La production de pièces forgées est un lien important dans l’industrie de la fabrication de machines. Le choix du matériel de moule est important pour améliorer la qualité des pièces forgées, réduire les coûts de production ainsi que d’améliorer l’efficacité de la production. Cet article vise à explorer la sélection et l’étude des matériaux de moule dans la production de pièces forgées afin de fournir une référence pour la production réelle.
Dans la production de pièces forgées, le choix du matériel de moule doit tenir compte d’une variété de facteurs, y compris la dureté, la force, la ténacité, la conductivité thermique et d’autres exigences de propriétés. Dans le même temps, il faut également considérer les exigences de propriétés spéciales telles que la résistance à l’abrasion, la résistance aux chocs et la résistance à la corrosion des matériaux de moule.
Dureté et force: la dureté et la force du matériel de moule sont des facteurs importants qui affectent la qualité des pièces forgées. La dureté du matériau du moule doit être suffisamment élevée pour résister aux forces d’impact et à l’usure lors de la forge. En même temps, la résistance du matériau de la lingotière doit être suffisamment élevée pour résister à la déformation et à la fissuration sous haute température et pression. Les matériaux de moule couramment utilisés sont l’acier à outils au carbone, l’acier à outils allié, l’acier à haute vitesse, etc.
Ténacité: la ténacité du matériau de moule est un autre facteur important qui affecte la qualité des pièces forgées. La ténacité du matériau de la lingotière doit être suffisante pour éviter toute rupture fragile au cours de la forge. Les matériaux de moule couramment utilisés sont l’acier doux, l’acier au carbone moyen, l’acier allié, etc.
Conductivité thermique: la conductivité thermique du matériau du moule est l’un des facteurs importants affectant la qualité des pièces forgées. La conductivité thermique du matériau de moule devrait être bonne pour que le moule dissipe rapidement la chaleur pendant le processus de forgeage, afin d’éviter la surchauffe du moule et la détérioration de la qualité des pièces forgées. Les matériaux de moule couramment utilisés sont le cuivre, l’aluminium, l’alliage de cuivre, etc.
Résistance à l’usure: la résistance à l’usure du matériau de moule est un facteur important qui affecte la qualité et la durée de vie des pièces forgées. La résistance à l’abrasion du matériau du moule doit être suffisante pour résister à de longues périodes d’abrasion et aux chocs. Les matériaux de moule couramment utilisés sont l’acier à haute vitesse, carbure cémenté, etc.
Résistance aux chocs: la résistance aux chocs des matériaux de moule est l’un des facteurs importants qui affectent la qualité et la durée de vie des pièces forgées. La résistance aux chocs du matériau de la matrice doit être suffisante pour résister aux forces d’impact et aux vibrations pendant le forgeage. Les matériaux de moule couramment utilisés sont l’acier doux, l’acier au carbone moyen, l’acier allié, etc.
Résistance à la corrosion: la résistance à la corrosion du matériel de moule est l’un des facteurs importants qui affectent la qualité et la durée de vie des pièces forgées. La résistance à la corrosion du matériau de moule doit être bonne pour éviter la détérioration de la qualité de la pièce forgée due à la corrosion pendant le processus de forgeage. Les matériaux de moule couramment utilisés sont l’acier inoxydable, l’alliage de cuivre, etc.
En ce qui concerne le choix du matériau de moule dans la production de pièces forgées, les méthodes suivantes peuvent être utilisées pour l’étude:
Analyse théorique: en effectuant une analyse théorique des propriétés et des caractéristiques des matériaux de moule, nous sélectionnons les matériaux de moule appropriés pour la production de pièces forgées.
Recherche expérimentale: le comportement de différents matériaux de moule dans la production de pièces forgées est vérifié expérimentalement et le meilleur matériau de moule est sélectionné.
Simulation numérique: les profils de forces et de température des différents matériaux de moules dans la production de pièces forgées sont étudiés par simulation numérique afin de sélectionner le matériau de moule le plus approprié.
L’étude expérimentale du comportement de différents matériaux de moules dans la production de pièces forgées a permis de constater les lois suivantes:
Dureté et résistance: l’acier à outils au carbone et l’acier à outils allié ont une dureté et une résistance élevées, ce qui convient pour être utilisé pour résister à de grandes forces d’impact et d’abrasion. Les HSS ont une dureté et une résistance supérieures et conviennent à la fabrication de pièces forgées de haute qualité.
Ténacité: les aciers doux et moyens ont une ténacité élevée et conviennent à la fabrication de pièces forgées aux formes complexes. Les aciers alliés ont une meilleure ténacité et conviennent à la fabrication de pièces forgées de haute qualité.
Conductivité thermique: le cuivre et l’aluminium ont une bonne conductivité thermique et conviennent à la fabrication de moules nécessitant une dissipation rapide de la chaleur. Les alliages de cuivre ont une meilleure conductivité thermique et conviennent à la fabrication de pièces forgées de haute qualité.
Résistance à l’usure: l’acier à haute vitesse et le carbure carbure ont une résistance à l’usure élevée et conviennent à la fabrication de moules pour une utilisation prolongée.
Résistance aux chocs: les aciers doux et moyens au carbone ont une résistance élevée aux chocs et conviennent à la fabrication de moules qui supportent des forces d’impact élevées. Les aciers alliés ont une meilleure résistance aux chocs et conviennent à la fabrication de pièces forgées de haute qualité.
Résistance à la corrosion: l’acier inoxydable et les alliages de cuivre ont une bonne résistance à la corrosion et conviennent à la fabrication de moules utilisés dans des environnements corrosifs.
Le présent article étudie le choix et l’étude des matériaux de moules pour la production de pièces forgées. Par l’analyse et la vérification expérimentale des propriétés et des caractéristiques des différents matériaux de moule, il a été constaté que les différents matériaux de moule ont des performances supérieures et inférieures dans la production de pièces forgées. Dans la production réelle, il est nécessaire de choisir le matériel de moule approprié selon la situation spécifique, afin d’améliorer la qualité des pièces forgées, de réduire les coûts de production ainsi que d’améliorer l’efficacité de la production. Les domaines de recherche futurs comprennent l’amélioration du système d’évaluation des propriétés des matériaux de moule, l’étude de l’application de nouveaux matériaux et procédés dans la production de pièces forgées, le développement d’équipements de forgeage intelligents, etc.
