What is Forging Process? Types, Smith Forging, Drop Forging and Applications

Forging Process Metal Forming Process की सबसे महत्वपूर्ण Manufacturing Techniques में से एक है। इस Process में Metal को Compressive Force की सहायता से Plastic Deformation कराकर आवश्यक Shape प्रदान की जाती है। Forging द्वारा तैयार Components सामान्य Casting Components की तुलना में अधिक मजबूत (Strong), Tough तथा Reliable होते हैं क्योंकि इस प्रक्रिया में Metal का Grain Flow बेहतर हो जाता है।

Automobile Industry, Aerospace Industry, Railway Industry, Defence Manufacturing तथा Heavy Engineering Industries में Crankshaft, Connecting Rod, Gear Blank, Spanner, Hammer, Bolts तथा Shafts जैसे Components Forging द्वारा बनाए जाते हैं।

Introduction

प्राचीन समय से ही Blacksmith द्वारा लोहे को गर्म करके Hammer की सहायता से विभिन्न Tools तैयार किए जाते थे। यही प्रक्रिया आधुनिक समय में विकसित होकर Forging Process बन गई है। वर्तमान में Hydraulic Press, Power Hammer तथा Mechanical Press की सहायता से अत्यधिक Accurate एवं High Strength Components तैयार किए जाते हैं।

Forging Process में Material Remove नहीं किया जाता बल्कि उसे Compress करके आवश्यक Shape प्रदान की जाती है। यही कारण है कि Material Waste बहुत कम होता है तथा Mechanical Properties बेहतर प्राप्त होती हैं।

Definition of Forging Process

Forging Process वह Metal Forming Process है जिसमें Metal पर Compressive Force लगाकर Plastic Deformation द्वारा आवश्यक Shape प्रदान की जाती है।

Objectives of Forging Process

• High Strength Components बनाना।
• Better Grain Flow प्राप्त करना।
• Material Waste कम करना।
• Reliable Engineering Parts तैयार करना।
• Mechanical Properties सुधारना।
• Mass Production करना।
• Production Cost कम करना।

Principle of Forging

Forging Process Plastic Deformation Principle पर आधारित है। जब Metal पर उसकी Yield Strength से अधिक Compressive Force लगाया जाता है तब Metal स्थायी रूप से Deform होकर नई Shape प्राप्त कर लेता है।

Working of Forging Process

1. Metal Billet का चयन किया जाता है।
2. यदि आवश्यक हो तो Metal को Furnace में Heat किया जाता है।
3. Metal को Anvil या Die पर रखा जाता है।
4. Hammer अथवा Press द्वारा Compressive Force लगाया जाता है।
5. Metal Desired Shape ग्रहण करता है।
6. Flash हटाई जाती है (यदि आवश्यक हो)।
7. Final Finishing तथा Inspection की जाती है।

Types of Forging Process

1. Smith Forging

Smith Forging को Hand Forging भी कहा जाता है। इसमें Blacksmith Hammer तथा Anvil की सहायता से Heated Metal को आवश्यक Shape प्रदान करता है। यह सबसे पुरानी तथा सरल Forging Process है।

Tools Used in Smith Forging

• Anvil
• Hand Hammer
• Sledge Hammer
• Tongs
• Swage Block
• Chisel
• Fuller
• Punch

Advantages of Smith Forging

• Simple Equipment Required.
• Low Initial Cost.
• Suitable for Small Batch Production.
• Easy Repair Work.
• Flexible Manufacturing.

2. Drop Forging

Drop Forging में Heated Metal को Die के अंदर रखकर ऊपर से Hammer को ऊँचाई से गिराया जाता है। प्रत्येक Blow के साथ Metal Die Cavity का Shape ग्रहण करता है। यह Process Mass Production के लिए अत्यंत उपयुक्त मानी जाती है।

• High Production Rate.
• Excellent Accuracy.
• Better Surface Finish.
• High Strength Components.
• Suitable for Automobile Parts.

3. Press Forging

Press Forging में Hammer Blow के स्थान पर Hydraulic अथवा Mechanical Press द्वारा धीरे-धीरे Continuous Compressive Force लगाया जाता है। इससे पूरे Component में समान Deformation होती है तथा Dimensional Accuracy अधिक प्राप्त होती है।

Open Die Forging

Open Die Forging में Metal को दो Flat Dies के बीच Compress किया जाता है। Metal पूरी तरह से Enclosed नहीं होता। इसका उपयोग बड़े आकार के Shafts, Rollers तथा Heavy Machine Parts के निर्माण में किया जाता है।

Closed Die Forging

Closed Die Forging में Metal को विशेष Shape वाली Die Cavity के अंदर Compress किया जाता है। इससे अत्यधिक Accurate एवं Complex Components तैयार किए जाते हैं। Automobile तथा Aerospace Industries में इसका व्यापक उपयोग किया जाता है।

Common Forging Operations

Forging Process के दौरान विभिन्न प्रकार के आकार (Shapes) प्राप्त करने के लिए अनेक Operations किए जाते हैं। प्रत्येक Operation का उद्देश्य Metal को आवश्यक दिशा में Flow कराकर Required Geometry प्राप्त करना होता है।

Advantages of Forging Process

• Excellent Mechanical Strength प्राप्त होती है।
• Better Grain Flow के कारण Component अधिक मजबूत होता है।
• High Toughness प्राप्त होती है।
• Material Waste कम होता है।
• Fatigue Resistance अधिक होती है।
• Reliable Engineering Components प्राप्त होते हैं।
• Mass Production के लिए उपयुक्त है।
• Long Service Life प्राप्त होती है।

Limitations of Forging Process

• Initial Equipment Cost अधिक होती है।
• Complex Dies महंगे होते हैं।
• Very Complex Shapes बनाना कठिन होता है।
• Large Press Machines की आवश्यकता होती है।
• Skilled Operators की आवश्यकता होती है।

Applications of Forging Process

• Crankshaft Manufacturing
• Connecting Rod
• Automobile Axles
• Gear Blanks
• Spanners
• Hammer Heads
• Aircraft Components
• Railway Couplings
• Bolts and Nuts
• Defence Equipment

Industrial Importance

Forging Process आधुनिक Manufacturing Industries की सबसे महत्वपूर्ण High Strength Manufacturing Process है। Automobile, Aerospace, Defence, Railway तथा Heavy Engineering Industries में Critical Components जैसे Crankshaft, Connecting Rod, Gear Blank तथा Turbine Shaft मुख्य रूप से Forging द्वारा ही बनाए जाते हैं। Forged Components की Reliability एवं Service Life Casting Components की तुलना में अधिक होती है।

Comparison of Different Forging Processes

Exam Oriented Important Questions

1. Forging Process क्या है? इसकी परिभाषा लिखिए।
2. Forging Process का सिद्धांत एवं कार्यविधि समझाइए।
3. Smith Forging का वर्णन कीजिए।
4. Drop Forging क्या है? इसके लाभ लिखिए।
5. Press Forging एवं Drop Forging में अंतर लिखिए।
6. Open Die Forging तथा Closed Die Forging में अंतर लिखिए।
7. Forging Operations समझाइए।
8. Forging Process के लाभ एवं सीमाएँ लिखिए।
9. Forging Process के Applications लिखिए।
10. Forged Components Casting से अधिक मजबूत क्यों होते हैं?

Viva Questions

1. Forging क्या है?
2. Forging किस Principle पर आधारित है?
3. Smith Forging को और किस नाम से जाना जाता है?
4. Drop Forging में Hammer का क्या कार्य होता है?
5. Press Forging का मुख्य लाभ क्या है?
6. Open Die Forging कहाँ उपयोग होती है?
7. Closed Die Forging किसलिए उपयोग होती है?
8. Upsetting Operation क्या है?
9. Drawing Out Operation क्या है?
10. Forging Process Manufacturing Industry में क्यों महत्वपूर्ण है?

Conclusion

Forging Process Metal Forming की सबसे महत्वपूर्ण Manufacturing Processes में से एक है। इसके द्वारा अत्यधिक मजबूत, Tough तथा Reliable Engineering Components तैयार किए जाते हैं। Smith Forging, Drop Forging, Press Forging, Open Die Forging तथा Closed Die Forging विभिन्न Industrial Requirements के अनुसार उपयोग की जाती हैं। आधुनिक Automobile, Aerospace, Railway तथा Heavy Engineering Industries में Forging Process का अत्यधिक महत्व है। RGPV परीक्षा की दृष्टि से Forging के Types, Operations, Advantages तथा Applications अत्यंत महत्वपूर्ण विषय हैं।