صنعت فورج
فرم و شكل دهي فلزات گداخته يا تحت فشار قرار دادن آن‌ها، توسط قالب‌هاي فورج و يا پرس‌هاي هيدروليكي يا پنوماتيك و يا پتك هاي ضربه‌اي را صنعت فورجينگ مي‌نامند.
اكثر قطعات صنعتي در صنايع مهم مانند ماشين‌سازي، خودروسازي و صنايع نظامي با روش فورج تهيه مي‌شوند. عمليات فورج قطعات را مي‌توان با استفاده از پتك هاي تمام اتوماتيك و  پيشرفته كه قادر است تعداد ضربات لازم و ارتفاع صحيح هر ضربه را كنترل و تنظم نمايد، تعيين نمود.
در روش فورجينگ (آهنگري) مواد كار با قابليت كوره كري، و در حالت گداخته، فرم لازم را مي‌گيرند. اين قطعات داراي مقاومت و استحكام بيشتري نسبت به قطعات مشابه ماشين‌كاري شده هستند. زيرا در پروسه‌ي آهنگري مواد اوليه قطعات به هم فشرده شده و قعطات مهمي مانند ميل لنگ‌ها، دسته‌ پيستون‌ها، آچارها و . . .  ساخته مي‌شوند. از قابليت‌هاي روش فورج در توليد فرآوره‌هاي صنعتي مي توان به كاهش هزينه و انبوهي توليد و از معايب اين روش به كمتر دقيق بودن قطعات توليد شده اشاره كرد. اكثر قلزات چكش‌خوار مانند فولادها، و آلياژهاي مس، آلياژهاي آلومينيوم و . . .  قابليت عمليات آهنگري را دانرد. چدن خاكستري جزء فلزاتي است كه خاصيت آهنگري نداشته، زيرا امكان شكستگي در آن وجود دارد.
قابليت كوره‌كاري و فورج قطعات فولادي؟، به مواد آلياژي موجود در آن ها بستگي دارد. هر چه مقدار كربن فولادها كمتر باشد، مي‌توان حرارت شروع آهنگري را افزايش داد.
در پروسه‌ي فورجينگ با افزايش مدقار كربن در فلزات، از قابليت فرم گيري و آهنگري آ‌نها كاسته مي‌شود. همچنين فولادهايي براي عمليات فورج مناسب مي‌باشند كه مقدار فسفر و گوگرد آنها از ۱% بيشتر نباشد و اگر مقدار گوگرد در وفلاد زياد باشد باعث ايجاد شكستگي و ترك‌هايي بر رئي فولاد گداخته مي‌گردد. در ساخت قالب‌هاي فورج از روش‌هاي جديد تكنولوژي ماشين‌كاري و اسپارك استفاده مي‌كنند، به اين شكل كه ابتدا محفظه‌ي قالب‌هاي فورج را با روش سنتي ماشين‌كاري مي‌كنند و اندازه‌ي نهايي را با ساختن الكترودهاي مسي كه شكل و ابعاد دقيق قطعه كار است، با عمليات اسپارك اورژن انجام مي‌دهند. البته مدل‌هاي مسي (الكترودها) با روش كپي كاري گرافيت روي دستگه سه بعدي كپي ساز طراحي و ساخته مي‌شوند كه در بخش‌هاي بعدي كتاب مورد بحث قرار مي‌گيرد. در طراحي و ساخت قالب‌هاي فورج بايد به قدرت بولك‌ها، اسكلت قالب‌هاي فورج، با توجه به فشار بالا، و مدقار تناژ لازم و نيرويي كه براي توليد به كار مي‌رود، توجه نمود. بلوك‌ها و ساختمان قالب بايد توانايي تحمل فشارهاي عمودي (فشارهاي پرسي) و فشارهاي جانبي (عكس‌العمل داخلي قالب ) را داشته باشند و در به كارگيري فولاد‌هاي آلياژي با استفاده از جداول فولادها ، بهترين انتخاب را انجام داد.
•    اصول طراحي قالب‌هاي فورج
قالب‌هاي فورج با استفاده از تكنولوژي پيشرفته و محاسبات دقيق و به كارگيري نرم افزارها و تجارب كاربردي طراحي مي‌شوند.
خاصيت تغيير فرم پذيري قطعات فلزي بر اثر حرارت، فشار و ضربه‌ي قابليت فورجينگ آن‌ها مي‌باشد. فلزاتي مانند فولادها، آلياژهاي مس، آلومينيوم و غيره خصيت اين شكل‌پذيري در پروسه‌ي فورجينگ (آهنگري) را دارند. قطعات فورج كوره‌كاري شده، داراي كيفيت و قدرت بيشتري هستند. در طراحي قالب‌هاي فورج، خواص فيزيكي، تكنولوژيكي، قابليت‌هاي آهنگري و كوره كاري فلزات كه تعيين كننده هستند، بايد در نظر گرفته شوند.
طراح قالب‌هاي فورج براي پتك‌كاري آلياژهاي مقاوم در برابر دما، بايد توجه ويژه‌اي نسبت به طرح مواد قالب و عمليات ماشين‌كاري و قالب سازي داشته باشد و در پروسه‌ي پتك كاري آلياژها، قالب‌هاي فورج بايد داراي مقاومت، تحمل حرارت بالا و استحكام لازم باشند.
در طراحي قالب‌هاي فورج، نيازي نيست حفره‌هاي قالب از حفره‌هايي كه براي پتك‌كاري همان شكل از فولاد استفاده مي‌شود، متفاوت باشد. به خاطر لزوم نيروي بيشتر براي پتك‌كاري آلياژهاي ضد حرارت بايد توجه بيشتري به نيروي قالب به منظور جلوگيري از شكستگي معطوف شود. قالب‌هاي اصلي بايد ضخيم‌تر باشند. يا تعداد فرورفتگي‌هايشان كمتر باشد. براي قالب‌هاي بسيار عميق بايد از حلقه‌هاي تكيه‌گاه استفاده شود تا از شكستن قالب جلوگير كند.
آلياژهاي آهن‌دار در قالب هايي ريخته مي‌شوند كه قبلاً براي قالب گرفتن همان شكل از فولاد Forged steel آهنگري شده استفاده مي‌شد. براي پتك كاري آلياژهاي نيكل‌دار، از قالب‌هاييي كه قبلاً براي فورج فولاد به كار رفته است استفاده نمي‌شود. اين آلياژها نيازمند قالب‌هايي كه قبلاً براي فورج فولاد به كار رفته است استفاده نميشود. اين آلياژها نيازمند قالب‌هاي قوي‌تر هستند. در طراحي و ساخت قالب‌هاي فورج، كاربرد مستمر و طول عمر قالب يك مشكل بزرگ در پتك‌كاري آلياژهاي ضد حرارت است و اغلب قالب‌ها بايد بعد از كوبيدن حدود ۴۰۰ قطعه مودد بازسازي قرار گيرند. در مقابل، اگر فولاد كربن به همان شكل ريخته شده باشد قالب ها عموماً قبلاز بازسازي اصلي قادر به توليد ۱۰۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ قطعه، پتك كاري خواهند بود. اين تفاوت مربوط به نيروي بيشتر آلياژهاي ضد حرارت در دماي بالا و تلرانس نزديك‌تري است كه معمولاً براي پتك‌كاري آلياژهاي ضد حرارت لازم است. در نتيجه هر گونه تلاشي صورت مي‌گيرد تا انتخاب مواد قالب درست و سختي و استحكام آن براي طول  عمر قالب بيشتر باشد.
اكثر قالب‌ها براي پتك‌كاري توسط چكش و ماشين‌هاي پرس از فولاد ابزراي گرم كاري (Hot-work) مانند H13 و H12 و AISI H11 ساخته شده‌اند. ايده‌آل‌ترين طول عمر قالب از قالب‌هايي به دست مي‌آيد كه در اثر عمليات حرارتي صحيح درست شده‌اند و به حداكثر ممكن سختي رسيده‌اند. گر چه گاهي سختي بايد فداي قدرت شود و از احتمال شكستگي قبل از درست شدن قالب جلوگيري شود. براي مثال، در قالب‌گيري پرده‌هاي توربين در يك پرس مكانيكي، سختي قالب فوق ممكن است از HRC 56-47 باشد. براي پتك‌كاري‌هايي كه از حداقل سختي برخومردارند قالب زير در HRC 56-53 در مقابل حرارت عمل آورده مي‌شوند و با افزايش شدت ضربه، ميزان سختي قالب‌ها كاهش مي‌يابد. براي پتك‌كاري در حداكثر سختي حدود HRC 49-47 استفاده مي‌شود.
در طراحي قالب‌هاي لغزشي بايد فرآيند پروسه‌اي پتك‌كاري پرچ گرم مورد بررسي دقيق قرار گيرد. فرآيند پتك كاري پرچ گرم تنها محدود به س يا ته ميله نيست. به وسيله‌ي اين كار مي‌توان مواد را براي پهن‌سازي در هر نقطه در طول ميله جمع كرد. اين شيوه بخصوص پهن‌سازي كه مي‌تواند روي ميله‌هاي گرد يا كتابي صورت يگرد نيازمند ابزار ويژه‌اي به شكل قالب‌هاي لغزشي است. اين قالب‌ها درچارچوب گيره قالب قرار مي‌گيرند.
يك نمونه از ترتيب قرارگيري قالب لغزشي در شكل ۱-۲۱ آورده شده است. با اين روش يكي از قالب‌هاي متحرك به طرف قالب ثابت كه قطعه كار را نگه داشته حركت مي‌كند. كوبه (Ram) (قسمتي از پرس كه قسمت بالايي قالب به آن بسته مي‌شود) به آن مي‌خورد و دو قسمت قالب را به درون و هب طرف مقابل دسته حديده فشار مي‌دهد تا به اين ترتيب عمل پرچكاري  (پهن‌سازي) انجام گيرد. عمل لغزش با پشتيباني قالب توس يك قطعه برنجي، تسهيل مي‌شود. قالب‌هاي لغزشي توسط فنر يا كار گذاشتن يك قطعه جديد درون پرچ كننده جمع مي‌شوند.
آن ها عمر ماتريس را كه در آن قرار دارند افزايش مي دهند. استفاده از روش جاسازي مي تواند هزينه ي توليد را كم كند، يعني چند قالب جدا سازي شده تنها با هزينه ي يك قالب يك تكه ساخته مي شوند. زمان لازم براي تعويض و جاگذاري قطعات قالب كوتاه است، زيرا در حال استفاده از اولين ست (Set) مي توان دومين ست را سرهم كرد.
در يك قالب چند تكه مي توان پتك كاري دقيق تري نسبت به يك قالب يك تكه انجام داد.
فولادها با ظرفيت آلياژي بالاتر و سفتي بيشتر مي توانند در قالب هاي جاسايزي استفاده شوند كه هم ايمن تر و هم از نظر اقتصادي مقرون به صرفه تر نسبت قالب هاي يك تكه است. به هر حال در بعضي از كارگاه هاي آهنگري ( فروج كاري) كه در آن بيشتر واحدهاي پتك كاري از دستكاه چكشي كه توسط نيروي جاذبه مي افتد استفاده مي كند، و كاربرد محدودي در قالب هاي جاسازي دارند.
قطعات قالب مي تواند تنها اثر بخشي از پتك كاري را بگيرد كه در معرض بيشترين سايش است يا مي تواند اثر كل پتك كاري را به خود بگيريد. مثال هاي نوع اول يك نوع ميله (Plug) است كه براي پتك كاري حفره هاي عميق به كار مي رود. مثال هاي نوع دوم شامل قالب هاي جاسازي Master -block حفره هاي باعث پتك كاري يكسري از قطعات تو خالي در يك ماتريس تكي مي شود و قالب هاي جاسازي كه براي جايگزين مناسب است كه در قالب هاي چند تكه به سرعت مورد سايش قرار مي گيرد.
در اكثر موارد كاربردي، قالب هاي طراحي شده براي پتك كاري شكل داده شده از كربن يا آلياژ فولاد مي توانند براي ريختن طرح همان شكل از فولاد ضدزنگ استفاده شوند. به هر حال به دليل نيروي بيشتر به كار رفته در پتك كاري فولاد ضد زنگ، قدرت بيشتري براي قالب لازم است. بنابراين، قالب نمي تواند چندين دفعه براي پتك كاري فولاد ضد زنگ بازسازي شود. زيرا ممكن است شكسته شود. وقتي در ابتدا يك قالب براي پتك كاري يا ريختن فولاد ضدزنگ طراحي مي شود يك ماتريس ضخيم تر به طور معمول استفاده مي شود تا دفعات بيشتري مورد بازسازي قرار گيرد و در كل طول عمر قالب زيادتر شود. قالب گيري براي پتك كاري فولاد ضد زنگ به طور قابل ملاحظه اي در كارخانجات مختلف، متفاوت است و بستگي به عمليات پتك كاري در چكش يا پرس كاري و روش هاي تكنولوژيكي توليد و به تعداد پتك كاري هاي توليد شده از فلزات ديگر نسبت به تعداد پتك كاري شده از فولاد ضد زنگ دارد.
قالب هاي چند حفره اي براي پتك كاري هاي كوچك ( كمتر از  kg 10  يا Ib 25 ) بيشتر در چكش ها و كمتر در پر سها استفاده مي شوند. اگر قالب چند حفره استفاده شود حفره ها معمولاً به صورت قالب هاي جاسازي جدا گانه اند زيرا حفره ها داراي زمان كاري بيشتري نسبت به ساير قالب ها هستند. با اين عمل، قالب هاي جاسازي جداگانه را مي توان به هر شكلي كه مورد نياز است تغيير داد. يتك كاري هاي بزرگ تر (بيشتر از kg 10 يا Ib 25 ) معمولاً در يك قالب تك حفره اي توليد مي شوند. بدون توجه به اينكه از يك چكش يا پرس استفاده مي شود.
در ماشين هاي پرس فلز كه در آن كربن و فولادهاي آلياژي قسمت اعظم فلزات يتك كاري شده را تشكيل مي دهند روش معمول، استفاده از همان سيستم قالب
(تك حفره اي در مقابل چند حفره اي) براي فولاد ضدزنگ است با قبول اين حقيقت كه عمر قالب كوتاهتر مي شود، اين روش معمولاً مقرون به صرفه تر از استفاده از روش قالب جدا براي وزن هاي يتك كاري كوچك است.
ممكن است روش گارگاه ها كاملاً متفاوت باشد زيرا در اكثر آن ها پتك كاري هاي توليد شده از فولاد ضدزنگ يا از ساير فلزات مقاوم در برابر پتك كاري مثل آلياژ هاي ضد حرارت توليد مي شوند. باي مثال: در كارگاهي كه در آن پرس هاي مكانيكي تقريباً منحصراً مورد استفاده قرار مي گيرند، اكثر قالب ها مد تك حفره اي هستند. حد مجازها ( Tolerancc) هميشه نزديكترند. بنابراين روش، بدون توجه به كميتي كه بايد توليد شود، همان است. يك قالب با يك حفره پرداخت كاري درست شده و بعد از اينكه كاملاً ساييده شده به طوري كه ديگر نتواند پتك كاري هايي با تلرانس مشخص توليد كند، حفره ي فوق مجدداً براي نيم پرداخت يا حفره مسدود كننده (Blockcr) باز مي شود. وقتي ديگر نتوان از آن به عنوان يك قالب مسدود كننئده استفاده كرد، عمر مفيد آن تمام شده است زيرا بازسازي آن منجر به يك ماتريس نازك مي شود. در طراحي قالب هاي فورج، مواد قالب اهميت بالايي دارند. در كارگاه هايي كه در آن طرز كار قالب براي فولاد ضدزنگ همانند روش انجام گرفته براي كربن و فولادهاي آلياژي است، مواد قالب نيز يك جور هستند.
در كارگاه هايي كه در آن تهميدات ويژه اي نسبت به قالب هاي فولاد ضدزنگ در نظر گرفته مي شود، قالب هاي كوچك ( براي پتك كاري هاي زير وزن kg 9 يا Ib 20 ) به صورت يك تكه از فولاد ابزاري گرم كار مثل H3, H12, H11 درست مي شوند. براي قالب هاي بزرگ بدون توجه به اينكه آن ها داراي چه نوع سيستمي هستند معيرا و روش كلي اين است كه بدنه ماتريس از يك ماتريس قراردادي فولاد آلياژي پايين مثل G6 يا ۲ F 6 ساخته شود.
قالب هاي جاسازي معمولآً از فولاد ابزاري گرم كار H12 , H11 يا H13 هستند (يا گاهي H26، وقتي كه ثابت شود انتخاب بهتري مي باشد). در بسياري از كاربردهاي ويژه، سوپر آلياژهاي نيكلي يا كيالتي ساخته مي شوند تا براساس قالب هاي فولاد ابزاري كارگرم قراردادي، قالب هاي جاسازي درست شوند و قطعات حالت شكل پذيري (Ductility) مناسب بگيرند.
مواد قالب استفاده شده براي پتك كاري گرم شامل فولاد ابزاري گرم كاري  (از سري AISI H) فولادهاي آلياژي مانند سري ۴۱۰۰ يا ۴۳۰۰ AISI و تعدادي مواد آلياژ پايين اختصاصي است. فولادهاي ابزاري گرم كاري AISI مي توانند آزادانه بر اساس دسته بندي شوند. مواد قالب براي پتك كاري گرم بايد داراي خاصيت سختي، مقاومت در برابر سايش و تغيير شكل پلاستيكي، مقاومت در برابر فرسودگي حرارتي و شكاف خوردگي بر اثر دما و فرسودگي هاي مكانيكي را دارا باشد. طرح قالب نيز در اطمينان يافت از طول عمر قالب مهم است. طراحي نادرست مي تواند منجر به فرسايش يا شكستگي زودتر از حد معمول شود.
اين مبحث در مورد قالب ها و مواد قالب براي پتك كاري گرم در فشارهاي عمودي، چكش كاري و ماشين هاي پتك كاري افقي است. قالب هاي استفاده شده در ساير فرآيندي هاي پتك كاري مثل پتك كاري دوار و پتك كاري در دماي ثابت مي باشد.
اكثر پتك كارهاي قالب باز در يك جفت قالب مسطح توليد مي شوند كه كي به چكش يا كوبه پرس وصل شده و ديگر به فك ثابت ( سندان). قالب هاي قرار (Swage) يا نيمرخ مدور و قالب هاي V نيز معمولاً استفاده مي شوند. اين انواع مختلف قالب بايد داراي طرحي مهندسي و كاربردي باشد. در بعضي از موارد كاربردي، پتك كاري با تركيبي از قالب مسطح و قالب قرار صورت مي گيرد.
در طراحي قالب هاي مسطح سطح قالب مسطح بايد موازي باشد تا از باريك كردن تدريجي قطعه كار جلوگيري شود. قالب هاي مسطح از نظر عوضي از ۳۰۵ تا ۵۱۰ ميلي متر ( ۱۲ تا ۲۰ اينچ) مي باشد. گرچه اكثر آن ها از ۴۰۵ تا ۴۵۵ ميلي متر ( ۱۶ تا ۱۸ اينچ) هستند لبه هاي قالب هاي مسطح گرد است تا از گير كردن يا ترك برداشتن قطعه و تشكيل روي هم افتادگي در طول پتك كاري جلوگيري شود.
قالب هاي مسطح براي شكل دادن ميله ها، پتك كاري هاي مسطح و اشكال گرد استفاده مي شوند. قالب هاي     پهن وقتي استفاده مي شوند كه جريان متقاطع ( حركت كناري) مطلوب است يا وقتي كه قطعه كار بر اثر استفاده از جريانات ممتد بيرون كشيده شده است. قالب هاي باريك تر براي قطع كردن يا باريك كردن مقطع عرضي به كار برده مي شوند.
قالب هاي قرار اساساً همان قالب هاي مسطح هستند با يك برس نيمه مدور به درون مركزشان و شعاع نيم دايره به كم قطرترين استوانه اي كه مي تواند ايجاد شود مربوط است. قالب هاي قرار در پتك كاري ميله هاي گرد نسبت به قالب هاي مسطح داراي مزاياي زير هستند:
     كمترين برآمدگي طرفين
    حركت طولي تمام فلز
    تغيير شكل بيشتر در مركز ميله
    عمليات سريع تر
معايب اين قالب شامل عدم توانايي در:
     پتك كاري بيشتر از يك سايز، در اغلب موارد
    علامت گذاري يا قطع قسمت ها (برخلاف قالب مسطح)
طراحي قالب هاي فورج به دو صورت انجام مي گيرد.
۱- طراحي قالب هاي آزاد فورج
۲- طراحي قالب هاي بسته فورج
طبق محاسبات علمي قالب سازي و تجارب كاربردي انجام گيرد و موارد ذيل رعايت شود:
۱- طراح قالب هاي فورج، بايد با پروسه ي صنعتي فورجينگ، ماشين آلات، پرس ها، روش هاي ساخت قالب هاي فورج، مكانيزم هاي به كار گرفته شده در ساخت و مونتاژ قالب هاي فورج و محاسبات مربوط به قالب ها آشنايي كامل داشته باشد.
۲- در طراحي قالب هاي فروج، بايد مقاومت، فشارها و نيروهايي را كه به قالب ها وارد مي شود، در نظر گرفته و محاسبه نمود تا قالب هاي فورج داراي مقاومت عالي و استحكام ساختماني لازم باشند.
۳- در طراحي و ساخت قطعات كار و قالب هاي فورج بايد از كامپيوترها، نرم افزارها و تكنولوژي پيشرفته و جديد مانند دستگاه هاي طراحي سه بعدي مختصات
(شكل ۱-۲۶و ۱-۲۷) استفاده شود.
۴- در طراحي قالب هاي فورج، استفاده از قطعات پيش ساخته و استاندارد مانند:
كفشك ها، سنبه ها، ميله هاي راهنما، بوش هاي راهنما، فنرها و غيره بايد مد نظر باشد.
۵- در طراحي قالب هاي فورج، بايد از متد شيب و زاويه دادن به قطعات قالب استفاده شود. اين روش، خروج سهل و آسان قطعات فورج شده ي قالب را تامين مي نمايد.
۶- طراحان قالب هاي فورج، بايد بر اساس نوع محصول فورج شده و دقت و ميزان كارايي و ظرافت آن به پرداخت بودن سطوح حفره ها و محفظه هاي قالب اهميت بيشتري دهند.
۷- طراح قالب هاي فورج، بايد با انتخاب صحيح فولادهاي مناسب و استاندارد و عمليالت حرارتي بسيار دقيق و يا با به كارگيري روش هاي پوشش دهي مانند استفاده از مواد TiN و Tic در قالب ها، حذف تنش ها با جلوگيري از ايجاد گوشه ها و لبه هاي تيز  در قالب هاي فورج، بر قدرت و استحكام قالب بيفزايد.
۸- در طراحي قالب هاي فورج بايد به گونه اي عمل شود كه در صورت بروز جادثه و شكستگي و يا فروسدگي قطعات قالب، عمليات عمير و نگهداري قالب به راحتي انجام گيرد و قطعات معيوب تعويض و جايگزين شوند.
۹- در طراحي قالب هاي فورج، بايد مشخصات پرس فورجينگ و اطلاعات كورس لازم براي عمليات پرس كاري، مقدار تناژ، فشار و نيروي مورد نياز، ابعاد و اندازه ي كلي قالب و ساختمان عمومي آن در نظر گرفته شود. در پوسه ي فورجينگ بنا به ابعاد و فرم قطعات  فورج شده و نوع ساختمان قالب ها از پتك هاي ماشيني و چكش هاي ضربه اي و پتك هاي پنوماتيكي و يا پرس هاي مكانيكي و هيدروليكي خاص استفاده مي شود و از پتك ماشيني سقوطي براي فرم دهي قطعات با قالب هاي فورج، كشيدن، پهن كردن قطعات فورج و سوراخ كردن قطعات آهنگري استفاده مي شود.
۱۰- در طراحي قالب هاي فورج، بلوك و ساختمان فولادي قالب، با توجه به ميزان تناژ نيرويي كه در پروسه ي پرس كاري در برابر فشارها و نيروهاي عمودي ( فشار پرس)، نيروها و فشارهاي جانبي، و تمركز قدرت و فشار و نيروهاي داخلي قالب مقاومت مي نمايد، بايد محاسبه و تعيين شود بلوك هاي قالب داراي ابعاد و ضخامت لازم باشند.
۱۱- در طراحي قالب هاي فورج و آهنگري، تنش هاي بسيار شديد مكانيكي و حرارتي به قالب وارد مي شود كه اين عوامل بايد مورد بررسي و تحليل قرار گيرد. اين
تنش ها به حالت هاي زير بروز مي كنند:
الف) تغيير فرم پلاستيكي قالب هاي فورج
ب) خستگي حرارتي قالب هاي فروج
پ) خستگي مكانيكي قالب هاي فورج
ت) سايش تدريجي قالب هاي فورج در عمليات پرس كاري
در طراحي قالب هاي فورج كه عمليات خم را انجام مي دهند، لبه هاي فرم گرفته، به سه گروه طبقه بندي مي شوند:
۱- لبه هاي كه بر اثر خمش و فشار به وجود آمده اند.
۲- لبه هايي كه بر اثر خمش ساده ايجاد شده اند.
۳- لبه هايي كه بر اثر دو نيروي كششي و خمشي به وجود آمده اند.
طراحي و ساخت قالب هاي فورج بيشتر به روي Close- die انجام مي پذيرد كه به چهار شكل طراحي مي شوند.
۱- فورج نهايي Blocker – type
2- Block و فورج Convetional
3- نزديك به شكل نهايي High- dcfinition
4- شكل نهايي Precision
 قالب هاي فورج و عمليات آهنگري
 براي فرم دهي و شكل دهي فلزات چكش خوار، از طريق فشار و ضربات متوالي و با استفاده از حرارت دهي قطعات كار يا بدون دخالت حرارت، از ابزارهاي مخصوصي كه قالب هاي فورج مي باشند استفاده بهينه مي شود.
با به بكارگيري قالب هاي فورج اقدام به توليد انبوه قطعات مختلف فورج شده مي شود كه داراي مقاومت هاي فشاري، برشي و كششي بسيار بالا مي باشند. به طور كلي قالب هاي فورج به دو دسته طبقه بندي مي شوند:
۱- قالب هاي بسته
۲- قالب هاي باز ( آزاد)
در قالب هاي بسته ي فورج، مواد اوليه ي قطعه به شكل كاملاً دقيق و حساب شده در محفظه هاي قالب قرار مي گيرد و قالب براي فرم دهي خود قطعه جا دارد و مواد اضافي گداخته در عمليات پرس كاري باعث جلوگيري از جفت شدن قالب مي شود. در مراحل عمليات فورج قالب هاي بسته، مواد اوليه طي مراحل مختلفي به شكل اصلي كار نزديك مي شوند و در نهايت فرم اصلي را به خود مي گيرند. و در مرحله آخر با يك قالب آرايش، ضايعات دوره قطعه اي فورج شده برش مي خورد. براي طراحي و ساخت قالب هاي فورج بسته، در مراحل عمليات فورج كه قطعه به شكل لازم نزديك مي شود، اين كار را مي توان در يك قالب انجام داد تا حفره ها در يك قالب باشد و نيز مي توان در قالب هاي جداگانه به اين امر پرداخت. اما در يك قالب فورج معمولي دو حفره ي اصلي در قالب طراحي مي شود و قالب برشي آرايش قطعه فورج شده، جداگانه اين عمليات پرس كاري را انجام مي دهد.
در قالب هاي باز،  بلوك هاي قالب از فولادهاي آلياژي با استحكام و ضخامت زياد انتخاب مي شوند. بعد از عمليات ماشين كاري، سنگ كاري، ايجاد حفره ها و  محفظه هاي قالب كه شكل دقيق قطعه ي نمونه كار را دارند، اكثراً با روش مدلسازي الكترود ( مدل مسي) و عمليات اسپارك اورژن ساخته مي شوند. سطح حفره ها و محفظه ها بعد از انجام عمليات حرارتي و برگشت، به طور دقيق پوليش و پرداخت مي شوند. در حفره هاي قالب، قطعه كار گداخته شده كوبيده مي شود و فرم محفظه و حفره ي اصلي قالب را به خود مي گيرد. در قالب هاي باز ( آزاد). در پيرامون حفره ي اصلي قالب، شياري عميق ايجاد مي كنند تا مازاد مواد اوليه بعد از فرم گيري و شكل گيري نهايي به داخل خندق ها
( شيارها) سرازير و داخل شود.