مقاله آهنگری (تغییر فرم آزاد )

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله آهنگری (تغییر فرم آزاد ) دارای ۲۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله آهنگری (تغییر فرم آزاد )  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله آهنگری (تغییر فرم آزاد )،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله آهنگری (تغییر فرم آزاد ) :

تغییر فرم آزاد همان تغییر شکل تحت فشار می باشد با اختلاف اینکه فقط گاهی اوقات افزار مورد مصرف ملزوم را داراست در اینجا فقط بوسیله حرکت نسبی افزار و کار تولید می شود در آغاز مقطعهای بزرگ مانند دستگاه نورد بوسیله حرارت و یا بدون حرارت کوچک می شوند .
روشهای مختلفی که نرم هستند عبارتند از :
– دراز کردن
– پهن کردن
– پخ کردن
– فشردن
– پخ کردن به صورت پله ای

مراحل آهنگری فولاد
فولادی که برای اهنگری استفاده می شود اکثراً از قطعه خام و یا قطعات ریخته شده و یا از میله های مختلف تشکیل شده است . کریستالهای فولاد خام معمولاً بزرگ و نا منظم می باشند که در نتیجه مقدار تغییر شکل را محدود می سازند . از این رو فولاد خام را بایستی با ضربات ملایم آهنگری کرد تا بلورهای کوچک و منظیمی پیدا کند . البته مقاومت آن در برابر تغییر شکل نیز افزایش می یابد .

برای اینکه خواص فولاد را بهتر کنیم باید آن را تا درجه خاصی دراز کنیم و یا آهنگری کنیم به طوری که اثر آهنگری به عمق کامل فولاد اثر کرده باشد . برای قطعه های آلیاژی درجه دراز کردن ۴ و برای بقیه فولادها ۳ تا می باشد .

اکثراً بوسیله چکش آهنگری طول قطعه را زیاد و سطح مقطع آن را کم می کنند که این نیز مراحل مختلفی از لحاظ کمی و کیفی کار دارد .وقتی که قطعه چهار گوشی را از دو پهلو آهنگری کنیم کریستالهای آنها فشرده تر می شوند و عرض زیاد شده و دوباره کم می گردد از این طریق طول قطعه با کم شدن سطح مقطع آن زیاد می شود . هر چه چکش و سندان باریکتر باشند می توانند طول فولاد را زیاد تر کنند و عرض فولاد فقط تا حدودی زیاد می شود . اگر بلوکهای آهنگری شونده بزرگ باشند سطح چکش و سندان بهتر است که صاف باشد .

در ضمن برای فولادهای بزرگ باید عرض چکش هم زیاد باشد تا عمل چکش کاری هم خوب انجام شود البته بلوک باید به طور یکنواخت چرخانده شود .
اگر از سندان زاویه دار استفاده شود اتلاف دستگاه کاهش می یابد . معمولاً فولادهای سنگین را نمی توان بوسیله سندان زاویه دار به طور عمیق آهنگری کرد . زیرا که نیروی چکش روی سندان بوسیله دو نقطه تحمیل می شود یعنی نیرو نصف می شود .

پهن کردن قطعه همان پخ کردن است با فرق اینکه طول آن به مقدار خیلی کم زیاد می شوند ولی عرض آن پهن تر می گردد . برای این کار بهتر است که از چکش گرد استفاده نمود .
باریک کردن قطعه فولاد در یک محل را باریک سازی (نشست) می گویند .
و معمولاً قطعه بوسیله دست روی سندان آهنگری می شود . ولی وقتی که بخواهیم بوسیله پتک هیدرولیکی فولاد را اهنگری کنیم ابزار مختلفی لازم داریم .
میل لنگ را نیز از همین طریق می سازند زیرا که از ایجاد تنش فراوان در آن جلوگیری می شود .

آهنگری میله
وقتی که قطر یک محور و یا لوله را بوسیله چکش کاری کم کنیم نشست قطر می گویند . برای اینکار ابزار لازم به طور متوالی روی تمام یا قسمتی از محور یا لوله را می پوشاند. این ابزار با هم و در جهت شعاع به محور ضربه می زنند و نسبت به محور نیز می چرخند .
Anspiltpn = تیر کردن ). در این حالت محور نازک می شو و به شکل مخروطی در می آید . در واقع شعاعش کم شده و طول آن افزایش می یابد . کاهش دادن قطر میله می تواند سرد یا گرم انجام شود .معمولاً لوله و میله ها بوسیله آبزار آهنگری با ضربات متوالی و بدون حرارت آهنگری می شوند . سطح و مقاومت قطعه فولادی در آهنگری سرد بهتر از آهنگری گرم می شود . در ضمن تولرانس لازمه را می توان خیلی دقیق انتخاب نمود .

همانطور که ابزار آهنگری گرد هستند و در ضمن حول محور قطعه نیز نیز می چرخند پتکهای آهنگری منحنی شکل ساخته شده اند و یک حرکت نسبی نسبت به غلکطها دارند .
اگر تعداد دور ماشین ۴۰۰ تا ۵۰۰ دور در دقیقه باشد تعداد ضربه ها ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ می باشد ، مثلاً این روش برای زدن جای خار روی محور خیلی متناسب است .
چون این روش خیلی ساده و ارزان تمام می شود برای ساختن حتی تعداد کم نیز صرف می کند . ماتریالهایکه به وسیله این روش آهنگری می شوند عبارتند از فولاد خالص و یا آلیاژهایش با حداقل درجه انبساط ۱۰% تا ۸ =
پهن کردن صحیح فولاد نه تنها برای به شکل دلخواه در آوردن آنها مناسب است بلکه خواص آنها را نیز بهتر می کند . آهنگری صحیح آن که پس از پهن کردن طول آن را به وسیله ضربه های چکش درازتر کند . از قطعات خالص که در اثر ریخته گری بدست آمده اند باید قسمت سرو ته آنها را جدا کرد زیرا که ناخالصی موجود در قسمت سر و ته خواص جسم را بدتر می کند .
در ضمن اره کردن آنها گران تمام می شود . از این رو نباید از چکش و سندان تخت استفاده نمود . معمولاً سر قطعه بوسیله حلقه ای روی سندان نگه داشته می شود و روی قسمت بالای دستگاه که چکش به آن وصل است صفحه ای جهت ایمنی نصب می شود . پس از پهن کردن قطعه و سپس دراز کردن آن سر و ته آن را می توان جدا کرد . در ضمن برای اینکه قطعه خوب آهنگری شود باید از پرسهائی استفاده کرد که آرام حرکت کنند . برای پهن کردن یک قطعه باید طول آن بیشتر از ۲ تا ۵/۲ برابر قطرش نباشد در غیر این صورت امکان دارد قطعه از یک طرف شکم داده و چروک شود .

پهن کردن الکتریکی
در اینجا قطعه را بوسیله جریان برق موضعی گرم کرده و سپس چکش کاری می نمایند . به قطعه حرکتی نیز داده می شوند تا تمام قسمتهای آن به ترتیب حرارت داده شود .
دستگاه پهن کردن الکتریکی با شکل خاصی که دارد فقط برای آهنگری ابتدایی قطعات گرد مفید است . قطعه را بوسیله الکترودهای مسی نگه می دارند و بوسیله چکش در مقابل سندان که به آنطرف جریان برق وصل است فشار داده می شود . از این رو بین الکترود مسی و سندان از طریق قطعه جریان برق عبور می کند .

در اثر مقاومت الکتریکی قطعه تا حد قرمز شدن و سپس در اثر فشار هیدرولیکی قسمت گرم شده بلوک پهن می شود . در این میان الکترود مسی را آرام آرام به عقب می کشیم تا تمام قسمت قطعه را پهن کنیم . پس از اینکه طول تنظیم شده آهنگری شد برق به طور اتوماتیک قطع می شود و قطعه را می توان برای کار بعدی آماده کرد . در ضمن طول قطعه جهت پهن کردن الکتریکی هر اندازه دلخواه را می تواند دارا باشد زیرا که فقط قسمتی گرم است و بقیه سرد می باشد .

سوراخ کردن
برای سوراخ کردن از میله مخروطی شکل (۱۰: ۱ تا ۱۵ : ۱) استفاده می کنند .
اگر سوراخ بزرگ باشد باید پیشانی میله را مسطح و صاف در نظر گرفت تا بتوان به راحتی ان را روی قطعه قرار داد و احتیاجی به انبر ندارد . طول میله نباید از ۵/۱ برابر قطر آن بیشتر باشد . قطعاتی را که نسبت ضخامت انها به قطر سوراخ کوچکتر از ۵/۱ درجه چرخانده از طرف دیگر سوراخ را کامل می کنند . پس از آن بوسیله میله دیگری سوراخ را به اندازه نهائی می رسانند .

در صورتی که سوراخ خیلی عمیق باشد باید درون لوله ای استفاده شود به این ترتیب که از یک طرف قطعه سوراخ می شود و سوراخ استوانه ای تمیزی حاصل می گردد . در ضمن درون لوله ای راحت تر در قطعه فرو می رود و سفت به قطعه نمی چسبد .
در اثر خم کردن جسم قسمت های خارجی آن دراز و قسمت های داخلی پهن می شود ولی سطح مقطع ثابت می ماند و شکلش تغییر میکند . اگر سطح مقطع گرد باشد به شکل بیضی و اگر مربع و یا مستطیل باشد به شکل ذوزنقه ای در می آید . اگر بخواهیم شکل سطح مقطع و اندازه آن در تمام قطعه ثابت و یکسان باشد باید قسمتی که خم می شود را کلفتر در نظر بگیریم . برای این کار باید موقع دراز کردن قطعه سطح مقطع قسمت خم شونده را بیشتر انتخاب کنیم .

مثالهایی از اهنگری فولادهای بزرگ
از آنجائیکه فولادهای بزرگ را جهت آهنگری چندین بار باید گرم کرد می بایستی قبلاً مراحل کاری طراحی و ابزارهای لازم ساخته و آماده شوند . در غیر این صورت انجام کار اقتصادی نمی باشد . در ضمن شکل و اندازه و مرغوبیت کار نیز مهم هستند. مانند مثالهای زیر :

محور گردنده توربین
بوسیله دراز کردن و یا پهن کردن محور گردنده توربین ساخته می شوند . وزن آن می تواند ۱۰۰ تن و یا بیشتر باشد . در نتیجه نیروی پرس حتی بیشتر از ۷۵MN می شود .
مراحل آهنگری یک قطعه هشت پهلو با وزن ۹۵ تن و قطرمیانگین ۲۱۰۰میلیمتر را به صورت زیر آهنگری می کنیم . نیروی پرس ۷۰MN است . قطر میانگینی بایستی ۲۱۰۰ میلیمتر باشد تا در اثر فقط پهن کردن بتوان قطر مینیمم ۱۲۰۰ میلیمتر را بدست آورد . برای انجام این مراحل قطعه چهار بار گرم شده و فقط ۲۴% جسم برای محور گردنده استفاده می گردد . در آخر محور یکنواخت می شود .

ولی اگر از روش پهن و دراز کردن کروپ – ریتر هاوزن استفاده شود اندازه و وزن قطعه را می توان خیلی کمتر در نظر گرفت و از این بابت انجام کار خیلی با صرفه تر است . در اینجا از فولاد (Cr-Ni- Mo) با قطر حداقل ۱۲۰۰ میلیمتر و وزن ۳۶ تن می توان اندازه های نهائی حاصل از روش پهن کردن را بدست آورد .مراحل کاری بدین ترتیب در نظر گرفته می شود .
۱- فولاد را تا ۱۲۰۰ در جه سانتیگراد حرارت داده و سطح آنرا آهنگری می کنند .
۲- سپس سر و ته آن را جدا می سازند.
۳- فولاد را در درجه حرارت آهنگری پهن کرده تا قطر آن به ۲۲۰۰ میلیمتر برسد .
۴- در همین گرما آن را دراز کرده تا به قطر ۱۴۰۰ میلیمتر برسد .
۵- فولاد را دوباره حرارت داده و انرا تا قطر ۲۲۰۰ میلمتر برای بار دوم پهن می سازند . بدین ترتیب قطعه بیشتر از چهار بار به طور کامل اهنگری می شود .
۶- سپس آن را دراز کرده تا به قطر ۱۲۰۰ میلیمتر برسد .
۷- آنرا تا اندازه های نهائی چند بار اهنگری کرده و در اخر بوسیله حرارت یکنواختی می کنند .

آهنگری لوله
اگر قطعه فولادی کوتاه باشد باید عمل اهنگری خیلی با دقت صورت گیرد .پس از اینکه مقداری چکش کاری شد سر و ته آن را جا کرده و باقیمانده را پهن می کنند . اگر در ضمن پهن کردن در سطح جانبی آن شکافی ایجاد شد باید آن را بر طرف کرد و سپس عمل اهنگری را ادامه داد . حالا قطعه پهن شده را بوسیله درون لوله ای سوراخ می کنند . بدین ترتیب هسته آهن که احتمالاً دارای غیر یکنواختی است جدا می شود .

پس از اینکه قطعه فولاد کاملاً سوراخ شد آن را روی سندان قرار داده بوسیله درون سوراخ آن را تا اندازه نهائی گشاد و سپس روی یک درون بلندتری دراز می کنند . در مرحله بعدی پیشانی های قطعه پرس می شوند تا مسطح ردند و در خاتمه قطعه را تا رسیدن به اندازه نهائی اهنگری می کنند . خوبی این روش این است که درون در داخل قطعه آزاد و قابل حرکت می باشد .