Русский 
English 
Español 
Français 
العربية 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Nederlands (Formeel) 
日本語 
Türkçe 
Українська 
Ковка впервые появилась у кузнецов тысячи лет назад. Они использовали молоты или наковальни для производства различных изделий. Сегодня многие отрасли промышленности используют этот популярный производственный процесс. Согласно исследованиям, в доход от ковки к 2024 году достигнет 31,6 миллиарда долларов США.
Как правило, ковка предполагает придание металлу формы с помощью прокатки, молота или прессования. Процесс происходит при различных температурах: холодной, теплой или горячей. Как правило, этот процесс позволяет получить высокопрочный металл для изготовления различных деталей.
Ковка может быть выполнена различными методами. В этой статье вы получите полное представление об этом процессе, его методах и способах применения. Итак, давайте углубимся в статью!
Определение ковки
Ковка is a metal shaping process that uses localized compressive forces. Usually, the force is applied on the metal workpiece in the form of hammer blows, presses, or rollings. You may power these tools through electricity, hydraulics, or compressed air. However, forging is classified according to the temperatures at which it works— cold (at room temperature), warm (300 to 800°C), and hot forging (above 800°C).
С помощью ковки вы можете превратить металлическую заготовку в различные формы. Это может происходить за счет придания заготовке требуемой формы путем приложения силы в виде падающего на наковальню плунжера. В другой ситуации, сдавливая металлическую деталь в полости штампа, вы придаете материалу форму.
Этот метод совместим с углеродистой сталью, легированной сталью, нержавеющей сталью, алюминием, латунью, медью и титаном. Процесс позволяет пластически деформировать исходный металл в различные геометрические формы с минимальными потерями материала. После ковки заготовка из необработанного металла приобретает значительную прочность и усталостную устойчивость.
Обычно, когда металл нагревают при высокой температуре, а затем прикладывают давление, трещины и пустоты в металле заделываются, что делает его прочным. Кроме того, чередование зернистой структуры металла при соблюдении технологии ковки делает металл прочным и крепким.
Какое оборудование используется для ковки?
Ниже приведены основные кузнечные инструменты, используемые для этого процесса; их применение зависит от метода, который вы используете. Давайте посмотрим!
-
Молотки
Молот - самый распространенный инструмент для ковки. В машине противоударного действия имеются молот и наковальня, а металлическая деталь удерживается между ними. Она работает за счет постоянных ударов по металлической заготовке с определенных участков, чтобы деформировать или придать ей форму. Чтобы изменить форму металла, молоту требуется довольно высокое давление. Таким образом, требуется почти 50 000 фунтов движущей силы.
-
Пресса
В отличие от непрерывной ковки с использованием молота, металл для придания ему формы продавливается между штампами специальной формы на прессах. Как правило, в прессах используется механическое или гидравлическое давление для воздействия на ковочный штамп. В механических прессах для нанесения ударов важную роль играют кривошипы, кулачки и толкатели. В то время как в гидравлических прессах давление жидкости и поршень создают движущую силу. Кроме того, в прессах металл выдавливается вертикально в полости штампа.
-
Upsetters
Апсеттеры очень похожи на прессы. Единственное различие заключается в том, что при ковке на разгрузочном прессе металл сдавливается в горизонтальном направлении. Усилие прикладывается в горизонтальном направлении, чтобы переместить металл в полость штампа.
-
Кольцевые ролики
Как следует из названия, кольцевые вальцы отвечают за изготовление колец из металлов. В первую очередь они способны создавать кольца диаметром от нескольких дюймов до почти 300 дюймов. Кольцевые вальцы работают с полыми металлическими заготовками.
Что такое различные виды ковки?
Существует несколько методов ковки, каждый из которых имеет свои возможности и преимущества. Начнем с первого метода ковки:
1. Высадочная ковка
Каплевидная ковка названа так потому, что она работает путем падения молота на заготовку, чтобы деформировать ее в соответствии с формой штампа, в котором она находится. Штамп - это поверхность, которая соприкасается с металлической заготовкой. В зависимости от операций они могут быть плоскими или многогранными.
Высадочная ковка подразделяется на два типа:
- Ковка в открытом штампе или кузнечная ковка.
- Ковка в закрытом штампе или штамповка с вдавливанием.
Ковка в открытом штампе
При ковке в открытом штампе металлическая заготовка не заключена в штамп. Вместо этого заготовка помещается на неподвижную наковальню, и молот ударяет по ней, придавая материалу нужную форму. Таким образом, именно вы отвечаете за изменение положения металла для достижения требуемой формы.
Кроме того, компания предлагает металлические изделия по индивидуальному заказу. Ниже приведены некоторые преимущества кузнечной ковки:
- Обладает усталостной прочностью и мелкой зернистостью.
- Вероятность образования пустот меньше.
- Улучшает внутреннее качество продукта благодаря отличным механическим свойствам.
Ковка в закрытых штампах
Закрытая штамповка полностью основана на использовании штампов различной формы. Металлическая заготовка внутри штампа падает на молот, что вызывает ее течение; в итоге полости штампа заполняются. Заготовка в штампе крепится к наковальне.
В результате непрерывного удара излишки металла выходят из полостей штампа и называются вспышкой. Вспышка остывает за меньшее время по сравнению с остальным материалом в штампе. Это делает его сравнительно более прочным и твердым. После завершения ковки вспышку можно удалить. Ковка по оттиску дает следующие преимущества:
- Создает уникальные и высокотехнологичные формы изделий.
- Работает с продукцией весом до 25 тонн.
- Обеспечивает более высокую производительность.
2. Ковка валков
Метод роликовой ковки позволяет уменьшить толщину и увеличить длину круглой или прутковой заготовки. Используются два цилиндрических или полуцилиндрических горизонтальных валка, каждый из которых имеет фигурные канавки. Нагретая круглая заготовка помещается между валками, и при вращении валков заготовка последовательно формируется в станке. После этого она перемещается в следующий набор пазов. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая форма и размер стержня.
Преимуществом ковки вальцами является отсутствие отходов материала. Кроме того, она уменьшает площадь поперечного сечения стержня и формирует конические концы.
3. Прессовая ковка
Ковка на прессе связана с фактором сжатия. Металлическая деталь помещается на неподвижный штамп, и к ней прикладывается постоянное давление для придания требуемой формы. Вы можете контролировать внутреннюю деформацию, регулируя степень сжатия.
Ковочный пресс предпочтительнее по следующим причинам:
- Обеспечивает потрясающую точность.
- Прессовая ковка может оказывать давление 500-9000 тонн.
- Вы можете автоматически управлять давлением, скоростью и перемещением штампа.
4. Расстроенная ковка
При ковке с разгрузкой длина заготовки сжимается, чтобы увеличить ее диаметр. Кривошипные прессы - это высокоскоростные машины, позволяющие выполнять ковку с разгрузкой. В основном кривошипные прессы устанавливаются в горизонтальной плоскости для повышения эффективности работы. Однако могут использоваться также гидравлические или вертикальные кривошипные прессы. Ковка с разгрузкой выгодна тем, что увеличивает скорость производства. Кроме того, обеспечивается полная автоматизация.
5. Холодная ковка
Холодная ковка - это один из методов ковки, который позволяет получать изделия с превосходной поверхностью и точными допусками на размеры. Холодная ковка значительно отличается от других методов ковки, поскольку в ней не используется тепло. Вместо этого для формирования деталей требуется холодная температура.
Кроме того, он предлагает широкий спектр форм, включая валообразные детали, полые детали, изогнутые и неизогнутые конфигурации, чашеобразные компоненты и т.д.
6. Изотермическая ковка
Изотермическая ковка - это усовершенствованная форма горячей ковки, при которой и материал, и пресс-форма нагреваются до одной и той же температуры. Поэтому для поддержания надлежащего баланса необходимо иметь устройство для нагрева пресс-формы и контроля температуры. В процессе используется адиабатический нагрев, что означает отсутствие теплового обмена между системой и окружающей средой. Таким образом, благодаря меньшим потерям тепла можно использовать более компактные машины.
Чаще всего изотермическая ковка подходит для материалов с узким температурным диапазоном, таких как титановые сплавы, суперсплавы, силовые суперсплавы и т.д.
7. Автоматическая горячая ковка
При автоматической горячей ковке металлические прутки вводятся в один конец ковочной машины при комнатной температуре. Из противоположного конца выходят горячие кованые изделия. Весь процесс происходит быстро. Как правило, за минуту машина может изготовить 180 мелких деталей, а более крупные детали - со скоростью 90 деталей в минуту.
Основное преимущество этого метода заключается в том, что для управления кузнечным станком требуется совсем немного рабочей силы, а весь остальной процесс происходит автоматически. Кроме того, не образуется вспышка, поэтому материал не расходуется впустую.
8. Прецизионная ковка или ковка в форме сетки и близкой к ней форме
Прецизионная ковка - это, как правило, беспроблемная ковка, близкая к сетчатой форме. Она предназначена для минимизации затрат и отходов в процессе работы. Стоимость снижается за счет меньшего расхода материала, ограниченного использования энергии и уменьшения объема механической обработки. Поэтому этот процесс предпочтителен только в том случае, если требуется снижение стоимости.
Точная ковка - это, прежде всего, техника совершенствования, которая не требует дополнительной обработки после ковки.
Применение ковки
Ковка - это высокоприменимая технология производства металла. С ее помощью можно создавать как небольшие кованые детали размером в несколько дюймов, так и довольно крупные детали весом в тонны. Ниже перечислены некоторые распространенные варианты использования:
- Она отвечает за производство чувствительных деталей самолетов.
- Процесс укрепляет автомобильную технику.
- Она также производит ручные инструменты, например, винты, заклепки, зубила, болты и т.д.
- Благодаря превосходной усталостной прочности кованого металла, он идеально подходит для большинства подвижных компонентов, таких как шестерни распредвалов и коленчатые валы.
- Эта техника применима при строительстве конструкций кораблей.
- Роторы генераторов и турбинные двигатели также являются примерами кованых изделий.
- Он также играет роль в укреплении деталей двигателя и трансмиссии.
Заключение
Hopefully, you are there with enough knowledge about the basics and several methods of the forging process. Forging enables you to enjoy metal parts containing outstanding mechanical properties, offering toughness, ductility, and fatigue resistance. On top of that, Forging provides products with various sizes and design flexibilities. Yet, you need to take high safety measures while dealing with forging techniques in industries. Your slight negligence may prove risky to you.
At ЦЗЯХУЙ, we offer expert forging services, leveraging advanced techniques to produce high-quality metal components for various industries. Our skilled team specializes in methods like drop forging and precision forging, ensuring precision and reliability in every project. For more details, visit our forging services page.
