeture de la matrice et peut produire des bavures. Pour obtenir un bon effet de pressage de la matrice et éviter la production de bavures sur la pièce forgée, la tige de poussée horizontale qui pousse la matrice doit être conçue pour avoir une rigidité suffisante.
2.7 Matériau de la matrice La presse hydraulique de forgeage multidirectionnel a une vitesse de travail lente, la matrice et le forgeage à chaud ont un temps de contact long, la température est élevée et la surface est soumise à plusieurs reprises aux effets alternés du froid et de la chaleur. Les fissures de fatigue sont faciles à se produire et la déformation est principalement causée par l'extrusion. L'usure de la matrice est grave. Par conséquent, les matériaux du poinçon et de la matrice doivent avoir une dureté et une résistance à la chaleur élevées, une bonne dureté rouge, une résistance à la fatigue à froid et à chaud et une conductivité thermique.