Penempaan Dingin

Konten halaman ini berasal dari Iqsdirectory.com

di mana bahan mulai tipis dan menarik seperti gula-gula

Ini adalah panduan terlengkap untuk penempaan dingin yang tersedia online.

Artikel ini mencakup topik-topik berikut:

• Apa itu penempaan dingin dan cara kerjanya
• Keuntungan & kerugian penempaan dingin
• Penempaan panas vs. penempaan dingin
• Logam dan peralatan/mesin yang digunakan
• Aplikasi penempaan dingin
• Dan banyak lagi…

Bab Satu – Apa itu Cold Forging dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Penempaan dingin adalah proses pembentukan & pembuatan logam di mana batangan dimasukkan ke dalam cetakan dan dimasukkan ke dalam cetakan tertutup kedua. Prosesnya selesai pada suhu kamar atau di bawah suhu rekristalisasi logam untuk membentuk logam menjadi bentuk atau konfigurasi yang diinginkan.

Penempaan dingin adalah proses deformasi logam yang efisien dan ekonomis untuk produksi komponen dalam jumlah besar dengan biaya rendah. Ada tiga metode penempaan yang berbeda menurut suhu, yaitu dingin, hangat, atau panas dan melibatkan penggunaan palu, cetakan, atau pengepres untuk membentuk, memeras, mengubah bentuk, dan menggulung logam. Penempaan dingin tidak sama dengan pemesinan atau pengecoran karena hasil akhirnya adalah produk yang lebih kuat dan berkualitas lebih tinggi.

Tidak seperti penempaan hangat atau panas, penempaan dingin membentuk dan mengubah bentuk batangan batangan pada suhu kamar menggunakan gaya tekan yang terlokalisasi. Tergantung pada persyaratan desain bagian, benda kerja dapat melewati beberapa cetakan atau dipukul beberapa kali berturut-turut untuk mencapai bentuk yang tepat.

Bab Dua – Cara Kerja Penempaan Dingin

Rendahnya biaya penempaan dingin disebabkan oleh pengurangan biaya tenaga kerja dan penghapusan pemrosesan sekunder. Suku cadang diproduksi dengan cepat dan efisien dengan kecepatan hingga 1000 per jam, sehingga menurunkan biaya per unit. Produksi hanyalah masalah memasukkan potongan logam dan membiarkan mesin melakukan pekerjaan dengan cepat dan hemat biaya.

Produk jadi dari penempaan dingin memiliki permukaan akhir yang sempurna dan stabilitas dimensi yang lebih baik seperti yang dapat dilihat pada gambar di bawah. Proses yang berbeda meningkatkan kekuatan dan daya tahan benda kerja sehingga menghasilkan produk atau suku cadang yang tahan lama.

Proses Penempaan Dingin

Langkah 1: Pelumas

– Sebelum ditempa, benda kerja diberi pelumas untuk mencegahnya menempel pada cetakan dan menjaganya tetap dingin selama proses pembentukan karena deformasi dapat menghasilkan suhu 250° hingga 450°.

Langkah 2: Memasukkan Potongan Logam

– Potongan logam ditempatkan pada cetakan yang berbentuk bagian akhir. Dadu mungkin memiliki dua bagian dengan satu bagian menempel pada palu dan bagian lainnya di bawah benda kerja. Palu adalah bagian atas dan mekanisme pemukul yang menghasilkan gaya untuk mengubah bentuk potongan logam.

Langkah 3: Pukulan

– Pukulan pada benda kerja, atau pukulan, dapat dihasilkan oleh tiga mekanisme – hidrolik, pneumatik, atau mekanis. Masing-masing teknik menggerakkan poros, dengan palu di atasnya, turun dengan kekuatan besar ke benda kerja untuk menciptakan bentuk yang diinginkan. Hal ini terjadi dalam skala milidetik. Dalam beberapa kasus, palu mungkin harus dijatuhkan beberapa kali berturut-turut untuk menghasilkan kontur dan bentuk yang tepat.

Langkah 4: Berkedip

– Flash adalah kelebihan logam yang ada di sekitar cetakan atau rangkaian cetakan. Ini memanjang dari badan penempaan sebagai pelat tipis tempat bertemunya cetakan dan dilepaskan selama pemangkasan. Lampu kilat membatasi aliran logam untuk memastikan kesan sempurna. Kehadiran flash sangat penting untuk memaksa logam memenuhi cetakan sepenuhnya.

Langkah 5: Penghapusan Bagian

– Metode pelepasan komponen tergantung pada jenis prosesnya. Sebagian besar pabrikan modern menggunakan otomatisasi untuk mengeluarkan komponen dengan konveyor atau tangan robot. Ini adalah langkah penghematan biaya lainnya yang menghilangkan kebutuhan akan penanganan material.

Langkah 6: Setelah Dibentuk

– Seperti bagian proses lainnya, hal ini dapat terjadi dalam berbagai bentuk. Untuk suku cadang yang memerlukan satu cetakan dan satu pukulan, suku cadang tersebut dipangkas dan dikirim ke pengiriman. Dalam hal bagian-bagian yang mempunyai banyak segi, mereka dipindahkan ke proses cetakan lain untuk mendapatkan fitur-fitur yang ditambahkan. Pergerakan dadu dari stasiun ke stasiun biasanya dilakukan secara otomatis. Dengan bagian yang lebih besar, metode mekanisasi lainnya digunakan yang mungkin melibatkan hi-lo, forklift, atau crane.

DAFTARKAN PERUSAHAAN ANDA DI BAWAH INI

Bab Tiga – Manfaat Penempaan Dingin

Ada enam keuntungan utama cold verging yang dibahas secara rinci dalam bab ini. Ini termasuk:

• Hemat biaya
• Produksi lebih cepat
• Ramah lingkungan
• Kinerja produk yang unggul
• Hasil produksi yang tinggi
• Berbagai pilihan logam

Informasi di bawah ini menguraikan beberapa manfaat penempaan dingin dan mengapa penempaan dingin banyak digunakan. Bab ketiga adalah perbandingan cold forging dengan hot forging dan kelebihan masing-masing.

Hemat biaya:

Penempaan dingin berbiaya rendah karena 3 faktor – pra-pemrosesan, suhu, dan penyelesaian. Dalam metode pembentukan logam lainnya, benda kerja harus menjalani beberapa bentuk pra-pemrosesan seperti pemanasan. Tungku, kiln, atau listrik biasanya digunakan untuk menaikkan suhu logam melebihi titik rekristalisasinya. Perawatannya mahal, menghasilkan polutan, dan memakan waktu.

Dalam penempaan dingin, setelah benda kerja diproses, benda kerja tersebut sudah selesai dan memerlukan penyelesaian minimal, sehingga menghemat biaya tenaga kerja.

Penempaan dingin memiliki penghematan material hingga 70% dari biaya produksi karena hanya terdapat sedikit limbah dan sisa.

Produksi lebih cepat:

Penempaan dingin adalah proses sederhana dimana benda kerja ditempatkan langsung di mesin tempa untuk langsung menghasilkan bagian jadi. Produsen modern menggunakan otomatisasi untuk memuat benda kerja dan mengeluarkannya dari mesin press. Seperti yang Anda lihat pada diagram ini, logam dimasukkan ke dalam mesin, diproses, dan dipindahkan. Jumlah waktu antara masuk dan selesai kurang dari satu detik.

Ramah lingkungan:

Alasan utama mengapa penempaan dingin ramah lingkungan adalah menghilangkan kebutuhan panas karena asap dari tungku menghasilkan emisi karbon yang signifikan. Hal ini juga mengurangi biaya karena produsen tidak perlu memasang peralatan penyaringan dan pembersihan udara.

Kinerja produk yang unggul:

Penempaan dingin menghasilkan produk dengan kinerja unggul karena mengatur ulang struktur butiran benda kerja mengikuti konfigurasi bagian akhir.

Menghilangkan kemungkinan reaksi negatif:

Pengerjaan logam dapat menimbulkan berbagai potensi masalah. Penempaan dingin menghilangkan beberapa efek negatif seperti kelelahan porositas dengan meningkatkan kekuatan keseluruhan logam dan menghilangkan risiko hilangnya integritas material.

Peningkatan kualitas dan umur panjang:

Cold forged parts are capable of handling high stress. When the workpiece is forced beyond its yield or elastic limit, it is still able to retain its altered shape.

Retention of part tolerances:

Critical and close tolerances of parts is maintained throughout a production run. They are reproduced to the minutest detail so that every part is an exact duplicate of the first one.

Design freedom:

Unlike other processes, cold forging allows design freedom where intricate contours and shapes can be produced that would require many different and costly secondary methods in other processes.

High production output:

Meskipun mungkin ada variasi antara metode produksi penempaan dingin, kecepatan produksi penempaan dingin yang tinggi dapat menghasilkan sebanyak 50 buah per menit hingga lebih dari 400 buah. Satu-satunya hal yang mempengaruhi kecepatan proses adalah ukuran bagiannya.

Berbagai pilihan logam:

Berbagai macam logam dapat ditempa, termasuk logam keras seperti baja karbon, baja paduan, dan baja tahan karat serta logam lunak seperti aluminium, kuningan, dan tembaga.

Gambar ini adalah contoh baut yang dihasilkan dengan cara cold forging. Masing-masing baut dibuat dari logam yang berbeda. Termasuk yang terbuat dari tembaga, kuningan, aluminium, dan baja.

Bab Empat – Penempaan Panas vs Dingin

Perbedaan antara penempaan panas dan penempaan dingin adalah suhu: penempaan dingin menghasilkan regangan dan tekanan pada logam pada suhu kamar, sedangkan penempaan panas memanaskan logam di dekat atau pada titik lelehnya.

Kunci dari kisaran suhu ini adalah rekristalisasi: penempaan dingin dilakukan sebelum rekristalisasi, sedangkan penempaan panas memanaskan logam di atas titik rekristalisasinya.

Memilih penempaan dingin vs penempaan panas bergantung pada:

• Peralatan dan permesinan perakit: Produsen berspesialisasi dalam satu proses atau proses lainnya untuk memaksimalkan penggunaan peralatan mereka.
• Permintaan pelanggan: Selama fase desain pengembangan komponen, para insinyur membuat keputusan mengenai proses terbaik untuk menghasilkan desain mereka karena penempaan dingin dan panas memiliki keterbatasan.
• Jenis suku cadang yang diproduksi: Sering kali batasan mengenai pemilihan proses yang tepat ditentukan oleh desain suku cadang karena suku cadang tertentu hanya dapat ditempa panas sedangkan suku cadang lainnya sempurna untuk penempaan dingin. Desain suku cadang yang ditempa dingin sederhana tanpa detail yang rumit, sedangkan penempaan panas dapat menghasilkan potongan dengan fitur kecil yang sangat presisi.
• Persyaratan biaya yang lebih rendah: Jika memungkinkan, produsen memilih penempaan dingin karena memerlukan lebih sedikit peralatan dan tidak termasuk pemanasan, yang secara signifikan menurunkan biaya produksi secara keseluruhan.

Penempaan panas

Penempaan panas dilakukan pada suhu yang sangat tinggi antara 700°C atau 1292°F hingga 1000°C atau 1832°F. Peningkatan suhu membantu menghindari regangan dan pengerasan serta menurunkan aliran tegangan dan jumlah energi yang diperlukan untuk merusak dan membentuk logam. Setelah logam mendingin, bentuknya tetap berubah. Pengepres hidrolik, pneumatik, dan mekanis digunakan dalam proses pembentukan.

Karakteristik penempaan panas:

Mati atau cetakan:

Salah satu biaya utama penempaan panas adalah biaya yang diperlukan untuk menghasilkan cetakan dan cetakan yang terbuat dari baja bertulang yang dirancang untuk tahan terhadap suhu ekstrim, mampu menahan kelelahan, dan memiliki keuletan, ketangguhan, dan kekuatan tarik.

Bentuk penempaan panas:

Meskipun banyak metode penempaan panas mirip dengan penempaan dingin, metode lainnya mencakup pembentukan gas, pendinginan cetakan, pembentukan gambar, dan isotermal.

Suhu logam:

Jenis proses menentukan suhu logam saat dibentuk. Dalam beberapa proses, logam dicairkan seluruhnya dan dituangkan ke dalam cetakan atau didorong melalui cetakan. Di negara lain, ia dianil dan dibentuk oleh cetakan atau cetakan di bawah kompresi dan tekanan.

Faktor lingkungan yang berbahaya:

Kelemahan terbesarnya adalah jumlah polutan yang dihasilkan oleh proses pemanasan. Hal ini telah menjadi permasalahan besar sejak dimulainya revolusi industri pertama dan telah menjadi permasalahan yang terus-menerus dihadapi oleh para produsen selama bertahun-tahun.

Logam pemanas:

Bagian-bagiannya perlu dipanaskan di atas titik rekristalisasi, yaitu lebih dari 300°F dan dapat mencapai 1000 derajat. Tungku atau kiln yang besar diperlukan untuk mencapai suhu yang sesuai.

Waktu yang terlibat:

Sifat rumit dari penempaan panas memerlukan waktu untuk memanaskan logam, memprosesnya, dan mendinginkannya. Meskipun proses stamping, deformasi, atau pembentukan membutuhkan waktu yang hampir sama dengan penempaan dingin, proses pemanasan dan pendinginan memerlukan perawatan dan pengelolaan yang cermat untuk jangka waktu yang lama.

Hasil penempaan panas:

Pemanasan dan pendinginan logam meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan keuletannya, tetapi menurunkan kekerasannya. Selama proses pendinginan, logam dapat melengkung dan kehilangan bentuk.

Penskalaan:

Penempaan panas dapat menghasilkan oksidasi yang menyebabkan kerak, yang dapat mengubah warna permukaan logam sehingga sulit untuk diselesaikan.

Penyelesaian:

Bagian-bagian harus diselesaikan untuk menghilangkan cacat, cacat, dan kesalahan dari proses pemanasan. Operasi sekunder ini bersifat padat karya dan memerlukan beberapa jenis peralatan khusus.

Penempaan dingin

Suhu di mana penempaan berlangsung inilah yang membedakan penempaan dingin dengan penempaan panas. Untuk suatu bagian yang akan ditempa panas, bagian tersebut dipanaskan hingga suhu di atas titik rekristalisasinya, yang mengubah struktur mikronya. Saat dipanaskan, tegangan dan kekuatan internalnya dihilangkan sehingga menjadi lebih ulet. Penempaan dingin tidak memerlukan pemanasan sehingga logam dapat mempertahankan kekuatan dan struktur mikronya.

The characteristics of cold forgings are as follows:

Temperature of shaping:

Metals are shaped at room temperature below their recrystallization point, which has the benefit of lowering costs and avoiding the expense of furnaces.

Speed:

Speeds range from seven pieces per minute for low volume machines to 400 pieces per minute for high volume ones.

Equipment:

Cold forging is done with machines designed to shape metal and include squeezing, bending, shearing, and drawing. Equipment is available in a wide range of prices depending on the amount of technology and its size.

Biaya:

Penghematan biaya berasal dari material dan kecepatan. Penghematan material tersebut berasal dari sedikitnya jumlah scrap yang dihasilkan, yaitu hingga 70%. Karena suku cadang diproduksi dengan kecepatan yang sangat cepat, biaya per unit menjadi sangat rendah.

Faktor lingkungan:

Tidak ada emisi atau polutan yang dihasilkan seperti yang terlihat pada mesin di bawah ini dari Stalcop. Semuanya serba lengkap dan tertutup. Karbon dan polutan lainnya dihilangkan karena logam tidak perlu dipanaskan.

Hasil penempaan dingin:

Seperti dapat dilihat pada diagram di bawah, struktur butiran logam disusun ulang mengikuti aliran bagian akhir sehingga menghilangkan kelelahan porositas, meningkatkan kekuatan geser, dan mengurangi risiko integritas material. Dengan meregangkan logam, logam menjadi lebih kuat dan tangguh. Kelemahannya adalah ketika logam ditempa dingin, logam tersebut kehilangan keuletannya dan menjadi lebih rapuh.

Penskalaan:

Sebelum logam ditempa, penting untuk menghilangkan kerak seperti karat atau korosi yang mungkin timbul selama penyimpanan. Jika dibiarkan, bagian tersebut akan mengalami kerusakan yang sama seperti yang terjadi pada penempaan panas.

Penyelesaian:

Hanya diperlukan sedikit penyelesaian akhir. Setelah suatu bagian diproses, bagian tersebut siap digunakan atau dikirim.

Kekurangan Penempaan Dingin

Penempaan dingin tidaklah sempurna. Seperti setiap metode produksi, ada batasan dan batasan pada penempaan dingin yang perlu Anda pertimbangkan sebelum memilihnya untuk proyek produksi Anda berikutnya.

• Hanya bentuk dan desain sederhana dalam volume besar yang dapat diproduksi. Pola yang unik, tidak biasa, atau rumit tidak dapat dipalsukan dengan cara dingin. Tingkat deformasi dan tingkat pembentukannya terbatas, dan logam yang ditempa dingin memiliki keuletan yang lebih rendah.
• Perubahan struktur butiran logam memberikan kekuatan ekstra namun dapat menghasilkan tegangan sisa.
• Metode penempaan dingin tertentu memerlukan perlakuan panas untuk menghilangkan kemungkinan retakan atau pengerasan mulur.
• Ada batasan pada jenis logam yang dapat ditempa dingin. Bahan yang memiliki keuletan rendah dan sensitif terhadap pengerasan regangan sebaiknya tidak dipilih karena akan kehilangan keuletannya dan akan patah akibat tegangan tarik. Hanya logam dengan kekerasan HRC 44 skala Rockwell yang dapat digunakan.
• Proses produksi memerlukan gaya yang besar untuk menghasilkan gaya tekan dan tekanan yang diperlukan. Meskipun penambahan hidrolik dan pneumatik telah mengurangi ukuran peralatan, hal ini tidak menghilangkan jumlah daya yang dikonsumsi mesin.
• Perkakas, cetakan, dan cetakan harus dirancang khusus serta kokoh dan cukup kuat untuk mampu menahan gaya berulang yang konstan.

Bab Lima – Proses Penempaan Dingin

Perkembangan berbagai teknologi dan kemajuan dalam pengolahan logam telah menghasilkan beberapa metode pembentukan dan pembentukan logam dingin. Masing-masing melayani aplikasi yang berbeda, namun semuanya dirancang untuk menghasilkan produk secara efisien dan cepat tanpa memerlukan finishing sekunder.

Delapan proses penempaan dingin yang paling umum adalah:

• Pembengkokan
• Bergulir dingin
• Mati tertutup
• Menggambar
• Ekstrusi
• Buka mati
• Penempaan cincin
• Bergoyang

Seperti yang akan saya bahas di akhir bab ini, ada lebih banyak proses daripada hanya yang disebutkan di atas. Uraian di bawah ini memberi Anda data dasar untuk pemahaman awal tentang berbagai metode.

Also, a very important aspect of the cold forging process is the type of lubricant used. The two most common are zinc phosphate or some form of polymer coating. Though cold forging is done at room temperature, the bending and shaping process increases the temperature of metals. The lubricant can prevent errors and keep the workpiece from sticking to the die and extend the lifetime of tools.

Lubricant manufacturers offer a variety of products to fit each type of cold forging process. Pictured are graphite lubricants, but graphite free types are available as well as calcium aluminate, aluminum fluoride, and phosphate coatings.

Common cold forging methods:

Bending –

Pembengkokan dilakukan dengan menggunakan alat press dan die dimana benda kerja ditekankan pada alat pembentuk. Ini juga disebut sebagai penggulungan piramida dan kadang-kadang digunakan untuk menyiapkan potongan untuk proses penempaan dingin lainnya. Benda kerja diregangkan sepanjang satu sumbu hingga membentuk suatu sudut.

Penggulungan dingin –

Pengerolan adalah suatu proses pembentukan dimana logam dilewatkan melalui sepasang rol yang berputar untuk terjadinya deformasi plastis yang disebabkan oleh gaya tekan. Tegangan tekan menghasilkan gesekan antara gulungan dan permukaan bahan logam. Biasanya digunakan untuk pengolahan baja.

Mati Tertutup –

Dalam penempaan cetakan tertutup, benda kerja dibentuk oleh pukulan mekanis berturut-turut setelah ditempatkan di antara dua bagian cetakan. Karena palu memukul benda kerja beberapa kali, beberapa produsen menyebut penempaan cetakan tertutup sebagai penempaan jatuh. Saat logam dipukul, ia mengalir ke dalam rongga cetakan dan mengubahnya menjadi bentuk cetakan.

Menggambar -

Menggambar adalah menarik benda kerja melalui cetakan dengan menggunakan kekuatan tarik yang diterapkan pada keluaran cetakan. Saat benda kerja ditarik, luas penampang berkurang seiring bertambahnya panjangnya. Logam yang dibentuk memiliki toleransi dimensi yang lebih dekat dibandingkan dengan yang dihasilkan melalui proses penggulungan.

Ekstrusi –

Billet atau slug dipaksa melewati cetakan, di bawah gaya tekan, yang memiliki profil bagian akhir. Setelah melewatinya, dipotong sesuai panjang yang dibutuhkan, disiapkan untuk pengiriman, atau dikirim untuk diproses lebih lanjut. Gaya yang diterapkan pada ekstrusi dingin dapat mencapai 20.000 kN atau 2007 ton. Ekstrusi dapat dilakukan maju, mundur, atau dua arah.

Ekstrusi ke depan – logam didorong ke depan melalui cetakan.

Ekstrusi ke belakang – logam memasuki cetakan secara terbalik untuk membentuk lubang atau cangkir yang membuat bagian bawah lebih tebal daripada sisinya.

Ekstrusi lateral – gaya diterapkan secara lateral, ke samping, ke arah ekstrusi untuk menambahkan fitur kedua pada profil.

Buka Mati:

Penempaan cetakan terbuka melibatkan dua cetakan datar tanpa profil yang telah dipotong sebelumnya. Benda kerja dibentuk secara bertahap menggunakan beberapa proses yang memungkinkan dihasilkannya berbagai bentuk dan ukuran. Hal ini sebagian besar digunakan dengan desain yang menggabungkan komponen logam besar yang memerlukan integritas struktural tertinggi. Deformasi dicapai dengan reposisi benda kerja.

Pemerasan, juga dikenal sebagai sizing, adalah bentuk pemrosesan cetakan terbuka di mana gaya diterapkan dalam jarak pendek untuk menghasilkan penyelesaian dimensi yang akurat.

Penempaan cincin –

Dengan ring forging, benda kerja berbentuk lingkaran dilubangi bagian tengahnya hingga menghasilkan bentuk donat. Saat potongan yang ditusuk diputar, potongan tersebut dipalu dan diperas. Prosesnya menghasilkan cincin mulus dengan diameter dan kekuatan sempurna.

Swaging –

Swaging, or radial forging, is deformation to a workpiece so that two parts will fit together. It is automated and highly reliable. The two types of swaging are tube and radial. Tube swaging is like extrusion where the workpiece is forced through a die. With radial swaging, a hammer forces the workpiece through two or more dies.

When you begin your search for a cold forging manufacturer, you are going to find more methods than the seven described here. Having a basic understanding of a few of the possible methods will help you to speak authoritatively and intelligently to producers as well as be able to interpret their lingo.

As with any modern production method, you will find that cold forging is ever growing as new techniques and methods develop. An important, and increasing factor, is the addition of automation and robotics, which is rapidly changing the face of the industry. A forging specialist can point you in the right direction to find the process that best fits your needs.

Chapter Six – Cold Forging Equipment and Machines

Cold forging equipment and machines come in three varieties – hydraulic, pneumatic, and mechanical. While some suppliers specialize in just one type, you will find the majority have several choices depending on price and type of operation. Technology and automation are common as you can see in the picture below, which is a servo cold forging press from Marvel Machinery. Part design renderings are created using engineering software such as CAD.

There are requirements that machines must meet in order to be used for cold forging.

• Force – Cold forging processes depend on a tremendous amount of force. The equipment connected with it must be capable of absorbing that force and dissipating it.
• Balance – Machines have to be statically and dynamically mass balanced to reduce vibrations and enhance performance.
• Endurance over time – Regardless of the method of cold forging, each requires powerful repeated force. For a machine to last, it has to be able to endure that force.
• Multiple operations – Modern cold forging or forming machines, called headers, complete one to several operations during one process. This is necessary since there is a limited amount of deforming that can be performed with one stroke.

Types of cold forging equipment:

Hydraulic die forging hammer –

The hydraulic die forging hammer is designed to provide the maximum of force with the lowest investment. It can produce a wide assortment of impressions from a variety of dies. It operates using the engineering concepts of hydraulics where an incompressible liquid is contained in a cylinder. When the liquid is compressed by a piston, a shaft, with the die attached, is driven down onto the workpiece.

Screw press –

The screw press is used for large deformation because of its slow press speed. It can be used for flashless dies and long rod forgings. The configuration of the screw press allows it to be used for single slot dies that include bending and final forgings. An electrical motor provides the power to turn the screw that pushes the die onto the workpiece.

C Frame High Speed Press –

The C frame design is suitable for forming, punching, bending, and multi-pressing operations. They come in single or double crank designs with a punch force of 110 to 400 tons and a slide stroke of 110 to 280 mm. They can accept die heights of 435 to 600 mm and can be used to produce small parts.

Pneumatic power press –

The pneumatic powered press can cover the full range of die pressing functions. They come with a pneumatically powered operated friction clutch and brake. The power for the press is produced by an air compressor that forces the forging hammer down onto the workpiece by air pressure in a cylinder with a piston.

Mechanical cold press –

Of the varieties of cold forging machines, the mechanical version is becoming the least used since they need to be very large to supply the necessary force. They have a flywheel that stores energy from a motor. When the flywheel is activated, it drives the hammer or ram down onto the die. It can provide power over several rotations but has to idle in order to regain power from its motor before it can continue its cycles.

Of the many varieties of cold forging equipment, the most common types are hydraulic and pneumatic, because they take up less room, can supply varied amounts of force, and are programmable. When you are examining your choices for production, it is best to know the types of equipment a producer has since up to date equipment is more likely to produce better quality parts.

Chapter Seven– The Types of Forged Metals

Cold forging offers a wide array of choices when you are choosing a metal for a project. The different varieties include hard metals such as carbon steel, alloy steel, and stainless steel. Aluminum, brass, copper, silicon, and magnesium are soft metals that can be used. The one requirement for any metal is that it has a hardness of 44 HRC or lower on the Rockwell scale.

Copper –

Copper is an excellent metal for cold forging since it is very ductile and malleable. It can be shaped, bent, or pulled with little force and produces parts that are corrosion and rust resistant.

Aluminum –

Aluminum is a non-ferrous metal that is extremely light with a low density. It has a melting temperature of 1220° F and is malleable as well as rust and corrosion resistant.

Carbon steel –

Carbon steel is an alloy of iron and carbon. The various grades depend on the amount of carbon that is mixed with iron. It has exceptional strength and ductility.

Stainless steel –

Stainless steel has become one of the most used metals for its corrosion resistance, appearance, and strength. Though the term stainless steel is generally used to describe any steel that has its characteristics, stainless steel comes in a variety of grades depending on its alloy content.

Steels used for cold forging

Low carbon steels with a carbon content of 0.1% to 0.25%. Cold forging improves strain hardening in steel removing the need for austenitization, quenching, or annealing.

Metals Suitable for Cold Forging

Considerations when choosing a metal:

The most logical and important thing you can do when you are deciding on a metal for a project is to do research. Each type of metal reacts to plasticizing and deforming in different ways. The metal you choose has to fit its final use and the strength that you require. If you consult with a forging expert, you can gain valuable information that can guide you to making the right choice.

Chapter Eight – Cold Forging Applications

Cold forging produces shapes of any size with a high degree of dimensional accuracy and structural exactness. The economic efficiency and speed of cold forging has made it the most popular production alternative.

Cold forging meets the demands of modern industries because it:

• Maximizes the use of raw materials: A key investment for any operation is raw materials. The cold forging process has very limited waste. Flash and trim can be placed back into the manufacturing process.
• Reduces costs: Since parts are rapidly produced, the cost per unit is very low making the final products more profitable and less expensive to produce.
• Produces high quality parts: Cold forging increases the strength and durability of parts and products guaranteeing that they will last longer. The structure and characteristics of a shaped piece does not change providing excellent dimensional accuracy.

Applications where cold forged parts are used:

Automobiles –

The high strength, reliability, quality, and affordable pricing of cold forging has made it very attractive to automobile manufacturing. Cold forged parts are installed at high stress points because of their excellent shock resistance. Components such as drive trains, drive shafts, and struts or shocks are cold forged. The diagram below is a display of some of the parts of the undercarriage of a car that are produced by cold forging.

Hand Tools and Hardware –

Connectors such as nails, bolts, rivets, and nuts have been produced by cold forging for years. The low tolerances and excellent dimensional accuracy is why producers of hand tools prefer cold forging over other methods such as machining.

Military –

The military has very strict stipulations regarding military hardware and choose cold forging for the manufacture of shell casings, bullets, and other military hardware. Parts have high reliability and performance during times of crisis. The low tolerances and strength of parts makes them perfect for military weapons.

Gear Production –

Cold forging is used for gear production because it eliminates the need of cutting in gear shaping. Gears can be produced from billets that are less than 50 mm or shaped using coiled wire. Some annealing may be necessary to remove residual stress and work hardening. An important benefit of cold forged gears is how smoothly and quietly they intermesh.

Kesimpulan

• Cold forging produces metals with low tolerances and high dimensional accuracy at very low cost and high volumes.
• Cold forging quickly and rapidly creates finished parts immediately available and complete.
• Manufacturers will offer you a wide selection of processes to produce exactly and precisely the part you need using the most up to date and technically advanced equipment.
• You will have a wide array of metals to select for the completion of your project from hardened steel and stainless steel to copper and aluminum.
• You will find very few limitations to the number of products that you can have produced from stress withstanding components for your car to rivets, gears, and work tools.
• When you compare cold and hot forging, you will find that cold forging takes less time and produces stronger and longer lasting parts and products.