در آهنگری قالب بسته (Closed-Die Forging) قطعه بین دو نیم قالب که اثر شکل نهایی قطعه بر آن ها نقش بسته، تغییر شکل پیدا می کند. در این روش قطعه تحت فشار زیاد در یک حفره بسته تغییر شکل می دهد و بنابراین قطعات آهنگری شده دقیقی با حدود مجاز ابعادی ظریف قابل تولید هستند. در فرآیند آهنگری قالب بسته، پلیسه نقش مهمی در کنترل پر کردن قالب و ایجاد بارهای آهنگری زیاد دارد. معمولاً تغییر شکل در آهنگری قالب بسته خیلی پیچیده است و طراحی مراحل میانی برای ایجاد قطعه دقیق نهایی به تجربه و مهارت زیادی نیاز دارد. موفقیت کلی عملیات آهنگری به درک مفهوم تنش جریان ماده، شرایط اصطکاکی و جریان ماده برای ارائه بهترین شکل هندسی قالب ها بستگی دارد. مشکل ویژه این روش ممانعت از سرد شدن سریع قطعه توسط قالب های سردتر از قطعه است. |
![]() |
طراحی قطعه ای برای تولید به روش آهنگری قالب بسته پیش بینی های زیر را ایجاب می کند:
- حجم و وزن قطعه
- تعداد مراحل و نظم انجام عملیات پیش شکل دادن
- ابعاد پلیسه در قالب های پیش شکل و نهایی
- شرایط بار و انرژی لازم برای هر یک از عملیات آهنگری
طراحی پیش شکل (perform) مشکل ترین و بحرانی ترین مراحل در طراحی آهنگری است. طراحی صحیح پیش شکل ، جریان بی عیب و پر شدن کامل قالب و حداقل ضایعات را تضمین می کند. موفقیت در این زمینه به شناخت کلی جریان فلز حین آهنگری بستگی دارد. با اینکه جریان فلز فقط شامل دو نوع جریان اصلی اکستروژن ( جریان موازی با جهت حرکت قالب ) است؛ در بیشتر عملیات آهنگری هر دو جریان به طور همزمان رخ می دهند. تعیین سطوح خنثی گام مهمی در شناخت جریان فلز است. فلز از سطح خنثی در جهتی عمود بر حرکت قالب جریان می کند.
در طراحی یک پیش شکل چنین متداول است که مقاطع کلیدی در قطعه آهنگری در نظر گرفته شده و پیش شکل بر مبنای جریان فلز طراحی می شود. بعضی ملاحظات کلی عبارتند از:
- سطح هر مقطع در امتداد طول باید مساوی مساحت مقطع نهایی به اضافه پلیسه باشد.
- کلیه شعاع های مقعر روی پیش شکل باید از شعاع های واقع بر قطعه آهنگری شده نهایی بزرگتر باشند.
- سطح مقطع پیش شکل باید بلند تر و باریک تر از سطح مقطع نهایی باشد تا جریان بر آمده کردن (upsetting) را قطعی تر کند و جریان اکستروژن را به حداقل برساند.
جریان در مرحله نهایی و به طور آرمانی باید از جانب به طرف حفره قالب و بدون برش اضافی در مرز قطعه با قالب باشد. این نوع جریان، اصطکاک، با آهنگری و سایش قالب را به حداقل می رساند.