Analyse des avantages et des inconvénients du forgeage à matrice ouverte et du forgeage à matrice fermée

Le forgeage à matrice ouverte et le forgeage à matrice fermée sont deux méthodes courantes dans les processus de forgeage, chacune présentant des différences distinctes en termes de procédure opérationnelle, de champ d'application et d'efficacité de production. Cet article comparera les caractéristiques des deux méthodes, analysant leurs avantages et inconvénients afin de fournir une base pour sélectionner la technique de forgeage appropriée.

1. Forgeage ouvert

Le forgeage à matrice ouverte fait référence à un processus dans lequel une force est appliquée directement sur une pièce à l'aide d'outils simples à usage général ou entre les enclumes supérieure et inférieure de l'équipement de forgeage pour déformer le matériau et obtenir la forme et la qualité interne souhaitées de la pièce forgée. Cette méthode est généralement utilisée pour la production en petits lots et l'équipement comprend généralement des marteaux de forgeage et des presses hydrauliques. Les processus de base du forgeage à matrice ouverte comprennent le refoulement, l'étirage, le poinçonnage, la découpe et le pliage, et impliquent généralement des techniques de forgeage à chaud.

Avantages:

1. Grande flexibilité: Il convient à la production de pièces forgées de différentes formes et gammes de poids, des petites pièces pesant moins de 100 kg aux pièces lourdes dépassant 300 tonnes.
2. Faibles besoins en équipement: Des outils simples et polyvalents sont utilisés et les exigences en termes de tonnage d'équipement sont relativement faibles. Son cycle de production est court, ce qui le rend adapté à une production urgente ou à petite échelle.

Inconvénients:

1. Faible efficacité: Par rapport au forgeage en matrice fermée, l'efficacité de la production est beaucoup plus faible, ce qui rend difficile la satisfaction des besoins d'une production à grande échelle.
2. Forme et précision limitées: Les pièces forgées sont généralement de forme simple, avec une faible précision dimensionnelle et une mauvaise qualité de surface.
3. Forte intensité de travail: Des travailleurs qualifiés sont nécessaires, et il est difficile de parvenir à la mécanisation et à l'automatisation du processus.

2. Forgeage à matrice fermée

Le forgeage en matrice fermée est un processus dans lequel la pièce est façonnée par une matrice sur un équipement de forgeage spécialisé, ce qui la rend plus adaptée à la production de masse. L'équipement utilisé comprend des marteaux de forge, des presses à manivelle et d'autres machines spécialisées. Le processus de forgeage comprend le pré-forgeage et le forgeage de finition, et les matrices sont soigneusement conçues pour produire des pièces forgées de forme complexe avec une grande efficacité.

Avantages:

1. Haute efficacité: Étant donné que la déformation du métal se produit dans la cavité de la matrice, la forme souhaitée peut être obtenue rapidement, ce qui entraîne des taux de production plus rapides.
2. Formes complexes: Le forgeage en matrice fermée peut produire des pièces forgées de forme complexe avec une précision dimensionnelle élevée et des modèles d'écoulement de métal raisonnables, améliorant ainsi la durée de vie des pièces.
3. Économies de matière: Les pièces forgées produites par cette méthode ont moins de surépaisseur d'usinage, une meilleure qualité de surface et réduisent la quantité de travail de coupe ultérieur, conduisant à des économies de matériaux.

Inconvénients:

1. Coûts d'équipement élevés: Le cycle de fabrication des matrices de forgeage est long et le coût est élevé. De plus, l’investissement dans l’équipement de matriçage fermé est plus important que dans le matriçage ouvert.
2. Limites de poids: En raison des limitations de capacité de la plupart des équipements de forgeage, les pièces forgées en matrice fermée sont généralement limitées à des poids inférieurs à 70 kg.

3. Conclusion

En résumé, le forgeage à matrice ouverte convient aux scénarios de production flexibles en petits lots et est idéal pour la fabrication de pièces forgées de grande taille ou de forme simple. D’un autre côté, le matriçage fermé est plus approprié pour la production à grande échelle de pièces forgées de formes complexes. Il offre une plus grande efficacité et des économies de matériaux. Choisir la bonne méthode de forgeage en fonction de la forme, des exigences de précision et de l’échelle de production des pièces forgées peut améliorer considérablement l’efficacité de la production et réduire les coûts.