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auteur:Éditeur du site publier Temps: 2025-01-16 origine:Propulsé
La frappe à froid et le forgeage à froid (extrusion à froid) sont tous deux des procédés de déformation des métaux réalisés dans des conditions similaires, mais il existe des différences significatives dans leur mode de fonctionnement. La frappe à froid convient principalement au forgeage de la déformation de petites pièces et est largement utilisée dans l'industrie des fixations. En revanche, l’extrusion à froid effectue une déformation par extrusion sur des pièces plus grandes et a une gamme d’applications plus large. Examinons ensuite les différences spécifiques entre la frappe à froid et le forgeage à froid.
La frappe à froid est un procédé de formage du métal qui utilise la plasticité du métal à température ambiante pour appliquer une pression sur l'ébauche métallique à travers des moules et des équipements sous pression afin de provoquer une déformation plastique locale ou globale de l'ébauche métallique afin d'obtenir des pièces ou des ébauches de la forme souhaitée. . Dans ce processus, le matériau métallique subit principalement une déformation par bouleversement. Par exemple, sous l'action d'un moule, une extrémité d'un fil métallique cylindrique se transforme en diverses formes, telles qu'hexagonale, circulaire, etc. Ce processus est comme transformer une ébauche métallique « mince » en une « courte » et le gros'.
D'un point de vue mécanique, la frappe à froid utilise la capacité de déformation plastique du matériau en dessous de la limite d'élasticité. Lorsque la pression externe dépasse la limite d'élasticité du matériau, la structure cristalline à l'intérieur du matériau subit des phénomènes tels que le glissement et le jumelage, provoquant une déformation plastique irréversible du matériau et lui donnant finalement la forme de pièce souhaitée. Il s'agit d'une technologie de traitement sans coupe et peut utiliser pleinement les matières premières par rapport au traitement de coupe traditionnel.
Taux d'utilisation élevé des matériaux : La frappe à froid est un procédé de formage quasi net qui fabrique des pièces par déformation plastique d'ébauches métalliques, avec presque aucun déchet de matière. Par exemple, lors de la production de boulons, par rapport à la découpe, le processus de frappe à froid peut convertir presque toutes les matières premières en une partie du produit fini, et le taux d'utilisation des matériaux peut atteindre 80 à 90 % ou plus, réduisant considérablement les coûts de production. .
Efficacité de production élevée : Les équipements de frappe à froid (tels que les machines de frappe à froid) fonctionnent très rapidement et peuvent réaliser une production automatisée. Par exemple, dans la production industrielle moderne, certaines machines de frappe à froid à grande vitesse peuvent produire des dizaines, voire des centaines de pièces par minute, et produire en série des produits répondant aux exigences en peu de temps, particulièrement adaptés à la production en série de produits à haute teneur en demande telle que les fixations standard.
Bonne qualité du produit : Le processus de frappe à froid est formé dans le moule et la précision du moule peut garantir la précision dimensionnelle et la précision de la forme du produit. De plus, puisque le traitement est effectué à température ambiante, la qualité de surface du produit est bonne et la précision dimensionnelle peut être contrôlée dans une très petite plage de tolérance. Par exemple, la précision dimensionnelle des boulons, écrous et autres produits fabriqués peut atteindre ±0,05 mm ou des exigences de précision encore plus élevées, et la rugosité de la surface peut également atteindre environ Ra1,6 - Ra3,2μm.
Conditions de travail améliorées : Le processus de frappe à froid est relativement propre, aucun copeau n'est généré et la pollution de l'environnement de travail est réduite. Dans le même temps, en raison du degré élevé d'automatisation de l'équipement, les travailleurs utilisent et surveillent principalement l'équipement, et l'intensité du travail est faible, ce qui améliore considérablement les conditions de travail.
Bonnes propriétés mécaniques : Au cours du processus de frappe à froid, une fois que le matériau métallique a subi une déformation plastique, un écrouissage se produira, ce qui augmentera la résistance et la dureté des pièces. Par exemple, la résistance à la traction et la limite d'élasticité des boulons après frappe à froid sont supérieures à celles des matériaux qui n'ont pas été frappés à froid, ce qui peut mieux répondre aux exigences de performances mécaniques en utilisation réelle.
Coût élevé des équipements et des moules : Le procédé de frappe à froid nécessite des équipements spéciaux de frappe à froid, tels que des machines de frappe à froid, qui sont coûteuses. De plus, la précision de fabrication des matrices de frappe à froid est élevée, et leur conception et leur fabrication nécessitent également un coût élevé. Par exemple, les coûts de conception et de fabrication d'un ensemble de matrices de frappe à froid de haute précision peuvent atteindre des dizaines de milliers de yuans, voire plus, et la durée de vie des matrices est limitée et doit être remplacée régulièrement, ce qui augmente le coût de production. .
Exigences strictes sur les matériaux : Le procédé de frappe à froid nécessite que les matériaux métalliques aient une bonne plasticité et une faible résistance à la déformation. Tous les matériaux métalliques ne conviennent pas à la frappe à froid. Certains matériaux de dureté élevée et de faible plasticité sont sujets aux fissures et à d'autres défauts lors du processus de frappe à froid. Par exemple, si les matériaux en acier à haute teneur en carbone ne sont pas correctement prétraités, il est difficile de les former lors de la frappe à froid. Le matériau doit être prétraité par recuit sphéroïdisant pour améliorer ses performances de frappe à froid.
Forme du produit limitée : Bien que le processus de frappe à froid puisse produire des pièces de formes diverses, pour certains produits complexes et spéciaux, le processus de frappe à froid peut ne pas être réalisé ou nécessiter des moules complexes et plusieurs processus. Par exemple, certaines pièces présentant des structures internes complexes ou des formes asymétriques sont difficiles à mettre en forme directement en s'appuyant uniquement sur la frappe à froid.
Production de fixations : Le principal domaine d'application du procédé de frappe à froid est la production de fixations standard, telles que des boulons, des vis, des écrous, des rivets, des broches, etc. Dans la production de ces produits, la frappe à froid peut faire jouer pleinement ses avantages de haute efficacité, de haute précision et utilisation élevée des matériaux. Par exemple, un grand nombre de boulons et d’écrous utilisés dans les moteurs automobiles, ainsi que diverses fixations utilisées dans l’industrie de la construction, sont produits par frappe à froid.
Production en série de petites pièces : En plus des fixations, la frappe à froid convient également à la production par lots d'autres petites pièces métalliques, qui sont de forme relativement simple et obtiennent principalement la forme requise par déformation bouleversante. Par exemple, certaines petites pièces mécaniques, telles que les petits arbres, les manchons, etc., peuvent également être produites par frappe à froid pour répondre aux besoins d'une production à grande échelle.
Fabrication d'outils matériels : Dans l'industrie des outils de quincaillerie, la frappe à froid est également largement utilisée. Par exemple, certaines pièces d'outils manuels simples, telles que les têtes de clés, les tiges de tournevis, etc., sont partiellement fabriquées par un procédé de frappe à froid, ce qui peut améliorer l'efficacité de la production et la qualité des produits.
Le forgeage à froid, également appelé formage à froid et extrusion à froid, est à la fois un processus de fabrication et une méthode de transformation. Semblable au processus d’emboutissage, le forgeage à froid est également composé de trois éléments clés : les matériaux, les moules et les équipements. La différence entre les deux est que les matériaux utilisés en emboutissage sont principalement des plaques, tandis que les matériaux utilisés en forgeage à froid sont principalement des fils à disques. Dans la norme industrielle japonaise (JIS), ce processus est appelé forgeage à froid (en abrégé forgeage à froid) ; dans la norme nationale chinoise (GB), son terme est frappe à froid ; et chez certains fabricants de vis, il a l'habitude de l'appeler titre.
Le forgeage à froid fait référence à divers types d’opérations de formage en vrac réalisées en dessous de la température de recristallisation du métal. Selon la théorie métallurgique, la température de recristallisation des différents matériaux métalliques est différente et la formule de calcul est T recristallisation = (0,3 ~ 0,5) T fusion. En prenant comme exemple les métaux ferreux et les métaux non ferreux, leurs températures minimales de recristallisation sont différentes. A température ambiante ou température normale, le formage du plomb et de l'étain n'appartient pas à la catégorie du forgeage à froid, mais doit être classé comme forgeage à chaud ; cependant, le formage du fer, du cuivre et de l’aluminium à température ambiante peut être appelé forgeage à froid.
Dans le processus de production actuel, par rapport à la découpe, au forgeage à chaud, à la métallurgie des poudres et à la coulée, le forgeage à froid présente de nombreux avantages significatifs :
Taux d'utilisation élevé des matériaux : La consommation de matériaux dans le processus de forgeage à froid est très faible et aucun déchet n'est généré, ce qui permet de réduire considérablement les coûts de matériaux et d'éviter la pollution de l'environnement causée par la billette chaude.
Excellente efficacité de production : La machine de forgeage à froid fonctionne à une vitesse très rapide, atteignant 60 à 600 pièces par minute.
Améliorer les performances des pièces : Les performances de résistance des pièces après forgeage à froid sont excellentes, en raison de l'effet d'écrouissage généré pendant le processus de déformation à froid, ce qui améliore efficacement les performances globales des pièces.
Haute précision de traitement : Le forgeage à froid est une technologie de formage de précision qui peut garantir que la pièce répond à une norme de haute précision.
Grand potentiel de développement technologique : Avec l'avancement continu de la technologie, la technologie de forgeage à froid continue d'innover, les méthodes de traitement sont de plus en plus sophistiquées et s'étendent progressivement au domaine des produits à haute difficulté.
Exigences strictes en matière de moules : le traitement des moules de forgeage à froid est extrêmement difficile, non seulement le coût est élevé, mais le cycle de traitement est également long.
Ne convient pas à la production en petites séries : en raison du coût d'investissement initial élevé, le processus de forgeage à froid est difficile à refléter la rentabilité dans la production en petites séries.
Exigences élevées en matière de matériaux : pendant le processus de forgeage à froid, le matériau doit généralement être ramolli, recuit ou phosphaté en surface et lubrifié. En effet, la résistance à la déformation du forgeage à froid est grande. Pour les produits de plus grande taille, un équipement plus important est nécessaire pour le traitement.
Définition du traitement de forgeage à froid
Le procédé de forgeage à froid repose sur le principe de déformation plastique des matériaux métalliques. À température ambiante, le matériau métallique coupé est introduit dans la cavité du moule de la machine de forgeage à froid. Sous l'action combinée d'une forte pression unitaire d'extrusion et d'une certaine vitesse, l'ébauche métallique est contrainte de subir une déformation plastique dans la cavité du moule, obtenant ainsi des pièces avec des formes, des tailles et certaines propriétés mécaniques spécifiques. Le forgeage à froid est un procédé de formage plastique en volume pour les métaux à température ambiante. Ses principales méthodes de déformation comprennent le refoulement et l'extrusion.
Avec le progrès continu de la société et le développement rapide du marché, la demande de produits a montré une tendance à la diversification. Afin de s'adapter à ce changement, la technologie de forgeage à froid continue d'explorer et d'innover, d'explorer activement de nouveaux domaines de marché et de s'orienter progressivement vers des produits d'information. À l'heure actuelle, des produits tels que des noyaux de fer, des arbres (ronds, plats), des arbres (poinçonnage), des arbres (rainurage), des vis, etc. peuvent essentiellement être produits et fabriqués par forgeage à froid.
La frappe à froid et le forgeage à froid ne sont pas la même chose. Bien qu’il s’agisse tous deux de procédés de traitement sous pression du métal, il existe de nombreuses différences :
Taille de l'objet de traitement : La frappe à froid est généralement utilisée pour forger la déformation de pièces plus petites, ce qui est courant dans l'industrie des fixations, comme la fabrication de petites pièces telles que des boulons et des écrous ; Le forgeage à froid est généralement utilisé pour la déformation par extrusion de pièces plus grandes et a une gamme d'applications plus large. Il n'est pas seulement utilisé pour les pièces courantes, mais également dans la fabrication de certaines grandes pièces avec des exigences de précision et de performances élevées.
Méthode de fonctionnement : La frappe à froid applique principalement une force d'impact ou une pression sur l'ébauche à travers le moule, de sorte que l'ébauche soit bouleversée et déformée dans la cavité du moule pour former la forme souhaitée ; Le forgeage à froid couvre une variété de méthodes de déformation, en plus du refoulement similaire à la frappe à froid, il existe également l'extrusion, l'étirage, etc. Grâce à différents moules et combinaisons de processus, le matériau métallique subit une déformation plastique dans le moule pour atteindre la forme et la taille cibles. .
Caractéristiques du processus : La frappe à froid a une efficacité de production élevée et convient à la production en série de pièces standard. Il peut utiliser efficacement les matériaux et réduire les déchets. Le forgeage à froid permet de produire des pièces aux formes complexes et de haute précision. La résistance et la dureté des pièces sont améliorées après le forgeage à froid, mais les exigences de conception et de fabrication des moules sont élevées et le coût est également élevé.
Domaines d'application : La frappe à froid est principalement utilisée pour produire diverses fixations, telles que des boulons, des écrous, des rivets, etc. ; Le forgeage à froid est plus largement utilisé dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de la fabrication de machines et dans d'autres industries, et est utilisé pour fabriquer des pièces clés telles que des pièces de moteur et des pièces de transmission.
