2.1.4 Détermination de la fréquence de forgeage
Lors de la frappe à froid, les produits doivent généralement passer par deux ou plusieurs processus de refoulement avant de pouvoir être formés. La détermination raisonnable de la fréquence de forgeage utilisera pleinement le degré de déformation admissible du métal, améliorera la durée de vie du moule et garantira la qualité du produit. Déterminez le nombre de fois bouleversantes, en tenant compte des facteurs suivants :
un. Taux de forgeage
Si le rapport entre la longueur et le diamètre de la partie déformée de la billette est trop grand, un phénomène de flexion longitudinale se produira lors d'un forgeage et après aplatissement, un sandwich apparaîtra, comme le montre la figure 36-9. Pour éviter ces défauts lors du forgeage, il est nécessaire d'augmenter le nombre de cycles de forgeage. Tout d'abord, la billette est pré-refoulée pour lui donner une forme conique, puis un refoulement de précision est effectué jusqu'à ce qu'elle atteigne la forme souhaitée.
Figure 36-9 Diagramme schématique de la couche intermédiaire provoquée par la flexion longitudinale
b. Considérez le rapport entre le diamètre D de la tête de la pièce et la hauteur H.
Comme le montre la figure 36-10, il s'agit d'une tige mince à tête plate et de grand diamètre avec un grand diamètre de tête et une petite hauteur. L'ébauche h0/d0 requise pour la partie tige fine à grande tête est de 2 ou plus. Si un seul forgeage est utilisé, des fissures se produiront au bord de la tête. Des pièces similaires ne peuvent être formées que progressivement en augmentant le nombre de cycles de forgeage par refoulement.
c. Tenir compte des exigences de rugosité de surface de la pièce et de la complexité de sa forme géométrique externe
Pour les vis à métaux présentant des formes telles que des têtes semi-circulaires, des têtes cylindriques, etc., bien que la valeur ho/do de l'ébauche requise pour la tête soit généralement inférieure à 2,5, afin de remplir la tête lors de la déformation et de répondre aux exigences standard, deux frappes de refoulement sont généralement utilisées. La tête conique de pré-refoulement crée des conditions d'écoulement du métal favorables pour un formage précis de la tête de refoulement. Par exemple, en utilisant un fil de grand diamètre et de petite déformation pour forger des écrous, avec un diamètre de fil de 0,9 s (s est la taille du côté opposé de l'écrou hexagonal), le degré de déformation du produit général est d'environ 25 %. Cependant, en raison de la forme complexe de l'écrou hexagonal, il existe de nombreuses méthodes de déformation en forgeage, notamment la frappe à froid, l'extrusion de composites et le poinçonnage. Afin de faciliter l'écoulement du métal lors de la déformation, 3 à 4 frappes de forgeage sont sélectionnées pour le formage.
Il convient de souligner que tous les produits aux formes complexes ne peuvent pas être résolus en augmentant le nombre de refoulements. Souvent, certains produits présentent une augmentation du nombre de fois de refoulement et se forment facilement lors du premier et du deuxième refoulement, mais en raison de l'écrouissage à froid, il est difficile de réaliser le produit lors d'un refoulement ultérieur. Se manifeste par des fissures ou des dommages au moule lors du forgeage de la pièce. La clé pour résoudre ces problèmes réside dans la réduction de la déformation, l’augmentation de la plasticité de l’acier et l’adoption d’une lubrification plus efficace. Un fil de grand diamètre et un processus de petite déformation sont sélectionnés pour les boulons et les vis dans le processus de frappe à froid. Généralement, le diamètre du fil est proche du diamètre D du filetage, et une ou deux réductions de tige sont utilisées pour atteindre la taille de l'ébauche de vis. Pour l'acier au carbone moyen et l'acier allié, le recuit de sphéroïdisation est utilisé dans la modification des matériaux pour améliorer la plasticité de frappe à froid de l'acier, et des traitements de phosphatation et de saponification sont utilisés pour assurer la lubrification de la surface de l'acier et minimiser le frottement pendant la déformation. De plus, l'ajout de résistance et de ténacité au moule lui permet de résister à des déformations complexes avec une rigidité, ainsi qu'une ténacité et une résistance à l'usure suffisantes.
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