L’usinage des pièces forgées est l’un des processus importants dans le domaine du formage des métaux. Il est largement utilisé dans de nombreuses industries telles que l’automobile, l’aéronautique et l’énergie. Lors de l’usinage de pièces forgées, le métal produit une déformation plastique lorsqu’il est soumis à des forces externes, formant la forme et la taille désirées. Cependant, les déformations inhomogènes, les contraintes résiduelles et d’autres problèmes qui peuvent survenir lors de la déformation affectent non seulement la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces forgées, mais peuvent également réduire leurs propriétés mécaniques et leur durée de vie. Par conséquent, le contrôle efficace et l’optimisation de la déformation dans le traitement des pièces forgées est la clé pour améliorer la qualité des pièces forgées et réduire les coûts de production.
Causes de déformation dans l’usinage de pièces forgées
Propriétés des matériaux: les paramètres de propriétés des matériaux tels que la limite d’élasticité, la plasticité et le module d’élasticité ont une influence importante sur le comportement à la déformation. Le comportement et la sensibilité à la déformation varient d’un matériau à l’autre.
Paramètres du processus de forgeage: la température de forgeage, la vitesse de forgeage, la force de forgeage et d’autres paramètres du processus affectent directement la fluidité et le comportement de déformation du métal. Un réglage irrationnel des paramètres du procédé peut entraîner des déformations inuniformes et des contraintes résiduelles.
Conception du moule: la structure, la taille, le matériel et d’autres facteurs influent sur l’écoulement et la distribution du métal et donc sur le comportement de déformation des pièces forgées.
Facteurs externes: des facteurs externes tels que les conditions de lubrification et la température ambiante peuvent également avoir un impact sur le comportement à la déformation des pièces forgées.
Stratégie de contrôle des déformations
Sélection et prétraitement des matériaux: selon les exigences des pièces forgées et les caractéristiques du processus, les matériaux métalliques appropriés sont sélectionnés et les prétraitements nécessaires, tels que le traitement thermique, le nettoyage de surface, etc. sont effectués pour améliorer la plasticité des matériaux et réduire la sensibilité à la déformation.
Optimisation des paramètres du processus: des essais et des analyses de simulation permettent de déterminer les meilleurs paramètres du processus tels que la température de forgeage, la vitesse de forgeage et la force de forgeage. Un réglage rationnel des paramètres du procédé permet d’assurer un écoulement uniforme du métal et de réduire les contraintes résiduelles.
Conception et amélioration du moule: optimiser la structure et la taille du moule pour assurer la précision et la stabilité du moule. L’utilisation de matériaux de moule avancés et de la technologie de fabrication pour améliorer la durabilité et l’abrasion des moules. De plus, le système de lubrification et le système de refroidissement de la lingotière sont rationnellement conçus pour réduire l’effet du frottement et de la chaleur sur la déformation.
Prédiction et compensation de déformation: le comportement de déformation des pièces forgées est prédit et analysé à l’aide de techniques de simulation numérique. Sur la base des résultats prévisionnels, la lingotière est conçue pour compenser les effets des déformations. En même temps, les déformations pendant le processus de forgeage sont ajustées et optimisées en temps opportun grâce à la surveillance en temps réel et au contrôle de rétroaction.
Stratégies d’optimisation de la déformation
Introduction de la technologie de forgeage avancée: des technologies avancées telles que le forgeage isothermique et le forgeage superplastique sont adoptées pour améliorer la fluidité et la performance de formage des métaux. Ces techniques permettent de réduire les déformations inégales et les contraintes résiduelles, d’améliorer la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces forgées.
Mise en œuvre du forgeage à plusieurs passes: un processus de forgeage est décomposé en plusieurs passes à effectuer, changeant progressivement la forme et la taille du métal. Le forgeage à plusieurs passes permet de réduire la déformation du métal, de réduire les contraintes résiduelles et d’améliorer la qualité de formage des pièces forgées.
Conditions de lubrification optimisées: le lubrifiant et le mode de lubrification appropriés sont utilisés pour réduire le frottement et la génération de chaleur entre le métal et le moule. De bonnes conditions de lubrification permettent de réduire la résistance à la déformation du métal et d’améliorer la durabilité du moule.
Mise en œuvre du traitement thermique et du post-traitement: les pièces forgées après forgeage sont soumises à un traitement thermique ou post-traitement, tel que recuit, normalisation, etc., pour éliminer les contraintes résiduelles et améliorer les propriétés mécaniques des matériaux. Ces mesures de post-traitement permettent d’améliorer encore la qualité et la durée de vie des pièces forgées.
Le contrôle et l’optimisation de la déformation dans l’usinage des pièces forgées sont des moyens importants pour améliorer la qualité des pièces forgées et réduire les coûts de production. Par le choix rationnel des matériaux, l’optimisation des paramètres de processus, la conception et l’amélioration du moule, la mise en œuvre de la prédiction et de la compensation de déformation, le comportement de déformation des pièces forgées peut être contrôlé efficacement. Dans le même temps, l’introduction de la technologie de forgeage avancée, la mise en œuvre du forgeage multipassage, l’optimisation des conditions de lubrification et le traitement thermique et le post-traitement peuvent optimiser davantage le comportement de déformation des pièces forgées et améliorer la qualité et les performances des pièces forgées. Dans le développement futur, avec le progrès et l’innovation technologiques continus, nous croyons que le contrôle de déformation et la stratégie d’optimisation dans le traitement des pièces forgées seront plus parfaits et efficaces.
