Desain penempaan bukanlah tugas yang sederhana. Ada kemungkinan kombinasi tak terbatas dari berbagai faktor, seperti sifat material yang ditempa, jenis proses penempaan, desain pahat, metode pembuatan cetakan, dll. Berikut adalah beberapa prinsip desain tempa yang direkomendasikan: 1. Garis Perpisahan 2. Rancangan 3. Rusuk 4 Jaring 5. Jari-jari Sudut 6. Jari-jari Fillet 7. Kantung dan Takik 8. Lubang Lubang.
Prinsip # 1. Garis Perpisahan:
Bidang pemisah antara bagian atas dan bawah dari set die tertutup disebut garis perpisahan. Itu bisa lurus, horizontal atau miring, atau bisa tidak beraturan, termasuk lebih dari satu bidang.
Beberapa pertimbangan desain, untuk menentukan bentuk dan posisi garis perpisahan adalah sebagai berikut:
(i) Garis pemisah harus melewati batas maksimum penempaan. Karena, lebih mudah menyebarkan logam secara menyamping daripada memaksanya mengisi cetakan yang dalam. (Gbr. 5.28a).
(ii) Itu selalu menguntungkan untuk membentuk permukaan bidang dengan die atas yang rata dan counter of forging dengan impresi pada die yang lebih rendah. (Gbr. 5.28.b).
(iii) Jika diperlukan garis pemisah miring, maka tidak melebihi 75°. Karena, kedipan miring dapat menimbulkan masalah dalam pemangkasan dan operasi pemesinan selanjutnya.
(iv) Sebuah garis perpisahan harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga meningkatkan kesejajaran serat untuk memenuhi kebutuhan kekuatan komponen yang ditempa. (Gbr. 5.28c).
(v) Saat mendesain garis pemisah untuk komponen yang memiliki jaring dan rusuk, diinginkan untuk memiliki garis pemisah di permukaan atas atau di bawah. (Gbr. 5.28 d).
Prinsip # 2. Draf:
Lancip yang diberikan ke sisi internal dan eksternal dari penempaan cetakan tertutup dikenal sebagai Draft. Itu dinyatakan sebagai sudut dari arah pukulan penempaan.
Fungsi draf adalah:
(a) Untuk menghindari kesulitan produksi.
(b) Untuk mencapai aliran logam yang diinginkan.
(c) Untuk memudahkan pemindahan tempa dari rongga mati.
Semakin kecil sudut draf, semakin sulit untuk menghilangkan penempaan dari cetakan. Oleh karena itu, draft angle kurang dari 5° tidak diperbolehkan dalam drop forging part, dimana tidak ada ejector untuk mendorong part keluar dari die cavity.
Tabel 5.3 berikut memberikan sudut draf standar:
Berikut adalah beberapa pertimbangan desain mengenai draf:
(i) Ini adalah praktik yang baik untuk menggunakan draft konstan di seluruh pinggiran penempaan.
(ii) Direkomendasikan juga untuk menerapkan sudut draf yang lebih kecil di pinggiran luar daripada di bagian dalam. Hal ini dibenarkan karena permukaan luar akan menyusut jauh dari permukaan rongga die sebagai akibat dari bagian yang colling down, dan karenanya memudahkan pelepasan penempaan.
(iii) Cobalah untuk memanfaatkan rancangan alami yang melekat pada beberapa bentuk, seperti permukaan kerucut dan melengkung, saat mendesain produk palsu. Gambar 5.29 (a).
(iv) Kadang-kadang, mengubah orientasi rongga cetakan dapat mengakibatkan rancangan alami. Oleh karena itu, hilangkan draf apa pun di permukaan. Gambar 5.29 (b).
(v) Metode lain yang direkomendasikan untuk menyediakan draf, adalah memberikan draf yang lebih besar pada rongga die yang lebih dangkal. Draf ini dikenal sebagai draf pencocokan. Gambar 5.29 (c).
Prinsip # 3. Iga:
Tulang rusuk adalah bagian tipis dari tempa yang normal pada bidang tempa.
Berikut ini adalah pertimbangan desain mengenai tulang rusuk:
(i) Direkomendasikan untuk menjaga rasio tinggi-ke-tebalan tulang rusuk di bawah 6, dan sebaiknya pada 4.
(ii) Hindari iga tipis dan jari-jari fillet kecil.
Prinsip # 4. Jaring:
Jaring adalah bagian tipis dari tempa yang melewati atau sejajar dengan bidang tempa.
Berikut ini adalah pertimbangan desain untuk web:
(i) Selalu diinginkan untuk menjaga ketebalan jaring pada batas minimum, dalam batasan praktis.
(ii) Disarankan untuk meningkatkan nilai ketebalan badan untuk baja dan logam lain yang memiliki kemampuan tempa yang buruk daripada aluminium.
Prinsip # 5. Jari-jari Sudut:
Ada dua faktor utama yang harus dipertimbangkan saat memilih nilai jari-jari sudut yang kecil.
(i) Pertama, jari-jari sudut yang kecil memerlukan fillet yang tajam pada die steel, yang berfungsi sebagai penambah tegangan.
(ii) Kedua, semakin kecil radius comer, semakin tinggi tekanan penempaan yang dibutuhkan untuk mengisi rongga die.
(iii) Beberapa faktor lain yang dipertimbangkan saat memilih jari-jari sudut adalah: Jarak dari sudut ke garis perpisahan, kemampuan menempa logam yang sedang dikerjakan.
(iv) Semakin besar jarak dari garis pemisah, semakin besar radius sudutnya.
(v) Jari-jari sudut 1,5 mm umumnya dipertimbangkan untuk tempa aluminium dan jari-jari 3 mm digunakan untuk tempa titanium dengan bentuk dan ukuran yang sama.
(vi) Untuk jari-jari sudut rusuk tipis, aturan jempol menyatakan bahwa ketebalan rusuk selalu diinginkan sama dengan dua kali nilai jari-jari sudut. Tulang rusuk yang lebih tebal mungkin memiliki tepi rata dengan dua jari-jari sudut, masing-masing sama dengan nilai yang disarankan Gambar 5.32. Buruk
Prinsip # 6. Jari-jari Fillet:
Jari-jari fillet merupakan faktor penting dalam desain cetakan tempa. Gambar 5.33 menunjukkan inisiasi langkah demi langkah cacat tempa yang disebabkan oleh jari-jari fillet yang kecil. Jari-jari fillet kecil menghasilkan pemisahan logam dari die dan menghasilkan rongga.
Prinsip # 7. Kantung dan Relung:
Kantung dan ceruk disediakan untuk menghemat bahan, mengurangi biaya, mempromosikan penyelarasan yang diinginkan dari struktur makro berserat, dan meningkatkan sifat mekanik, sehingga mencapai tingkat deformasi yang lebih tinggi, berikut adalah rekomendasinya:
(i) Relung tidak boleh tegak lurus terhadap arah aliran logam.
(ii) Lekukan kontur yang sederhana, bersama dengan fillet yang banyak sebaiknya lebih disukai.
(iii) Kedalaman ceruk yang terbentuk pada cetakan dibatasi hingga kedalaman maksimum cetakan.
Prinsip # 8. Buat Lubang:
Punch out hole dilakukan melalui lubang-lubang yang dibuat pada web tipis, sebelum proses penempaan. Mereka mengurangi area tempa bersih yang diproyeksikan dan dengan demikian mengurangi beban penempaan yang diperlukan.
Berikut adalah beberapa pertimbangan desain:
(i) Iris merekomendasikan untuk menempatkan lubang pelubang di sekitar area tengah jaring tipis.
(ii) Kapan pun memungkinkan, gunakan glitter di sekitar pinggiran punch out.
(iii) Satu pukulan besar selalu menguntungkan daripada jumlah yang lebih kecil yang memiliki area yang sama.
(iv) Cobalah untuk mengurangi jumlah pukulan keluar.
(v) Cobalah untuk menghindari kontur yang tidak beraturan dengan sudut yang tajam.
