تحلیل امکان‌پذیری ساخت و مدلسازی قالب‌های فورج مدولار (Modular Forge)

برای بهینه سازی صنعتی و رونق اقتصادی، و ارتقاء و پیشرفت آموزشی و تکنولوژیکی و قدرت علمی و رقابت فرآورده‌های تولیدی در بازارهای جهانی نیاز به کسب دانش‌ جدید، آموزش و به کارگیری تکنولوژی و روش‌های مدرن در صنعت قالبسازی می‌باشد.

هم اکنون بیشتر قطعات مهم صنایع خودروسازی، و صنایع نظامی و موتورسیکلت، و ابزار آلات صنعتی و … به کمک صنعت آهنگری و قالب های فورج تهیه می‌شوند.

با توجه به آمار و ارقام و تحلیل‌های علمی و کاربردی صنعتی که انجام شده است، باید پروسه طراحی و ساخت قالب‌های فورج که شامل طراحی علمی و محاسباتی قالب است و انتخاب مواد قالب و مراحل ساخت و ماشینکاری و عملیات حرارتی قطعات و مونتاژ قالب به شکل صحیح و علمی انجام شود تا قالب‌ها عمر و بازدهی مفیدی داشته باشند و محصولات تولیدی اشان نیز کیفیت مطلوب، عالی و استانداردی را پیدا نمایند.

آهنگری قدیمی ترین و اصلی ترین روش شکل دادن فلزات است. آهنگری به معنای تغییر شکل مواد با فشار بین قالبها، احتمالاً قدیمی ترین روشی است که توسط انسان به کار گرفته شده است تا فلزات را به شکل مناسبی در آورد. طی سالهای متمادی صنعت آهنگری مراحل پیشرفت را طی نموده است.

شکل دادن طبق DIN 8580 یعنی «تولید با روش تغییر شکل خمیری (پلاستیکی) یک جسم جامد که در آن جرم و نیز همبستگی آن حفظ شود.

طبق یک تقسیم بندی در روشهای شکل دادن براساس تنشهای غالب موجود در منطقه شکل دادن، شکل دادن با قالب بسته‌ آهنگری و شکل دادن با قالب باز در این تقسیم بندی روشهای شکل دادن، جزء زیر مجموعه‌های شکل دادن فشاری می باشند.

از قابلیت‌های روش فورج در تولید فرآورده‌های صنعتی می‌توان به کاهش هزینه و انبوهی تولید، و از معایب این روش به کمتر دقیق بودن قطعات تولید شده اشاره کرد.

موضوع مورد بحث، بررسی امکان‌پذیری طراحی و ساخت قالبهای فورج مدولار می‌باشد یعنی انعطاف پذیر کردن قالب فورج، یا قطعه قطعه کردن قالب فورج، یعنی در ساخت قالب از چندین قطعه استفاده شود به صورت Modular. که از کنار هم قرار گرفتن آنها، کل قالب شکل می‌گیرد.

هدف این طرح آن است که یک قالب تنها برای تولید یک قطعه یا یک محصول نباشد، بلکه با جابه‌جا کردن مدولهای آن و جایگزین کردن مدول مناسب بتوان محصول دیگر را تولید کرد.

حتی اگر قسمتی از قالب دچار مشکل شد یعنی ترک بردار یا بشکند می‌توان مدول آسیب دیده را خارج کرد و مدول مناسب را در سرجای خود جازد. مهم آن است که این طرح باعث می شود، زمان طراحی فوق‌العاده کاهش یابد، و یک كاهش مهم در هزینه‌های ابزار ایجاد می‌شود.

این امر همچنین باعث تنوع در محصولات تولیدی خواهد شد و ما می توانیم در کوتاهترین زمان ممکن با تعویض قسمتهایی از قالب با مدولهای مناسب، محصول جدید دیگری را تولید کنیم و میزان تولیدات محصولها را نیز افزایش می دهد.

فصل اول:

1- صنعت فورج

فورج و شکل دهی فلزات گداخته یا تحت فشار قرار دادن آنها، توسط قالب‌های فورج و یا پرس‌های هیدرولیک یا پنوماتیک و یا پتک های ضربه‌ای را صنعت فورجینگ می نامند.

اکثر قطعات صنعتی در صنایع مهم مانند ماشین سازی، خودروسازی و صنایع نظامی با روش فورج تهیه می‌شوند.

در روش فورجینگ (آهنگری) مواد کار با قابلیت کوره‌کاری، و در حالت گداخته، فرم لازم را می گیرند. این قطعات دارای مقاومت و استحکام بیشتری نسبت به قطعات مشابه ماشینکاری شده هستند.

زیرا در پروسه آهنگری مواد اولیه قطعات به هم فشرده شده و قطعات مهمی مانند، میل لنگ‌ها، دسته پیستون ها و … ساخته می‌شوند.

از قابلیت‌های روش فورج در تولید فرآورده‌های صنعتی می‌توان به کاهش هزینه و انبوهی تولید، و از معایب این روش به کمتر دقیق بودن قطعات تولید شده اشاره کرد.

اکثر فلزات چکش خوار مانند فولاد‌ها، و آلیاژ‌های مس، آلیاژ‌های آلومینیوم و … قابلیت عملیات آهنگری را دارند.

چدن خاکستری جزء فلزاتی است که خاصیت آهنگری نداشته، زیرا امکان شکستگی در آن وجود دارد.

قابلیت کوره‌کاری و فورج قطعات فولادی، به مواد آلیاژی موجود در آن‌ها بستگی دارد. هر چه مقداری کربن فولاد‌ها کمتر باشد، می‌توان حرارت شروع آهنگری را افزایش داد.

در پروسه فورجینگ با افزایش مقدار کربن در فلزات از قابلیت فرم‌گیری و آهنگری آن‌ها کاسته می‌شود. همچنین فولاد‌هایی برای عملیات فورج مناسب می باشند که مقدار فسفر و گوگرد آن‌ها از 1% بیشتر نباشد و اگر مقداری گوگرد در فولاد زیاد باشد باعث ایجاد و شکستگی و ترک‌هایی بر روی فولاد گداخته می‌گردد.

در ساخت قالب‌های فورج از روش‌های جدید تکنولوژی ماشین‌کاری و اسپارک استفاده می کنند، به این شکل که ابتدا محفظه قالب‌های فورج را با روش سنتی ماشین‌کاری می‌کنند و اندازه نهایی را با ساختن الکترودهای مسی که شکل و ابعاد دقیق قطعه کار است، با عملیات اسپارک اورژن انجام می دهند.

البته مدلهای مسی (الکترودها) با روش کپی کاری گرافیت روی دستگاه سه بعدی کپی سازی طراحی و ساخته می‌شوند.

در طراحی و ساخت قالب‌های فورج باید به قدرت بلوک‌ها، اسکلت قالب‌های فورج، با توجه به فشار بالا، و مقدار تناژ لارم و نیزوی که برای تولید به کار می رود، توجه نمود.

بلوک‌ها و ساختمان قالب باید توانایی تحمل فشارهای عمودی (فشار‌های پرسی) و فشار‌های جانبی (عکس العمل داخلی قالب) را داشته باشند و در به کارگیری فولاد‌های آلیاژی با استفاده از جداول فولادها، بهترین انتخاب را انجام داد.

در عملیات حرارتی که شامل آبکاری و برگشت فولادهای قالب است، باید نهایت دقت و حوصله را به کاربرد و توجه کرد که عمق شیارهای پیرامون حفره‌ها و محفظه‌های مادگی قالب (محل فرار مازاد مولد اولیه قطعات کار) طوری محاسبه و تعیین شود که حجم اضافی مواد درون آن را پر کند و اضافه نیاید، زیرا باعث بازماندن درز قالب‌شده و از اندازه قطعه کار فورج شده، خارج می‌گردد.

قالب فورج معمولاً پس از ماشینکاری قطعات و سنگ زنی، مورد عملیات حرارتی قرار می‌گیرند و بعد از پرداخت کاری و مونتاژ نهایی در تولید به کار می روند. برای اقدام به تولید انبوه قطعات صنعتی که اکثراً دارای استحکام بالا و مقاومت‌های فشاری، کششی و برشی بالایی هستند، از روش فورج (آهنگری) و ماشین‌های مخصوص (پرس‌های فورج) و ابزار‌های دقیق (قالب‌های فورج) استفاده می‌شود.

در روش فورجینگ قطعات و بلوک‌های قالب فورج از فولاد‌های گرم کار ساخته می‌شوند. حفره و محفظه قالب فورج باید اندازه دقیق قطعات تمام شده را دارا باشد تا ماده اولیه قطعات فورج شده با حجم و اندازه معین و در حالت گداخته و با حرارت دهی لازم در فضای قالب با فشار ضربه، فرم نهایی را بگیرند.

با استفاده از تجارب کاربردی در صنعت فورجینگ می‌توان کیفیت قطعات تولیدی فورج شده را افزایش داد.

مثلاً بعد از عملیات پرسکاری فورج قطعات فولادی، محیط و روش خنک کاری باید با بررسی های متالوژیکی انجام گیرد و مسائلی مانند نوع فولاد فورج شده و سختی پذیری و ضخامت مقطع آن در نحوه خنک کاری مؤثر است.

در مواردی سطح خارجی فولاد گداخته و اکسید شده و با لایه‌ای پوشیده می‌شود که قبل از شروع عملیات فرم دهی، باید لایه را جدا کرد و قطعات فولادی و گداخته را حتی المقدور و با دقت و به شکل آرام و یکنواخت سرد کرد تا از بوجود آمدن تنش و ایجاد ترک در قطعات جلوگیری شود تا محصولات تولید شده دارای مقاومت و استحکام بالایی باشند.

در صنعت فورجینگ از کوره‌های آهنگری معمولی و گاهی کوره‌های پیشرفته و مدرن برای حرارت دادن قطعات فورج استفاده می‌شود.

امروزه برای پرس‌کاری و جا‌به‌جائی قطعات فورج شده از تکنولوژی روبوت استفاده می‌شود که دارای ضریب حفاظتی عالی و راندمان تولید بالا می‌باشد. در مواردی، روش دستی را به کار می برند که از انبرهای مخصوص و بلند برای گرفتن و جا به جا کردن قطعات آهنگری استفاده می‌شود.

1-1- انواع عملیات آهنگری

عملیات آهنگری را می‌توان از جنبه‌های مختلف دسته‌بندی کرد که از آن جمله عبارتند از:

1-1-1- از جهت درجه حرارت

الف. آهنگری سرد Cold Forging

آهنگری سرد در دمای محیط صورت می گیرد، یعنی درجه حرارت قطعه در حدود دمای اتاق است. پس تغییر فرم پلاستیکی فلز در دمای پایین تر از نقطه تبلور مجدد صورت می‌گیرد و همراه با کرنش سختی است.

ب. آهنگری داغ Hot Forging

دمای قطعه بالاتر از دمای تبلور مجدد می رود، یعنی دمای بیلت آنقدر بالا است که از ایجاد کرنش سختی در طی فرآیند آهنگری، جلوگیری می‌شود. Strain hardenning

ج. آهنگری نیمه داغ یا گرم warm Forging

در آهنگری گرم قطعه دارای دمای نسبتاً بالایی است ولی مقدار آن هنوز پایین تر از دمای تبلور مجدد است.

در برخی موارد برای مشخص شده مرز بین سه فرآیند فوق، نسبت تطابق دما تعریف شده است. نسبت دمای تغییر شکل فلز (T) به دمای نقطه جوش آن (Tm) به عنوان نسبت تطابق دما معرفی می‌گردد. هر دو دما برحسب کلوین باید باشد. +273 درجه سانتی‌گراد اگر T<0.3 TM باشد، فورج سرد، 0.3<T/Tm<0.5 فورج گرم و T>0.5Tm باشد فورج داغ است. چون میزان تنش سیلان و کرنش سختی با افزایش دما کاهش می یابد. و نسبت به آهنگری سرد نیروی کمتری مورد نیاز است.

آهنگری گرم معمولاً برای کالیبره کردن و دستیابی به قطعات با ابعاد دقیق، بخصوص در مورد مواد آهنی گرفته می‌شود.

پس در فورج سرد، فلز بدون هیچگونه گرم شدن در دمای محیط فورج می‌شود. و در فورج گرم، دمای فلز در حدود دمای تبلور مجدد آن می‌باشد و در فورج داغ ماده جهت فورج تا دمای بالاتر از دمای تبلور مجدد گرم می‌شود.

در دمای تبلور مجدد تنش جریان ثابت است ولی بالاتر از آن دما تنش جریان تغییر می‌کند و در واقع فاز اتمی است که تغییر می کند، و در این دما ریز ساختار‌هابه هم می خورند یا تغییر می‌کنند و نا به جائی ها را تغییر می دهد که در فولاد 1300 می‌باشد. بنابراین افزایش دمای فلز در هنگام فورج باعث افزایش شکل پذیری آن و کاهش نیرو و انرژی می‌گردد. چون افزایش دما تنش سیلان فلز را کاهش می دهد.

2-1-1- از دید چگونگی تغییر شکل

فرآیند آهنگری با توجه به اینکه فلز در ضمن تغییر شکل از قسمتی و یا تمام جهات و سمت‌ها توسط قالب محبوس شده باشد به صورت زیر دسته بندی می‌شود:

الف- آهنگری با قالب باز open die

در این حالت برخی از سطوح قطعه آهنگری توسط قالب احاطه نمی شود و فلز آزادانه می تواند در آن جهت تغییر شکل دهد.

مشخصه این نوع آهنگری را می‌توان به ترتیب زیر بیان نمود:

• اشکال متنوع زیادی قابل تولید است.
• دقت ابعادی پایین و محصول ماشین کاری می‌شود.
• کیفیت صافی سطوح پایین است.
• قالب‌ها و ماشین‌ها ارزان هستند.

ب. آهنگری با قالب بسته closed Die

در این نوع فرآیند، تمام سطوح قطعه آهنگری توسط قالب محیط می‌شود. این نوع آهنگری خود به دو دسته تقسیم می‌شود که عبارت است از:

1. آهنگری دقیق

همان آهنگری در قالب بسته بدون فلش است.

در این حالت فلز کاملاً در داخل قالب محبوس است و حجم قطعه کاملاً کنترل شده است به گونه‌ای که هیچگونه ماده اضافی وجود ندارد.

نام دیگر آهنگری دقیق همان شکل دادن پرسی بدون فلش است.شکل دادن پرسی بدون فلش از طریق یک قالب بسته آهنگری که در آن انجام می‌شود.

ویژگی‌های این نوع آهنگری را می‌توان چنین بر شمرد:

• دقت ابعادی و تلرانس‌ها بالا است.
• صافی سطوح مناسب است.
• مقدار ماشین کاری کم بوده و یا اصلاً نیازی به آن نیست.
• هزینه تولید قطعات و دور ریز مواد کمتر ست.
• اتلاف کمتر مواد
• خواص استحکام بهتر

پس در این روش ماده خام اولیه با حجم دقیق و کنترل شده بین دو نیمه قالب شکل گیرد و هیچ گونه دور ریز مواد نداریم.

واضح است که نحوه طراحی قالبها و نیز میزان حجم بیلت، نقش مهم و حساسی را در روش فوق‌ ایفاء می‌کند.

چون میزان تنش سیلان و کرنش سختی با افزایش دما کاهش دما کاهش می یابد بنابراین نسبت به فورج سرد، در فورج گرم نیروی کمتری نیاز می‌باشد. در فورج دقیق فلزات آهنی، اگر دمای قطعه بالاتر از دمای تبلور مجدد باشد، تمایل ماده به اکسید شدن بسیار زیاد بوده و از این رو دستیابی به ابعاد دقیق بسیار مشکل است.

از طرف دیگر اگر دمای قطعه خیلی پایینتر از نقطه تبلور مجدد باشد، هر چند ممکن است به ابعاد دقیق دست یافت و لیکن بدلیل بالا بودن تنش سیلان و وجود کار سختی نیروی لازم برای تغییر فرم بشدت افزایش می یابد.

حتی ممکن است به علت کاهش شدید قابلیت چکش خواری، منجر به گسیختگی ماده گردد. اما فورج گرم، شرایط بین دو فرآیند فوق را دارا است.

2. آهنگری معمولی

همان آهنگری قالب بسته با فلش است یعنی شکل دادن پرسی با فلش می‌باشد. در این نوع فرآیند، ماده آهنگری بین قالب ها (معمولاً دو نیمه قالب) شکل می یابد تا قطعه نهایی حاصل شود. واژه قابلیت شکل گیری برای بیان شکل دادن پرسی آسان یا سخت مواد به کار می رود.

این اصطلاح تغییر شکلهای قابل تحمل بدون شکست و نیز تنشهای تسلیم و دمای تغییر شکل را مشخص می‌کند.

در شکل دادن با قالبهای بسته آهنگری معمولی، با اضافه مواد کار می‌شود و مواد اضافی به صورت زائده نازک بین دو نیمه قالب در می آید که در انتهای آهنگری توسط قالب دیگری بریده می‌شود.

حجم قطعه کار تمام شده از حجم مواد اولیه کمتر است. اضافه مواد باید از محفظه قالب بسته بتواند خارج شود، برای این منظور یک مسیر فلش و یک حفره آزاد فلاش در اطراف محفظه اصلی قالب ایجاد می‌شود.

مشخصات این نوع آهنگری عبارتند از:

• دقت ابعادی و تلرانس ها متوسط است و در نتیجه نسبت به آهنگری دقیق ماشین‌ها ساده و ارزان ترند.
• معمولاً ماشین کار می‌شود.
• تنشهای وارده نسبت به قطعات مشابه در آهنگری دقیق کمتر است، و در نیتجه سایش قالب کمتر و عمر آن بیشتر است.
• محاسبه ابعاد شمش می تواند تا حدودی تقریبی باشد، چون مواد اضافی به داخل کانال پلیسه هدایت می‌شود.

مسیر و حفره آزاد فلاش باید به دقت طراحی شوند. نکته مهم در آن نسبت مسیر فلاش است – نسبت عرض مسیر به ضخامت مسیر – زیرا این کار بر ارتفاع قد کشیدکی مواد در قالب بسته آهنگری و تنشهای ایجاد شده موقع شکل دادن تأثیر دارد.

اعمال تنش بالا به قالب، خطر شکستگی آن را در پی دارد.

فصل چهارم:

4- اصول طراحی قالب‌های فورج

در طراحی قالب‌های فورج، خواص فیزیکی، تکنولوژیکی، قابلیت‌های آهنگری و کوره کاری فلزات که تعیین کننده هستند، باید در نظر گرفته شوند. طراحی قالب‌های فورج برای پتک کاری آلیاژ‌های مقاوم مقاوم در برابر دما، باید توجه ویژه‌ای نسبت طرح مواد قالب و عملیات ماشین‌کاری و قالب‌سازی داشته باشد و در پروسه پتک‌کاری آلیاژها، قالب‌های فورج شده باید دارای مقاومت تحمل حرارت بالا و استحکام لازم باشند.

قالب‌های اصلی باید ضخیم تر باشند یا تعداد فرورفتگی هایشان کمتر باشد. برای قالب‌های بسیار عمیق باید از حلقه‌های تکیه‌گاه استفاده شود تا از شکستن قالب جلوگیری کند.

برای پتک‌کاری آلیاژ‌های نیکل دار، از قالب‌هایی که قبلاً برای فورج فولاد به کار رفته است، استفاده نمی شود. این آلیاژها نیازمند قالب‌های قوی تر هستند.

در طراحی سخت قالب‌های فورج، کاربرد مستمر و طول عمر قالب یک مشکل بزرگی در پتک کاری آلیاژ‌های ضد حرارت است و اغلب قالبها باید بعد از کوبیدن حدود 400 قطعه مورد باز‌سازی قرار گیرند.

پس هر گونه تلاش صورت می‌گیرد تا انتخاب مواد قالب درست و سختی و استحکام آن برای طول عمر قالب بیشتر باشد.

اکثر قالب‌ها برای پتک‌کاری توسط چکش و ماشین‌ها پرس از فولاد ابزاری گرم کاری (Hot-work) مانند H13 و H12 و H11 AISI ساخته شده‌اند. ایده آل ترین طول عمر قالب از قالب‌هایی به دست می آید که در اثر عملیات حرارتی صحیح درست شده‌اند و به حداکثر ممکن سختی رسیده‌اند. گرچه گاهی سختی باید فدای قدرت شود و از احتمال شکستگی قبل از درست شدن قالب جلوگیری شود.

برای مثال در قالبگیری پره تور بین در یک پرس مکانیکی، سختی قالب فوق ممکن است از 47-56 HRC باشد. برای پتک کارهایی که از حداقل سختی برخوردارند قالب زیر در
53-56 HRC در مقابل حرارت عمل آورده می‌شوند و با افزایش شدت ضربه، میزان سختی قالب‌ها کاهش می‌یابد. روغن کاری قالب‌ها گرچه ضروری نیست اما به منظور افزایش طول عمر قالب پیشنهاد می‌شود.

فایلهای استفاده شده برای پتک کاری قالب بسته در پرسهای اغلب برای پتک کاری قسمت زیر طراحی می‌شوند و بعضی از انواع مکانیزمهای پران (بیرون انداختن یک قطعه از قالب با یک وسیله مکانیکی یا هوا) مثل پینهای ضربه‌گیر اغلب در درون قالب قرار می‌گیرند قالب ممکن است دارای قطعاتی در چندین قسمت باشد.

در طراحی قالب‌های فورج، جهت کم شدن هزینه و کیفیت بالای طراحی، باید مراحل طراحی طبق محاسبات علمی قالب‌سازی و تجارب کاربردی انجام گیرد:

در فرآیند آهنگری ماده آهنگری باید دو شرط اساسی را ارضا کند:

1. استحکام ماده نباید آنقدر زیاد باشد تا فشار وارد بر قالب نتواند در محدوده تحمل ماده قالب و بقیه اجزاء باقی بماند.

بدیهی است که قالب نیز باید براساس ماده که باید آهنگری شود طراحی گردد.

2. فورج پذیری ماده

قابلیت تغییر شکل پلاستیکی ماده (تحت تأثیر نیرو‌های وارد بر آن) بدون خطر شکستن (گسیخته شدن) شکل پذیری نام دارد.

در صنایع آهنگری ماده آهنگری از جنس EN8 (استاندارد انگلیس) کاربرد وسیع داشته و قابلیت آهنگری و شل پذیری خوبی دارد.

انتخاب جنس قالب، طرح قالب و تکنولوژی ساخت آن از عوامل مهم در مراحل فورج در قالب close-die می‌باشد.

چون قالبها عوامل اصلی در هزینه تمام شده این چنین فورجهایی می‌باشد.

1-4- طراحی قالبهای بسته آهنگری

طراحی شکل قالب و ترتیب اجزاء قالب با طراحی شکل قطعه کار (حصول) اهمیت یکسانی دارند.

این قطعات باید از نظر جریان مواد، قالب، اندازه و ماشینکاری درست باشد. پارامتر‌های اساسی در طراحی قالب:

1. خط جدایش

خط جدایش قسمت بالا و پایین قالب باید در جایی قرار گیرد ه قطعه کار تمام شده به خوبی از قالب خارج شود.

در قالبهای بسته آهنگری یک پارچه، حفره فقط در قسمت پایین قالب ایجاد می شود، ضمن اینکه سطح پرسکاری قسمت بالائی قالب به صورت تخت سنگ زنی می‌شود.

در قالب بسته آهنگری دو پارچه حفره در هر دو قسمت بالا و پایین قالب ایجاد می‌شود. پس صفحه جدایش، سطحی است که قطعه آهنگری در دو سمت آن در دو قالب بالا و پایین شکل می‌گیرد.

خط جدایش محل برخورد در صحنه جدایش با سطح جانبی قطعه است و ممکن است مستقیم و یا شکسته باشد.

چنانچه خط جدایش روی صفحه آهنگری قرار گیرد جدایش مستقیم و در غیر این صورت شکسته خواهد بود.

پس یکی از پارامترهای مهم در طراحی قالبهای آهنگری با فلش تعیین خط جدایش قطعه کار یا قالب است:

پس خط پیرامونی یا طولی کار که دو نیمه قالب به هم می رسند را خط جدایش گویند. در همین خط جدایش است که فلش شکل می‎گیرد.

هر چه خط جدایش پیچیده‌تر باشد هزینه طراحی و ساخت قالب بالاتر می رود و مشکل‌تر می‎شود.

برای مقاطع ساده و متقارن و کم ارتفاع معمولاً خط جدایش بصورت صاف و در مرکز ارتفاع مقطع قرار می‎گیرد.

در قطعات متقارن محوری دوار به همین گونه می‎باشد.

موقعیت خط جدایش می‎تواند بر عوامل زیر تأثیر بگذارد:

1. ساخت و تعمیر آسان و اقتصادی قالب
2. ایجاد سهولت در پی شدن قالب.
3. ممانعت از ایجاد عیوب آهنگری.
4. میزان شیب های مورد نیاز
5. قابلیت نشادن قطعه (nesting) قطعه در قالب.
6. آسانی عملیات گیره‌بندی قالب به بسته بالا و پایین
7. عدم انطباق دو نیمه قالب.

در قطعاتی که دارای دیواره‌های بلند (Rib) و راهگاه (web) هستند، خط جدایش باید در نزدیکی قسمت فوقانی دیواره‌ای که در قالب بالایی شکل می پذیرد، در نظر گرفته شود.

اگر قطعات پرسی در قالبهای بسته آهنگری پله دار باشند که نتوانند در یکی از سطوح جدایش دو قسمت قالب قرار گیرند از قالبهای بسته آهنگری فک دار استفاده می‎شود. این فکلها در یک حفره مخروطی که از طریق تراشکاری ایجاد شده و در بخش پایینی قالب قرار دارد، می نشینند. سطح جدایش فکها در امتداد عمل آهنگری می‎باشد. موقعی که عمل آهنگری به اتمام رسید، فکها توسط بیرون انداز از قسمت پایین قالب خارج می‎شوند. حالا فکها می‎توانند از یکدیگر جدا و قطعه کار پله دار از آن بیرون آید

• مقدمه – 1

فصل اول

• 1- صنعت فورج – 5
• 1-1- انواع عملیات آهنگری – 9
• 1-1-1- از جهت درجه حرارت – 9
• 2-1-1- از دید چگونگی تغییر شکل – 11

فصل دوم

• 2- تجهیزات آهنگری – 19
• 1-2- چکش ها و پرسهای فورج – 19
• 2-2- نمودار گردشی – 22
• 2-3- اجزای سیستم فورج – 23

فصل سوم

• 3- اصول آهنگری – 26
• 1-3- مراحل اصلی شکل دادن با فلش – 26
• 2-3- نحوه سیلان فلز در فرایند فورج – 29
• 3-3- دسته بندی قطعات فورج – 38

فصل چهارم

• 4- اصول طراحی قالبهای فورج – 41
• 1-4- طراحی قالبهای بسته آهنگری – 44
• 2-4- مواردی که باید در طراحی قالبهای فورج رعایت شود – 53

فصل پنجم

• 5- توسعه یک سیستم ابزار انعطاف پذیر – 61
• 1-5- طراحی ابزار – 63
• 2-5- سیستم برای تراز و بست قالبها – 66
• 3-5- سیستم برای راهنمایی بین قسمت بالا و پایین – 66
• 4-5- سیستم تعویض سمبه – 67
• 5-5- سیستم تعویض سریع قالب – 67
• 6-5- زمان انجام طراحی – 72
• 7-5- روش هایی برای جاسازی قطعات قالب – 73

فصل ششم

• 6- انعطاف پذیر ساختن – 88
• 1-6- قالبهای چند تکه – 90
• 2-6- سیستم های قالب چند تکه فورج – 96
• 3-6- قالبهای چند تکه در آهنگری دقیق آلومینیوم – 102
• 4-6- سایش قالب و کنترل آن – 106
• نتیجه گیری – 108
• منابع – 109
• سپاسگزاری – 110

منابع:

1. Development of a flexible tool system for small Quantity production in cold forging
2.  L.S. Nielsen, S. Lassen, C.B. Andersen. Journal of materials processing Technology (1997)- 36- 42
3. Praxis wissen umformtechnik by Heinz Tschatsch
4. Metals Handbook Ninth Edition volume 14 Forming and Forging
5. Some current development trends in metal- forming technology R. Kopp Germany
6. Expert system for hot forging design
7. Angelo caporalli , Luciano Antonio Gileno. 1993 (131- 130) Journal of Materials Technology.
8. Forging PRACTICE vol 1 , vol 2
9. Die design by a Thomas
10. طراحی قالبهای آهنگری قطعات دوار به کمک کامپیوتر، محمد بخشی جویباری (1)، دکتر محمدجواد ناطق (2) دانشگاه تربیت مدرس
11. قالبهای آهنگری و عوامل شکست در آنها، فخرالدین اشرفی زاده، دانشکده صنعتی اصفهان.