Sostituire forgiatura o fusione più tornitura con parti near-net ottenute per imbutitura e ironing
La forgiatura e la fusione producono entrambe una forma vicina al pezzo finito, ma non abbastanza: le superfici funzionali devono comunque essere lavorate alle macchine, e la lavorazione rimuove il sovrametallo di cui il processo aveva bisogno. Quando il pezzo è un alloggiamento o una boccola cilindrica a parete sottile, l'imbutitura e la ricalcatura a freddo possono fornire lo stesso risultato near-net senza ricorrere a una forgia o a una fonderia.
Cosa lascia ciascun ciclo di lavorazione all'operatore di macchina
| Stabilimento | Forma quasi netta all'esterno? | Vicinanza al netto sull'alesaggio? | Operazioni rimanenti |
|---|---|---|---|
| Fusione + lavorazione meccanica | Approssimativamente, con angoli di sformo e sovrametallo di risalita | No - il foro viene solitamente realizzato sottodimensionato e poi alesato | Alesaggio, superfici funzionali, talvolta l'esterno; rischio di porosità |
| Forgiatura + lavorazione meccanica | Approssimativamente, con sovrametallo di forgiatura | No - l'alesaggio viene punzonato o forato sottodimensionato e poi tornito | Alesaggio, diametro esterno, superfici frontali; il sovrametallo diventa truciolo |
| Estrusione a freddo + lavorazione meccanica | Tolleranze strette, in particolare sulle parti assialsimmetriche | Spesso vicino alla forma finale, ma di solito viene comunque sottoposto a tornitura per garantire tolleranze o finitura superficiale | Alesaggio e/o esterno a seconda della tolleranza |
| Imbutitura profonda + stiratura | Sì - lo determina lo stampo | Sì - il punzone lo determina | Solo le caratteristiche che la formatura non può realizzare: filettature, fori trasversali, superfici di tenuta |
Perché la lavorazione per deformazione plastica è di solito la scelta migliore per una parete sottile
- Nessuna porosità.Una fusione può nascondere porosità che emergono solo dopo la lavorazione meccanica o in esercizio. L'imbutitura e la stiratura partono da nastro laminato, per cui la parete è completamente compatta per costruzione.
- Nessun angolo di sformo.Una fusione o un pezzo fucinato necessita di spoglia per poter essere estratto dallo stampo o dalla matrice. Una parete ricalcata a freddo è dritta e parallela, requisito indispensabile per un accoppiamento scorrevole o un accoppiamento forzato.
- Nessun sovrametallo da rimuovere.I sovrametalli di forgiatura e fusione esistono per essere asportati tramite lavorazione meccanica. Una parete stirata è già allo spessore finito, quindi non c'è nulla da rimuovere e nessun truciolo da produrre.
- Fibra del materiale orientata nella direzione corretta.La formatura deforma il materiale lungo la parete anziché tagliarlo trasversalmente, il che migliora la resistenza e il comportamento all'usura in applicazioni soggette a pressione o a scorrimento.
- Pareti più sottili sono una soluzione concreta.Una parete ottenuta per fusione o forgiatura deve essere sufficientemente spessa per il processo e per il sovrametallo di lavorazione. Una parete ottenuta per imbutitura e stiratura è limitata dall'imbutitura, non dallo stampo.
Dove la forgiatura o la fusione restano ancora la scelta vincente
- Sezioni piene o di spessore molto elevato.La stiratura assottiglia la parete; non realizza un pezzo pieno.
- Geometria esterna complessa.Le nervature, i bossoli e le caratteristiche non assialsimmetriche sono più facili da ottenere per fusione o forgiatura che per deformazione.
- Particolari di grandi dimensioni.Balford esegue imbutitura fino a Ø250 mm con un diametro massimo del grezzo di 600 mm e un'altezza massima di imbutitura di 200 mm; i pezzi che superano tali dimensioni richiedono un processo heavy.
- Volumi ridotti.Un pezzo trafilato e ricalcato richiede attrezzature. In piccole quantità, la fusione o la forgiatura da uno stampo esistente può risultare più economica.
Domande frequenti
La ricalcatura può sostituire una fusione?
Dove il componente è un alloggiamento o una bussola cilindrica o quasi cilindrica con parete da sottile a media, sì. Il componente imbutito e ricalcato è lavorato per deformazione plastica anziché colato, quindi non presenta porosità, né angolo di sformo sulla parete, né sovrametallo da asportare mediante lavorazione meccanica. I componenti con nervature, bossaggi o sezioni piene spesse sono ancora da preferire in fusione o fucinati.
La ricalcatura a freddo può sostituire una forgiatura?
Per le parti cilindriche a parete sottile, sì. Un pezzo fucinato presenta un sovrametallo che viene asportato tramite tornitura; un pezzo ottenuto per imbutitura e ricalcatura raggiunge lo spessore di parete finito. La via della fucinatura rimane comunque vincente per i pezzi pieni, per i pezzi di grandi dimensioni e per le geometrie esterne complesse.
Un componente trafilato e ricalcato necessita di lavorazioni meccaniche?
La lavorazione meccanica è necessaria solo per le caratteristiche che la formatura non è in grado di realizzare: filettature, fori trasversali, superfici di tenuta o un alesaggio con tolleranza più stretta di quanto il processo di formatura possa garantire. La parete, l'alesaggio e il diametro esterno vengono formati.
Qual è il limite dimensionale per questa lavorazione presso Balford?
Fino a un diametro di imbutitura profonda di Ø250 mm su presse fino a 350 t, con un diametro massimo del grezzo di 600 mm e un'altezza massima imbutita di 200 mm. Oltre questi limiti il componente richiede un processo più pesante, e ve lo diremo già in fase di quotazione.
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Inviate il disegno con il materiale, entrambi i diametri e le tolleranze che contano. Balford valuta il percorso di formatura, le passate di ironing e l'attrezzatura prima di preventivare.