Pourquoi les presses de forgeage à chaud sont-elles si grandes ?

Pourquoi les presses de forgeage à chaud sont-elles si grandes ?

La raison pour laquelle les machines de forgeage à chaud sont « grandes » n'est pas simplement parce qu'elles sont « grandes », mais le résultat du processus de forgeage à chaud, des propriétés des matériaux, des exigences de force de déformation et du support d'automatisation. Cela peut être décomposé en cinq raisons principales :

1. Force de déformation énorme

Bien que le métal devienne mou après chauffage, le forgeage à chaud est généralement effectué entre 900 et 1 200 °C, moment auquel le matériau présente encore une contrainte d'écoulement assez élevée. En prenant comme exemple une bielle en 42CrMo de 50 mm de diamètre et 200 mm de longueur, la force de forgeage finale peut atteindre 3 000 à 5 000 kN. Les grandes brides, dents de godet, moyeux de roue et autres pièces ont une surface projetée plus grande et le tonnage requis est souvent supérieur à 10 000 kN (1 000 tonnes). Le châssis de l'équipement doit être lourd et épais pour résister à la déformation élastique.

2. Double réserve énergie-inertie

Les presses mécaniques de forgeage à chaud s'appuient sur un embrayage à volant pour libérer de l'énergie instantanément. Le diamètre du volant est souvent de 2 à 4 m et la masse est supérieure à dix tonnes ; les presses hydrauliques de forgeage à chaud nécessitent des stations de pompage à grand débit et des accumulateurs haute pression. Ces « accumulateurs géants » déterminent les dimensions hors tout de la machine.

3. Rigidité élevée et exigences de guidage élevées

Afin d'obtenir une précision de forgeage de ±0,1 à 0,2 mm, la rigidité du cadre doit atteindre le niveau kN/μm et la longueur du guide coulissant est généralement ≥ 1,2 fois la course du coulisseau, de sorte que le lit, les rails de guidage et les bielles sont tous agrandis pour former un corps « court et gros ».

4. Intégration du moule et du système de chauffage

Le moule a besoin d'un refroidissement par eau, d'un dispositif d'éjection et d'un mécanisme de changement rapide du moule à l'intérieur ; l'extérieur est également équipé d'un four de chauffage à poutre mobile à 1 200 °C, d'un manipulateur et d'une station de lubrification par pulvérisation de graphite. L'ensemble des équipements périphériques est « accroché » autour de la machine principale, ce qui fait que la ligne de production occupe des centaines de mètres carrés, ce qui semble visuellement « énorme ».

5. Les pièces de grande taille déterminent « les grands moules, les grandes tables et les grandes courses »

Par exemple, une presse de matriçage à chaud à double manivelle de 14 000 tonnes est spécialement utilisée pour forger des vilebrequins lourds de 250 kg. La course du coulisseau est de 600 mm, la table mesure 3,5 m×2,2 m et la machine principale pèse 1 600 tonnes et mesure 12 m de haut. Ceci est une conséquence directe de la taille des pièces.

Quels produits les machines de marquage à chaud peuvent-elles fabriquer ?

1. Industrie automobile

Pièces moteur : bielles, vilebrequins, arbres à cames, axes de piston

Système de transmission : engrenages, bagues de synchronisation, fourches à cardan, flasques d'arbre de transmission

Système de châssis : fusées d'essieu, bras de commande, sièges de roulement de moyeu de roue, supports de suspension

2. Aérospatiale

Aubes de turbine, pièces de trains d'atterrissage Fixations : boulons, rivets

3. Machines d'ingénierie

Composants hydrauliques : corps de vannes, corps de pompe

Pièces de chenille : patins de chenille, axes de roues de support, engrenages lourds

4. Industrie énergétique

Forage pétrolier : joints de forets, corps de vannes haute pression

Énergie éolienne : engrenages planétaires de boîte de vitesses, moyeux de roues

5. Outils matériels

Clés, pinces, marteaux, haches

6. Transport ferroviaire

Essieux ferroviaires à grande vitesse, systèmes de freinage : disques de frein, cadres à crochet

7. Machines agricoles

Socs de charrue, lames de râteau, lames d'abatteuse