موضوع مقاله: آهنگری | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # آهنگری | مقدمه: تجهیزات انجام این کار می‌تواند به شکل چکش، دستگاه پرس یا ماشین‌های آهنگری مخصوص باشد. | ## بخش 1: آهنگری | تغییر شکل را می‌توان در تمام رژیم‌های دمایی (داغ، سرد، گرم یا همدما (ایزوترمال انجام داد، اما آهنگری بیشتر در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد انجام می‌شود. از روزگاری که مردمان ماقبل تاریخ دریافتند که می‌توانند آهن اسفنجی را گرم کرده و با کوبیدن با سنگ آن را به وسیله‌ای مفید تبدیل کرد، آهنگری روشی مؤثر برای تولید بسیاری از اشکال مفید بوده است. آهنگری امروزی صرفاً گسترش هنر باستانی است که توسط سازندگان زره و آهنگران روستایی انجام می‌شد. امروزه چکش‌های پرقدرت و پرس‌های مکانیکی جایگزین چکش دستی و بازوی انسان شده‌اند و قالب‌های فولادی جایگزین سندان شده‌اند. اندازه قطعات ساخته شده به روش آهنگری می‌تواند از قطعات ۲ سانتی‌متری تا قطعاتی با وزن بیش از ۱۷۰ تن متغیر باشد. از آنجایی که در فرایند آهنگری می‌توان جریان حرکت فلز در قالب و ساختار دانه‌بندی آن را کنترل کرد، قطعات آهنگری یا فورج شده دارای استحکام و چقرمگی خوبی هستند و برای کاربردهای با تنش‌بالا و بحرانی بسیار قابل اعتماد هستند. آهنگری سرد به نیروهای بیشتری نیاز دارد (به دلیل استحکام بالاتر ماده قطعه کار)، و جنس قطعه کار باید شکل پذیری کافی را برای متحمل شدن تغییر شکل مورد نیاز بدون ایجاد ترک خوردگی داشته باشد. در عوض آهنگری گرم به نیروهای کمتری نیاز دارد، اما دقت ابعادی و پرداخت سطح قطعات به خوبی آهنگری سرد نیست. به‌طور سنتی، آهنگری توسط یک آهنگر با استفاده از چکش و سندان انجام می‌شد، هر چند معرفی توان آب به تولید و کار آهن در قرن دوازدهم اجازه استفاده از چکش‌های مسافت بالا یا چکش‌های قدرت بود که به‌طور چشمگیری و به راحتی باعث افزایش مقدار و اندازه آهنی که می‌تواند تولید و آهنگری شود، شد. آهنگری در طول قرن‌ها تکامل یافته است تا به یک فرایند با فرایندهای مهندسی، تجهیزات تولید، ابزار، مواد اولیه و محصولات به منظور رفع نیازهای صنعت مدرن تبدیل شود. در زمان‌های مدرن، آهنگری صنعتی با فشار یا با چکش‌های تهیه شده توسط هوای فشرده، برق، هیدرولیک یا بخار انجام می‌شود. چکش‌های کوچکتر، وزن ۲۳۰ کیلوگرم یا وزن رفت و برگشتی کم، و فشار هیدرولیک نیز در آهنگری‌های هنری عادی نیز وجود دارد. همان‌طور که فلز در طی فرایند آهنگری شکل می‌گیرد، بافت دانه داخلی آن تغییر شکل می‌دهد تا شکل کلی قطعه را به‌دست‌آورد. در نتیجه، تغییر شکل بافت در سراسر قطعه پیوسته است، و باعث ایجاد یک قطعه با ویژگی‌های بهبود یافته است. علاوه بر این، آهنگری می‌تواند در مقایسه با ریخته‌گری یا ساخت هزینه‌های پایین‌تر را هدف قرار دهد. با توجه به تمام هزینه‌هایی که در چرخه عمر محصول از زمان تهیه تا زمان تدارک برای بازسازی و در نظر گرفتن هزینه‌های ضایعات، خرابی و مسائل مربوط به کیفیت بیشتر، مزایای طولانی مدت آهنگری می‌تواند صرفه جویی در هزینه‌های کوتاه مدت که ممکن است ریخته‌گری یا ساخت ارائه دهند را جبران کند. بعضی از فلزات ممکن است سرد آهنگری شده باشند، اما آهن و فولاد تقریباً همیشه داغ آهنگری می‌شوند. آهنگری داغ از کار- سختی جلوگیری می‌کند که از طریق آهنگری سرد ایجاد می‌شود که باعث می‌شود مشکل انجام عملیات ثانویه ماشین‌کاری بر روی قطعه افزایش یابد. همچنین، در حالی که کار- سختی در بعضی شرایط ممکن است مطلوب باشد، روش‌های دیگر سخت شدن قطعه، مانند عملیات حرارتی، عموماً ارزان‌تر و کنترل شده تر هستند. آلیاژهای متمایل در برابر سخت شدن، مانند اکثر آلومینیوم و تیتانیوم، می‌توانند با آهنگری حرارت بالا ساخته شوند، و سپس سخت‌کاری شوند. تولید توسط آهنگری شامل هزینه‌های قابل توجه سرمایه برای ماشین آلات، ابزار، امکانات و پرسنل است. در مورد آهنگری داغ، یک کوره با درجه حرارت بالا (گاهی اوقات به عنوان کوره آهنگری نامیده می‌شود) برای گرم کردن شمش یا بیلت مورد نیاز است. با توجه به اندازهٔ چکش‌ها و پرس‌های آهنگری و قطعاتی که می‌توانند تولید کنند، و همچنین خطرات ذاتی کار با فلز داغ، یک ساختمان ویژه برای اداره عملیات لازم است. در مورد عملیات آهنگری سقوطی، تدارکات باید برای جذب شوک و ارتعاش تولید شده توسط چکش انجام شود. اکثر عملیات‌های آهنگری استفاده از قالب‌های شکل‌دهی فلز، که باید دقیقاً به همانند شکل قطعه کار به صورت ماشین‌کاری و با دقت عملیات حرارتی شده باشند، و همچنین مقاومت در برابر نیروهای عظیم درگیر را داشته باشند. در روش آهنگری، قطعهٔ اولیه که لقمه نامیده می‌شود در میان دو نیمهٔ قالب قرار می‌گیرد و نیرویی زیاد به صورت آرام و گاهی ضربه ای به آن وارد می‌شود. به این ترتیب قطعهٔ گداخته در محیط قالب، شکل و فرم داخل قالب را به خود می‌گیرد و فلز اضافی به حفرهٔ فلاش وارد می‌شود که بعداً از قطعه جدا می‌شود و دور ریز قطعهٔ آهنگری شده محسوب می‌گردد. پروسهٔ آهنگری معمولاً به صورت گرم انجام می‌گیرد و هر فلزی میزان حرارت مشخصی برای آهنگری شدن دارد. در روش آهنگری قطعهٔ گداخته شده در کوره که به حرارت مشخص رسیده باشد را در قالب می‌گذارند که بر اثر فشار، فرم قالب را به خود بگیرد. قطعات آهنگری شده نسبت به روش‌های دیگر تولیدی از استحکام و خواص مکانیکی عالی تری برخوردار می‌باشند. فلزاتی مانند فولادهای آلیاژی و فولادهای کربنی و آلومینیوم و آلیاژهای آن، برنج، مس و آلیاژهای آن‌ها و… برای آهنگری مناسب می‌باشند. برای فلزهایی مانند تیتانیوم به دلیل ضعیف بودن در انتقال حرارت، قالب و قطعه باید هم دما باشند که این خود یک روش آهنگری جدید به حساب می‌آید زیرا مهندسین ناچار هستند قالب و خط تولید مخصوص این نوع از آهنگری طراحی کنند. آهنگری پرتابی قالب باز نام خود را از این حقیقت که قالب (سطوح در تماس با قطعه کار) کل قطعه کار را پوشش نمی‌دهد، بلکه به آن اجازه می‌دهد تا در سطوح آزاد در جایی که با قالب تماس ندارد جریان یابد گرفته است؛ بنابراین اپراتور به چرخاندن و موقعیت دهی قطعه کار برای دستیابی شکل مورد نظر نیاز دارد. قالب‌ها معمولاً شکل تخت دارند، اما بعضی از آن‌ها دارای یک سطح با شکلی خاص برای عملیات مخصوص هستند. برای مثال، یک قالب ممکن است سطح گرد، مقعر یا محدب داشته باشد یا ابزاری برای تشکیل سوراخ یا یک ابزار برش باشد. آهنگری قالب باز را می‌توان برای اشکال شامل دیسک‌ها، هاب‌ها، بلوک‌ها، شفت‌ها (از جمله شفت‌های پل‌ها یا فلنج)، سیلندر، گرد، صفحه‌ای، و برخی از اشکال سفارشی به کار گرفت. آهنگری قالب باز را می‌توان مخصوص کارهایی از قبیل آهنگری هنری و کار سفارشی دانست. در بعضی موارد، آهنگری قالب باز ممکن است برای شمش‌های خشن به کار رود تا آن‌ها را برای عملیات بعدی آماده سازد. آهنگری قالب باز ممکن است به منظور تغییر جهت دانه‌بندی برای افزایش استحکام به کار رود. به صورت تئوری، آهنگری سقوطی قالب باز همان نوع آهنگری است که توسط آهنگران قدیمی انجام می‌شد، اما اکنون از تجهیزات مکانیکی عظیم برای وارد کردن ضربات مکرر استفاده می‌شود. فلز ابتدا با استفاده از کوره آتش یا گرمایش القایی الکتریکی تا دمای مناسب گرم می‌شود. ساده‌ترین چکش صنعتی، چکش سقوطی گرانشی است که در آن یک کوبه در حال سقوط آزاد به قطعه کار برخورد می‌کند و انرژی ضربه با تنظیم ارتفاع سقوط تنظیم می‌شود. این فرایند «لبه زنی» نامیده می‌شود، زیرا معمولاً در انتهای قطعه کار انجام می‌شود. در آهنگری قالب چاپی فلز در یک قالب مشابه قالب ریخته‌گری قرار می‌گیرد که به یک سندان متصل است. | ## بخش 2: آهنگری | سپس چکش بر روی قطعه کار رها می‌شود، باعث می‌شود که فلز جریان یابد و حفره‌ها را پر کند. بسته به اندازه و پیچیدگی قطعه، چکش ممکن است چندین مرتبه در یک بازهٔ سریع رها شود. فلز اضافی از حفره‌های قالب فشرده شده بیرون رانده می‌شود، باعث شکل‌گیری آنچه که به عنوان «فلش» خوانده می‌شود، می‌شود. فلش با سرعت بیشتری نسبت به بقیه مواد خنک می‌شود این فلز مستحکم تر از فلز در قالب است، بنابراین به جلوگیری از تشکیل فلش بیشتر کمک می‌کند. در آهنگری قالب بسته تجاری، قطعه کار معمولاً از طریق یک سری حفره‌ها در یک قالب جابجا می‌شود تا از شمش به شکل نهایی برسد. این حفره‌ها، حفره‌های «سد کننده» نامیده می‌شود، که در آن قطعه به یک شکل تبدیل می‌شود که بیشتر به محصول نهایی شبیه است. اگر تنها یک بخش کوتاهی از قطعات آهنگری شده وجود داشته باشد، ممکن است برای این که می‌خواهیم فاقد حفره نهایی نهایی باشد، مقرون به صرفه تر باشد و به جای آن، ویژگی‌های نهایی را بسازیم. در سال‌های اخیر با پیشرفت اتوماسیون که شامل گرمایش القایی، تغذیه مکانیکی، موقعیت دهی و دستکاری، و عملیات حرارتی مستقیم قطعات بعد از آهنگری است، آهنگری قالب بسته بهبود یافته است. در این نوع آهنگری، حفره‌های قالب به‌طور کامل بسته می‌شوند، که قطعه کار را از تشکیل فلش بازمی‌دارد. معایب این فرایند شامل هزینه اضافی به علت طراحی پیچیده‌تر و نیاز به روانکاری بهتر و قرار دادن قطعه کار بهتر است. تغییرات دیگری نیز در شکل‌گیری قطعه وجود دارد آهنگری قالب بسته را یکپارچه می‌سازد. به جز این که پیش فرم با اسپری رسوبات قطرات فلزی به کلکتورهای شکل گرفته تولید می‌شود. آهنگری قالب بسته شدن به علت ایجاد قالب و کار طراحی مورد نیاز برای ایجاد حفره‌های کاری قالب دارای هزینه اولیه بالایی است. هرچند، هزینه‌های تکراری کم برای هر قطعه دارد، به این ترتیب، آهنگری با حجم تولید بیشتر مقرون به صرفه می‌شود. این یکی از مهم‌ترین دلایلی است که آهنگری قالب بسته اغلب در صنعت خودرو و ابزار مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی دیگر از دلایلی که آهنگری در این بخش‌های صنعتی رایج است، این است که آهنگری‌ها به‌طور کلی در حدود ۲۰ درصد نسبت استحکام به وزن بالاتری نسبت به قطعات ریخته‌گری یا ماشین‌کاری شده از همان مواد دارند. این پرس‌های سنگین که جزو میراث ملی آمریکا محسوب می‌شوند در دوران جنگ سرد و با غنیمت بردن دستگاه‌های سرٌی آلمان نازی ساخته شدند. آهنگری پرسی با اعمال فشار آهسته مداوم یا نیروی آهسته کار می‌کند، که از ضربه تقریباً لحظه ای آهنگری سقوط چکشی متفاوت است. مقدار زمانی که قالب‌ها در تماس با قطعه کار در ثانیه (در مقایسه با میلی ثانیه‌های آهنگری سقوط چکشی) اندازه‌گیری می‌شود. مزیت اصلی آهنگری پرسی، در مقایسه با آهنگری سقوط چکشی، توانایی آن در شکل‌دادن به قطعات نهایی است. آهنگری سقوط چکشی معمولاً فقط سطوح قطعه کار را در تماس با چکش و سمبه تغییر شکل می‌دهد؛ داخل قطعه کار نسبتاً بی تغییر باقی خواهد ماند. چندین عیب در این فرایند وجود دارد، که بیشتر مربوط به قطعه کار است که در طی مدت زمان طولانی در تماس با قالب است. قطعه کار سریعتر سرد می‌شود زیرا قالب‌ها در تماس با قطعه کار می‌کنند؛ انتقال حرارت به‌طور قابل توجهی بیشتر از محیط اطراف است. همان‌طور که قطعه کار سرد می‌شود قوی تر می‌شود و انعطاف‌پذیری کمتر می‌شود، که اگر تغییر شکل ادامه یابد، ترک خوردگی ایجاد می‌کند؛ بنابراین، قالب‌های گرما معمولاً برای کاهش تلفات حرارت، بهبود جریان سطح، و تولید جزئیات دقیق تر و تحمل بیشتر استفاده می‌شود. هنگامی که در نرخ تولید بالا انجام می‌شود، آهنگری پرسی اقتصادی تر از آهنگری با چکش است. در آهنگری با چکش بسیاری از کارها توسط ماشین آلات جذب می‌شود؛ درحالی‌که که در آهنگری پرسی، درصد بیشتری از کار بر روی قطعه کار انجام می‌شود. یکی دیگر از مزایا این است که عملیات را می‌توان برای ایجاد هر قطعه در هر اندازه ای انجام داد زیرا هیچ محدودیتی برای اندازه دستگاه آهنگری پرسی وجود ندارد. تکنیک‌های جدید آهنگری پرسی قادر شده‌اند که درجه بالاتری از یکپارچگی مکانیکی و جهت‌گیری را ایجاد کنند. با محدود کردن اکسیداسیون به لایه‌های بیرونی قطعه، سطح کاهش یافته ریزترک‌ها در قسمت پایان به وجود می‌آید. آهنگری پرسی می‌تواند برای انجام تمام انواع آهنگری‌ها مورد استفاده قرار گیرد، از جمله آهنگری قالب بسته و قالب باز. آهنگری قالب بسته با پرس معمولاً نیاز به زاویه قالب کمتر از آهنگری سقوطی و دقت ابعاد بهتر دارد. همچنین آهنگری پرسی اغلب در یک بسته شدن قالب‌ها ممکن است، که به آسانی امکان اتوماسیون را فراهم می‌کند. تکنولوژی آهنگری پرسی همچنان تکامل پیدا می‌کند، با پرس‌های قوی تر، دقت ابعادی‌های بیشتر، انعطاف‌پذیری و تغییر شکل فریم کمتر که قطعات با دقت ابعادی بیشتری را تولید می‌کنند. این کنترل همچنین تمامی جنبه‌های شرایط در حال اجرا پرس، نظارت بر سیستم‌ها و سنسورهای حرارتی را در سیستم درایو اصلی پرس نظارت می‌کند. آهنگری میله آهنگری میله فرایندی است که در آن نوار گرد یا تخت ضخامت آن کاهش می‌یابد و طول آن افزایش می‌یابد. آهنگری میله با استفاده از دو غلتک استوانه ای یا نیمه استوانه ای انجام می‌شود که هر یک شامل یک یا چند شیار شکل می‌باشد. یک نوار گرم به غلتک‌ها وارد می‌شود و هنگامی که در نقطه ای قرار می‌گیرد، رول‌ها چرخانده می‌شوند و نوار به صورت پیشرونده شکل می‌گیرد همان‌طور که از طریق دستگاه رول می‌شود. قطعه سپس به مجموعه بعدی از شیارها منتقل می‌شود یا چرخانده می‌شود و به شیارهای مشابه دوباره وارد می‌شود. مزیت این فرایند این است که هیچ فلاشی وجود ندارد و ساختار دانه مطلوب را در قطعه تولید می‌کند. نمونه‌هایی از محصولات تولید شده با استفاده از این روش عبارتند از محورها، اهرم‌های مخروطی. سکه‌زنی اساساً یک فرایند آهنگری قالب بسته برای شکل‌دادن سکه‌ها، مدال‌ها و جواهرات می‌باشد. در این فرایند از مواد روان‌کار نمی‌توان استفاده نمود زیرا باعث پر شدن حفره‌های قالب شده و در این فشارهای اعمالی رفتار غیرقابل تراکم داشته و از شکل‌دهی دقیق قطعه جلوگیری می‌کند. از فرایند سکه زنی با آهنگری برای ایجاد دقت ابعادی روی سایر قطعات نیز استفاده می‌شود. حک کردن حروف و اعداد روی قطعات را می‌توان با فرایندی شبیه به سکه زنی با سرعت انجام داد. | ## بخش 3: آهنگری | آهنگری سرد در آهنگری سرد به نیروهای فوق‌العاده بزرگی برای شکل‌دادن قطعه نیاز است و ماده خام باید به اندازه کافی قابلیت چکش خواری داشته باشد. در آهنگری داغ به نیروی کمتری نیاز است ولی قطعات تولیدی با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی چندان خوبی نیستند. معمولاً قطعات تولیدی توسط آهنگری به عملیات اضافی (پایانی) جهت تبدیل شدن به قطعه مناسب کار و حصول دقت مطلوب نیاز دارند. قطعه‌هایی که با استفاده از آهنگری تولید می‌شود را نیز می‌توان با سایر روش‌ها نظیر ریخته‌گری، متالورژی پودر و ماشین کاری تولید نمود و همان‌طور که انتظار می‌رود هر کدام از این روش‌ها دارای مزایا و محدودیت‌های مربوط به خود از نظر استحکام، چقرمگی، دقت ابعادی سطح پایانی و نقص‌های ساختاری هستند. قالب‌های آهنگری قالب‌های آهنگری برای فرم دهی و شکل‌دهی فلزات در تولید انبوه استفاده می‌شود که گاهی با حرارت دهی قطعات کار و گاهی بدون حرارت دهی صورت می‌گیرد. قالب‌های فورج به سه دسته تقسیم می‌شوند: قالب‌های بسته آهنگری قالب‌های باز آهنگری (آزاد) قالب‌های آهنگری قالب بسته در روش آهنگری با قالب بستهٔ گرم، قطعهٔ کار (لقمه) بین دو نیمه قالب قرار می‌گیرد و بر اثر نیروی فشاری یا ضربه ای پرس‌های هیدرولیکی یا مکانیکی یا چکش‌های سقوطی، فرم قالب را به خود می‌گیرد. برای ساخت این قالب‌های آهنگری، از فولادهای گرم کار که دارای چقرمگی و استحکام تسلیم بالایی باشند استفاده می‌کنند. گاهی بر اساس شکل و نوع قطعه برای رسیدن به فرم نهایی از چندین قالب و چند مرحله آهنگری کاری استفاده می‌شود، زیرا با یک عمل پرس کاری، تولید قطعه کامل میسر نخواهد بود و قطعهٔ کار به مرور و طی چند مرحله باید شکل نهایی را کسب نماید. در روش آهنگری با قالب‌های باز، قالب‌ها دارای فرم و شکل ساده ای می‌باشند و گاهی قالب‌ها صرفاً دو سطح تخت و مسطح می‌باشند که در عملیات آهنگری، قطعهٔ کار بین دو سطح قالب چرخانده می‌شود تا نیروی فشاری پرس، آن را به شکل لازم در بیاورد. در این روش، یک سوراخ در یک ورق نازک و مدور فلزی می‌شود و بعد از نورد کردن یا حتی فشردن و ضربه زدن، یک حلقه با ارتفاع کم‌تر و قطر بیش تر به دست می‌آید و این شیوه، ترکیبی از دو روش نورد و فورج است و با این پروسه، رینگ‌هایی بین ۰٫۵ گرم تا ۱۸۰ تن تولید می‌شود. در روش آهنگری با قالب بسته مانند ریخته‌گری تحت فشار عمل می‌شود با این تفاوت که دما پایین‌تر است و دو فک قالب بر روی قطعه اولیه فشرده می‌شوند و قطعه پایانی به‌دست می‌آید و دیگر نیاز به فرایند تکمیلی مانند ماشین کاری ندارد. طراحی قالب‌های آهنگری طراحی قالب‌های آهنگری به دانش زیادی دربارهٔ خواص استحکام، چکش خواری، حساسیت به نرخ تغییر شکل و دما، اصطکاک و شکل قطعه نیاز دارد. اعوجاج قالب تحت بارهای بالا خصوصاً در تولید قطعات با تلرانس کم قابل ملاحظه می‌باشد. مهم‌ترین قانون در طراحی قالب این است که قطعه در هنگام عملیات آهنگری در جهتی که دارای کمترین مقاومت است جریان می‌یابد. بنابراین قطعه (شکل میانی) بایستی به گونه ای شکل داده شود تا تمامی حفره‌های قالب پر شود. الگوی جریان دانه‌ها باید مطلوب باشد و لغزش‌های شدید بین قطعه و قالب باید به حداقل برسد تا فرسایش کاهش یابد. انتخاب اشکال نیازمند تجربه زیادی بوده و شامل محاسبات سطوح مقطع در هر موقعیتی از آهنگری می‌باشد. از آنجایی که مانده در این فرایند تحت تغییر شکل‌های مختلفی در مناطق مختلف حفره‌های قالب می‌باشد، خواص مکانیکی بستگی به موقعیت آهنگری دارد. در اغلب قطعات آهنگری شده، خط جدایش درست در مکان بزرگ‌ترین سطح مقطع قطعه قرار دارد. در قطعات متقارن خط جدایش معمولاً خط مستقیمی در مرکز قطعه می‌باشد اما در قطعات پیچیده این خط در یک صفحه قرار ندارد. این قالب‌ها به گونه ای طراحی می‌شوند تا هنگام کار قفل شده و از حرکت‌های عرضی قالب جلوگیری شود. در اغلب قالب‌های آهنگری به زاویه شیب مناسب برای بیرون آمدن قطعه از قالب نیاز می‌باشد. در اغلب قالب‌های آهنگری به زاویه شیب مناسب برای بیرون آمدن قطعه از قالب نیاز می‌باشد قطعه در هنگام خنک شدن هم از نظر طولی و هم از نظر شعاعی منقبض می‌شود بنابراین زوایای شیب داخلی بزرگتر از زوایای شیب خارجی ساخته می‌شوند. انتخاب صحیح اندازه شعاع‌ها و گوشه‌ها به منظور اطمینان خاطر از جریان آرام فلز به داخل حفره‌ها و افزایش عمر قالب بسیار مهم است. معمولاً شعاع‌های کوچک غیر مطلوب می‌باشد، چرا که جریان فلز را با سختی مواجه کرده، فرسایش قالب را بالا می‌برد. (به دلیل ایجاد تمرکز تنش و حرارت) قوس‌های کوچک همچنین سبب ایجاد ترک‌های ناشی از خستگی می‌شود. در بنابراین مقدار این قوس‌ها تا آنجایی که طراحی قطعه آهنگری کاری اجازه می‌دهد باید بزرگ باشد. در فرایند آهنگری، به‌ویژه برای قطعات پیچیده می‌توان از قالب‌های چند تکه به جای قالب‌های یک تکه استفاده نمود. این موضوع باعث کاهش هزینه‌های ساخت قالب‌های مشابه می‌شود این تکه‌ها (مغزها) را می‌توان از مواد پر استحکام تر و سخت‌تر ساخت و در صورت فرسایش و شکست این تکه‌ها می‌توان آن‌ها را به راحتی تعویض نمود. طراحی تجهیزات و قالبهای آهنگری قالب بسته قالب‌های آهنگری معمولاً از فولاد آلیاژ بالا یا فولاد ابزار ساخته شده است. قالب‌ها باید مقاوم در برابر ضربه، مقاوم در برابر سایش داشته باشند، همچنین مقاومت در دمای بالا و توانایی مقاومت در برابر چرخه‌های گرم و سرد شدن سریع را دارا باشند. به منظور تولید بهتر و ارزان‌تر، استانداردهای زیر حفظ می‌شوند: در هر زمانی که بخواهید قالب‌ها بخشی از صفحه را به صفحه می‌رساند. تحمل ابعاد قطعات فولادی تولید شده با استفاده از روش آهنگری قالب بسته در جدول زیر نشان داده شده است. ابعاد درون صفحه جداکننده تحت تأثیر بسته شدن قالب‌ها قرار دارند و به همین دلیل وابسته به سایش و ضخامت فلش نهایی می‌باشند. ابعادی که به‌طور کامل در یک بخش قالب تک یا نیمه می‌توانند در سطح قابل توجهی از دقت نگهداری شوند. +تلرانس‌های ابعادی برای آهنگری قالب بستهتلرانس مثبت [mm]تلرانس منفی [mm]جرم [kg]۰٫۴۶۰٫۱۵۰٫۴۵۰٫۶۱۰٫۲۰۰٫۹۱۰٫۷۶۰٫۲۵۲٫۲۷۰٫۸۴۰٫۲۸۴٫۵۴۰٫۹۹۰٫۳۳۹٫۰۷۱٫۴۵۰٫۴۸۲۲٫۶۸۲٫۲۱۰٫۷۴۴۵٫۳۶ برای کاهش اصطکاک و سایش، یک روان‌کننده استفاده می‌شود. همچنین به عنوان یک مانع حرارتی برای محدود کردن انتقال حرارت از قطعه کار به قالب استفاده می‌شود. در نهایت، روان‌کننده به عنوان یک بخش جداکننده عمل می‌کند تا از چسبیدن مواد به قالب جلوگیری کند. روان‌کارها روان‌کارها به شدت بر میزان اصطکاک و سایش تأثیر می‌گذارند؛ بنابراین در مقدار نیروها و جریان فلز به داخل حفره‌ها مؤثرند. همچنین به عنوان حائل حرارتی بین قطعه داغ و قالب نسبتاً خنک عمل کرده، باعث پایین آمدن نرخ خنک شوندگی قطعه و بهبود جریان فلز می‌گردد. نقش مهم دیگر روان‌کار عمل کردن به عنوان عامل جدایش و جلوگیری‌کننده از چسبیدن قطعه به قالب می‌باشد. در فرایند آهنگری از روانکارهای مختلفی می‌توان استفاده نمود در آهنگری داغ از گرافیت، دی سولفید مولیبدن و پودر شیشه استفاده می‌شود. | ## جمع‌بندی | در آهنگری داغ معمولاً قالب مستقیماً به روان‌کار آغشته می‌شود، در آهنگری سرد قطعه به روان‌کار آغشته می‌شود.