Cần chuẩn bị những gì trước khi rèn?

Chuẩn bị trước khi rèn bao gồm lựa chọn nguyên liệu thô, tính toán vật liệu, làm trống, gia nhiệt, tính toán lực biến dạng, lựa chọn thiết bị, thiết kế khuôn. Trước khi rèn rèn cũng cần chọn phương pháp bôi trơn tốt và chất bôi trơn.



Vật liệu rèn bao gồm nhiều loại thương hiệu thép và hợp kim nhiệt độ cao, cũng như nhôm, magiê, titan, đồng và các kim loại màu khác; Cả sau khi xử lý thành các kích cỡ khác nhau của thanh và cấu hình, cũng như nhiều thông số kỹ thuật của thỏi; Ngoài việc sử dụng rộng rãi các vật liệu trong nước phù hợp với nguồn lực của chúng tôi, còn có các vật liệu từ nước ngoài. Hầu hết các vật liệu rèn đã được đưa vào tiêu chuẩn quốc gia, nhưng cũng có rất nhiều vật liệu mới được phát triển, thử nghiệm và quảng bá. Như chúng ta đã biết, chất lượng sản phẩm thường liên quan chặt chẽ với chất lượng nguyên liệu, vì vậy đối với người thợ rèn cần phải có kiến ​​thức về nguyên liệu cần thiết, giỏi lựa chọn nguyên liệu phù hợp nhất theo yêu cầu của quy trình.
Tính toán và tạo phôi là một trong những liên kết quan trọng để cải thiện tỷ lệ sử dụng vật liệu và hoàn thiện phôi. Quá nhiều vật liệu không chỉ gây lãng phí mà còn làm trầm trọng thêm tình trạng hao mòn khuôn và tiêu thụ năng lượng. Nếu khoảng trống không để lại một chút lề, nó sẽ làm tăng độ khó của việc điều chỉnh quy trình và tăng tỷ lệ loại bỏ. Ngoài ra, chất lượng của mặt cắt cuối cũng có tác động đến quá trình và chất lượng rèn.

Mục đích của việc gia nhiệt là để giảm lực biến dạng rèn và cải thiện độ dẻo của kim loại. Nhưng sưởi ấm cũng mang lại một loạt vấn đề, chẳng hạn như quá trình oxy hóa, khử cacbon, quá nóng và cháy. Kiểm soát chính xác nhiệt độ rèn ban đầu và cuối cùng có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc và tính chất của sản phẩm.

Lò sưởi bằng ngọn lửa có ưu điểm là chi phí thấp, khả năng ứng dụng mạnh mẽ, nhưng thời gian gia nhiệt lâu, dễ tạo ra quá trình oxy hóa và khử cacbon, điều kiện làm việc cũng cần phải không ngừng cải thiện. Gia nhiệt điện cảm ứng có ưu điểm là gia nhiệt nhanh và ít bị oxy hóa hơn, nhưng khả năng thích ứng kém với hình dạng, kích thước và sự thay đổi vật liệu của sản phẩm.

Vật rèn được sản xuất dưới tác dụng của ngoại lực nên việc tính toán chính xác lực biến dạng là cơ sở để lựa chọn thiết bị và kiểm tra khuôn. Phân tích ứng suất và biến dạng của vật thể biến dạng cũng cần thiết để tối ưu hóa quy trình và kiểm soát cấu trúc vi mô cũng như tính chất của vật rèn.

Có bốn phương pháp phân tích chính của lực biến dạng. Mặc dù phương pháp ứng suất chính không quá nghiêm ngặt, nhưng nó đơn giản và trực quan, đồng thời có thể tính toán tổng áp suất và sự phân bố ứng suất trên bề mặt tiếp xúc giữa phôi và dụng cụ. Phương pháp đường trượt rất nghiêm ngặt đối với các bài toán biến dạng phẳng và việc giải quyết sự phân bố ứng suất cho biến dạng cục bộ của các bộ phận cao sẽ trực quan hơn, nhưng phạm vi ứng dụng của nó lại hẹp. Phương pháp giới hạn trên có thể cho quá tải và phần tử giới hạn trên cũng có thể dự đoán sự thay đổi hình dạng của phôi trong quá trình biến dạng.

Phương pháp phần tử hữu hạn không chỉ có thể đưa ra tải trọng bên ngoài và sự thay đổi hình dạng phôi, mà còn đưa ra sự phân bố ứng suất và biến dạng bên trong. Nhược điểm là máy tính cần nhiều thời gian hơn, đặc biệt khi giải theo phương pháp phần tử hữu hạn đàn hồi-dẻo thì máy tính cần dung lượng lớn hơn và thời gian lâu hơn. Gần đây có xu hướng áp dụng một cách tiếp cận chung để phân tích vấn đề, ví dụ: Phương pháp giới hạn trên được sử dụng để tính toán thô và phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để tính toán chính xác các phần quan trọng.

Giảm ma sát, không chỉ có thể tiết kiệm năng lượng mà còn có thể cải thiện tuổi thọ của khuôn. Do biến dạng tương đối đồng đều nên việc cải thiện cấu trúc vi mô của quá trình rèn rất hữu ích và một trong những biện pháp quan trọng để giảm ma sát là sử dụng chất bôi trơn. Do sự khác biệt về cách rèn và nhiệt độ làm việc, chất bôi trơn được sử dụng cũng khác nhau. Chất bôi trơn thủy tinh được sử dụng trong rèn hợp kim và hợp kim titan ở nhiệt độ cao. Để rèn nóng thép, than chì gốc nước là chất bôi trơn được sử dụng rộng rãi. Đối với rèn nguội, do áp suất cao, quá trình rèn cũng cần xử lý phốt phát hoặc oxalat.