¿Son la partida en frío y la forja en frío lo mismo?

Estampado en frío y forjado en frío: diferencias de proceso y análisis de aplicaciones.

El estampado en frío y la forja en frío (extrusión en frío) son procesos de deformación de metales que se realizan en condiciones similares, pero existen diferencias significativas en la forma en que operan. El estampado en frío es principalmente adecuado para la deformación por forjado de piezas pequeñas y se usa ampliamente en la industria de sujetadores. Por el contrario, la extrusión en frío realiza deformación por extrusión en piezas de trabajo más grandes y tiene una gama más amplia de aplicaciones. A continuación, profundicemos en las diferencias específicas entre el encabezado en frío y la forja en frío.

Definición de rumbo en frío

El estampado en frío es un proceso de conformado de metal que utiliza la plasticidad del metal a temperatura ambiente para aplicar presión a la pieza de metal a través de moldes y equipos de presión para provocar una deformación plástica local o general de la pieza de metal para obtener piezas o piezas de la forma deseada. . En este proceso, el material metálico sufre principalmente una deformación por volcado. Por ejemplo, bajo la acción de un molde, un extremo de un alambre metálico cilíndrico se voltea en varias formas, como hexagonal, circular, etc. Este proceso es como convertir una pieza metálica 'delgada' en una pieza 'corta'. y gordo'.

Desde un punto de vista mecánico, el cabezal en frío utiliza la capacidad de deformación plástica del material por debajo del límite elástico. Cuando la presión externa excede el límite elástico del material, la estructura cristalina dentro del material sufrirá fenómenos como deslizamiento y macla, lo que provocará que el material sufra una deformación plástica irreversible y, en última instancia, adopte la forma de pieza deseada. Es una tecnología de procesamiento sin corte y puede aprovechar al máximo las materias primas en comparación con el procesamiento de corte tradicional.

Ventajas del encabezado en frío.

• Alta tasa de utilización de material: El estampado en frío es un proceso de conformado casi neto que fabrica piezas mediante deformación plástica de piezas metálicas en bruto, casi sin desperdicio de material. Por ejemplo, al producir pernos, en comparación con el corte, el proceso de cabezal en frío puede convertir casi todas las materias primas en parte del producto terminado, y la tasa de utilización del material puede llegar al 80% - 90% o más, lo que reduce en gran medida los costos de producción. .

• Alta eficiencia de producción: Los equipos de estampación en frío (como las máquinas de estampación en frío) funcionan muy rápido y pueden lograr una producción automatizada. Por ejemplo, en la producción industrial moderna, algunas máquinas de estampación en frío de alta velocidad pueden producir docenas o incluso cientos de piezas por minuto y pueden producir en masa productos que cumplan con los requisitos en poco tiempo, especialmente adecuados para la producción en masa de productos con alta demanda, como sujetadores estándar.

• Buena calidad del producto: El proceso de estampado en frío se forma en el molde y la precisión del molde puede garantizar la exactitud dimensional y de forma del producto. Además, dado que el procesamiento se lleva a cabo a temperatura ambiente, la calidad de la superficie del producto es buena y la precisión dimensional puede controlarse dentro de un rango de tolerancia muy pequeño. Por ejemplo, la precisión dimensional de los pernos, tuercas y otros productos producidos puede alcanzar ±0,05 mm o requisitos de precisión incluso superiores, y la rugosidad de la superficie también puede alcanzar aproximadamente Ra1,6 - Ra3,2μm.

• Mejora de las condiciones laborales: El proceso de cabezal en frío es relativamente limpio, no se generan virutas y se reduce la contaminación del entorno de trabajo. Al mismo tiempo, debido al alto grado de automatización del equipo, los trabajadores operan y monitorean principalmente el equipo, y la intensidad del trabajo es baja, lo que mejora enormemente las condiciones de trabajo.

• Buenas propiedades mecánicas: Durante el proceso de cabezal en frío, después de que el material metálico sufre deformación plástica, se producirá un endurecimiento por trabajo, lo que aumentará la resistencia y dureza de las piezas. Por ejemplo, la resistencia a la tracción y el límite elástico de los pernos después del cabezal en frío son mayores que los de los materiales que no han sido cabezales en frío, lo que puede cumplir mejor con los requisitos de rendimiento mecánico en el uso real.

Desventajas del encabezado en frío.

• Alto costo de equipos y moldes: El proceso de estampación en frío requiere equipos especiales de estampación en frío, como máquinas de estampación en frío, que son costosas. Además, la precisión de fabricación de las matrices de estampación en frío es alta y su diseño y fabricación también requieren un coste elevado. Por ejemplo, los costos de diseño y fabricación de un conjunto de troqueles de estampación en frío de alta precisión pueden alcanzar decenas de miles de yuanes o incluso más, y la vida útil de los troqueles es limitada y es necesario reemplazarlos periódicamente, lo que aumenta el costo de producción. .

• Requisitos estrictos sobre materiales: El proceso de estampación en frío requiere que los materiales metálicos tengan buena plasticidad y baja resistencia a la deformación. No todos los materiales metálicos son adecuados para el tratamiento en frío. Algunos materiales con alta dureza y escasa plasticidad son propensos a agrietarse y otros defectos durante el proceso de estampado en frío. Por ejemplo, si los materiales de acero con alto contenido de carbono no se tratan previamente adecuadamente, es difícil moldearlos durante el estampación en frío. El material debe tratarse previamente mediante recocido esferoidal para mejorar su rendimiento en frío.

• Forma de producto limitada: Aunque el proceso de estampado en frío puede producir piezas de diversas formas, para algunos productos complejos y especiales, es posible que el proceso de estampado en frío no se realice o requiera moldes complejos y múltiples procesos para completarse. Por ejemplo, algunas piezas con estructuras internas complejas o formas asimétricas son difíciles de formar directamente basándose únicamente en el tratamiento en frío.

Aplicación de rumbo en frío.

• Producción de sujetadores: El principal área de aplicación del proceso de estampado en frío es la producción de sujetadores estándar, como pernos, tornillos, tuercas, remaches, pasadores, etc. En la producción de estos productos, el estampado en frío puede aprovechar al máximo sus ventajas de alta eficiencia, alta precisión y alta utilización del material. Por ejemplo, una gran cantidad de pernos y tuercas en motores de automóviles, así como diversos elementos de sujeción utilizados en la industria de la construcción, se producen mediante un proceso de estampación en frío.

• Producción por lotes de piezas pequeñas: Además de los elementos de fijación, la estampación en frío también es adecuada para la producción por lotes de otras piezas metálicas pequeñas, que tienen una forma relativamente simple y obtienen la forma requerida principalmente mediante deformación por recalcado. Por ejemplo, algunas piezas mecánicas pequeñas, como ejes pequeños, manguitos, etc., también se pueden producir mediante un proceso de partida en frío para satisfacer las necesidades de la producción a gran escala.

• Fabricación de herramientas de hardware: En la industria de herramientas de hardware, el cabezal en frío también se utiliza ampliamente. Por ejemplo, algunas piezas de herramientas manuales simples, como cabezas de llaves, varillas de destornillador, etc., se fabrican parcialmente mediante un proceso de estampado en frío, lo que puede mejorar la eficiencia de la producción y la calidad del producto.

¿Qué es la forja en frío / extrusión en frío (forja en frío)?

Definición de forja en frío

La forja en frío, también conocida como conformado a granel en frío y extrusión en frío, es tanto un proceso de fabricación como un método de procesamiento. Al igual que el proceso de estampado, la forja en frío también se compone de tres elementos clave: materiales, moldes y equipos. La diferencia entre los dos es que los materiales utilizados en el estampado son principalmente placas, mientras que los materiales utilizados en el forjado en frío son principalmente alambres de disco. En la Norma Industrial Japonesa (JIS), este proceso se denomina forja en frío (abreviado como forja en frío); en la Norma Nacional China (GB), su término es encabezamiento frío; y en algunos fabricantes de tornillos se acostumbra llamarlo rumbo.

Concepto básico de forja en frío.

La forja en frío se refiere a varios tipos de operaciones de conformado en masa realizadas por debajo de la temperatura de recristalización del metal. Según la teoría metalúrgica, la temperatura de recristalización de diferentes materiales metálicos es diferente y la fórmula de cálculo es T recristalización = (0,3 ~ 0,5) T masa fundida. Tomando como ejemplo los metales ferrosos y los metales no ferrosos, sus temperaturas mínimas de recristalización son diferentes. A temperatura ambiente o temperatura normal, la formación de plomo y estaño no pertenece a la categoría de forja en frío, sino que debe clasificarse como forja en caliente; sin embargo, la formación de hierro, cobre y aluminio a temperatura ambiente puede denominarse forja en frío.

Ventajas y desventajas de la forja en frío

Ventajas de la forja en frío

En el proceso de producción real, en comparación con el corte, la forja en caliente, la pulvimetalurgia y la fundición, la forja en frío tiene muchas ventajas importantes:

• Alta tasa de utilización de material: El consumo de material en el proceso de forjado en frío es muy pequeño y básicamente no se generan residuos, lo que ahorra en gran medida costos de material y evita la contaminación del medio ambiente causada por la palanquilla caliente.

• Excelente eficiencia de producción: La máquina de forja en frío funciona a una velocidad muy rápida, alcanzando de 60 a 600 piezas por minuto.

• Mejora del rendimiento de la pieza: El rendimiento de resistencia de las piezas después del forjado en frío es excelente, debido al efecto de endurecimiento por trabajo generado durante el proceso de deformación en frío, que mejora efectivamente el rendimiento integral de las piezas.

• Alta precisión de procesamiento: El forjado en frío es una tecnología de conformado de precisión que puede garantizar que la pieza de trabajo cumpla con un estándar de alta precisión.

• Gran potencial de desarrollo tecnológico: Con el avance continuo de la tecnología, la tecnología de forjado en frío continúa innovando, los métodos de procesamiento son cada vez más sofisticados y se expanden gradualmente al campo de productos de alta dificultad.

Desventajas de la forja en frío.

• Requisitos estrictos del molde: el procesamiento de moldes de forja en frío es extremadamente difícil, no solo el costo es alto, sino que también el ciclo de procesamiento es largo.

• No apto para producción en lotes pequeños: debido al alto costo de inversión inicial, es difícil que el proceso de forjado en frío refleje la rentabilidad en la producción en lotes pequeños.

• Altos requisitos de material: Durante el proceso de forjado en frío, el material generalmente necesita ser recocido ablandado o fosfatado superficial y lubricado. Esto se debe a que la resistencia a la deformación del forjado en frío es grande. Para productos de mayor tamaño, se requiere equipo más grande para su procesamiento.

Alcance del procesamiento de forja en frío.

Definición de procesamiento de forja en frío.

El procesamiento de forja en frío se basa en el principio de deformación plástica de materiales metálicos. A temperatura ambiente, el material metálico cortado se introduce en la cavidad del molde de la máquina de forja en frío. Bajo la acción combinada de una fuerte presión de extrusión unitaria y una cierta velocidad, la pieza en bruto de metal se ve obligada a sufrir una deformación plástica en la cavidad del molde, obteniendo así piezas con formas, tamaños y propiedades mecánicas específicas. La forja en frío es un proceso de formación de plástico en volumen para metales a temperatura ambiente. Sus principales métodos de deformación incluyen el recalcado y la extrusión.

Alcance aplicable de la forja en frío.

Con el progreso continuo de la sociedad y el rápido desarrollo del mercado, la demanda de productos ha mostrado una tendencia a la diversificación. Para adaptarse a este cambio, la tecnología de forja en frío continúa explorando e innovando, explorando activamente nuevas áreas de mercado y avanzando gradualmente hacia productos de información. En la actualidad, productos como núcleos de hierro, ejes (redondos, planos), ejes (punzonados), ejes (ranurados), tornillos, etc. se pueden producir y fabricar básicamente mediante forjado en frío.

¿Son lo mismo el encabezado en frío y la forja en frío?

El estampado en frío y el forjado en frío no son lo mismo. Aunque ambos son procesos de procesamiento de metales a presión, existen muchas diferencias:

• Tamaño del objeto de procesamiento: El estampado en frío se utiliza generalmente para forjar la deformación de piezas de trabajo más pequeñas, lo cual es común en la industria de sujetadores, como la fabricación de piezas pequeñas como pernos y tuercas; La forja en frío se utiliza generalmente para la deformación por extrusión de piezas de trabajo más grandes y tiene una gama más amplia de aplicaciones. No sólo se utiliza para piezas comunes, sino también en la fabricación de algunas piezas grandes con requisitos de alta precisión y rendimiento.

• Método de operación: El estampado en frío aplica principalmente fuerza de impacto o presión a la pieza en bruto a través del molde, de modo que la pieza en bruto se voltea y se deforma en la cavidad del molde para adoptar la forma deseada; la forja en frío cubre una variedad de métodos de deformación, además del recalcado similar al estampado en frío, también hay extrusión, trefilado, etc. A través de diferentes moldes y combinaciones de procesos, el material metálico sufre una deformación plástica en el molde para lograr la forma y el tamaño objetivo. .

• Características del proceso: El estampado en frío tiene una alta eficiencia de producción y es adecuado para la producción en masa de piezas estándar. Puede utilizar materiales de forma eficaz y reducir los residuos. La forja en frío puede producir piezas con formas complejas y alta precisión. La resistencia y dureza de las piezas mejoran después de la forja en frío, pero los requisitos de diseño y fabricación del molde son altos y el costo también es alto.

• Áreas de aplicación: El estampado en frío se utiliza principalmente para producir diversos elementos de sujeción, como pernos, tuercas, remaches, etc.; La forja en frío se usa más ampliamente en las industrias automotriz, aeroespacial, de fabricación de maquinaria y otras industrias, y se utiliza para fabricar piezas clave, como piezas de motores y piezas de transmisión.