Что такое поковка: Что такое поковка? Процесс изготовления поковки. Ковка, штамповка

Что такое поковка? Процесс изготовления поковки. Ковка, штамповка

Сегодня обработка металлов давлением является наиболее распространенным и технически обоснованным методом получения заготовок, именуемых поковками, которые в дальнейшем подвергаются механической обработке для достижения требуемых размеров и конфигурации детали.

 

Поковка – это промежуточная заготовка, полученная методом пластической деформации металла, особенность которой является ее схожесть с будущей деталью или изделием по габаритным размерам и форме.

Процесс изготовления поковки проходит следующие этапы:

1. Резка проката различной конфигурации на необходимые размеры.
 

Используемый прокат может иметь круглое, квадратное, прямоугольное и многоугольное сечения. Иногда допускается применение заготовки в виде специального профиля (уголок, двутавр, швеллер)

2. Процесс деформации метала.

3. Термическая обработка поковки (нормализация и отпуск)

4. Прием готовой поковки отделом технического контроля.

 

Методы, используемые для изготовления поковки

Сегодня существует два основных метода получения поковки:

• Ковка – процесс деформации металлической заготовки, которая находится в пластическом состоянии и придания ей нужной формы путем воздействия ударной нагрузки бойков молота или пресса. К ковке также относят гибку, вытяжку, волочение. Отличительной особенностью ковки является то, что заготовка находится в свободном положении в процессе деформации, она не имеет четкой базировки.

Припуск под обработку кованой поковки практически в 2 раза больше, нежели у поковки полученной методом штамповки. На производстве ковку применяют только в мелкосерийном и единичном производстве двумя основными методами, это ручной или машинный.

• Штамповка – процесс деформации металлической исходной заготовки под давлением, протекающий с использованием дополнительной оснастки (специального штампа). Процесс пластической деформации осуществляется в матрице штампа, форма которой полностью идентична изготовляемой поковке. Ударным элементом, оказывающим нагрузку, выступает пуансон.
Штамповка может быть выполнена с предварительным нагревом исходной заготовки, так и без него.

Штамповка, в отличие от ковки, имеет достаточно высокую производительность, она не требует высокой квалификации рабочих, а на выходе поковка имеет более высокую точность размеров и малую шероховатость поверхностного слоя. Однако применение штампов целесообразно только в массовом и серийных производства, чтобы оправдать затраты на их дорогостоящее изготовление.

Легированная сталь марки 5ХНМ (инструментальная штамповая) широко применяется в отраслях, где к изготавливаемой продукции предъявляются высокие требования по твердости, прочности, износоустойчивости, а также где необходима высокая точность изготовления. Зачастую это инструментальное производство и станкостроение.

Поковка, полученная из стали 5ХНМ, нашла свое основное применение в конструировании и производстве прессовых штампов, ковочных агрегатов, молотов.

Сталь 5ХНМ обладает следующими механическими свойствами:

Предел прочности в – 1570 МПа
Предел текучести T – 1420 МПа
Твердость после отжига – 241 МПа
Ударная вязкость KCU – 340 кДж / м2

 

Анализируя физические свойства и состав базовых легирующих элементов стали 5ХНМ можно отметить, что благодаря высокому содержанию хрома – до 0,8 % и никеля до 1,8 % сталь обладает высокой твердостью, прочностью и упругостью, что позволяет избежать трещин на поверхности поковки после ее термической обработки. Входящий в состав молибден до 0,3% способствует хорошей ударной вязкости, тем самым предотвращая появление хрупкости стали после отпуска.

Поковки из штамповой стали 5ХНМ подвергают отжигу, подготавливая ее их для последующей термической обработки и обеспечивая снятия внутренних напряжений в структуре.

Для того чтобы инструмент, изготовленный из штамповой легированной стали 5ХНМ обладал максимальной твердостью и имел длительный срок службы требуется финишная термообработка. Закалка осуществляется при температуре, которая достигает 850°C, а затем производится последующий отпуск при температуре 460-520°C. 

Среда, в которой будет производиться закалка и отпуск, а также температурный режим выбирается технологом в зависимости от условий работы и испытываемой ударной нагрузки изготовляемого инструмента. Однако нужно помнить, что высокие температуры в процессе закалки могут стать причиной увеличения прокаливаемости стали и как следствие снижение ударной вязкости.

Существует также и зарубежные аналоги штамповой легированной стали 5ХНМ, которая также приобрела большую популярность в США и странах Евросоюза.

Здесь ее маркируют в соответствии своих стандартов, действующих на территории страны. Например, Т61206 или L6 на территории США и 55NiCrMoV7 в странах Евросоюза.

ПОКОВКА — это… Что такое ПОКОВКА?

поковка — Изделие или заготовка, полученные технологическими методами ковки, объемной штамповки или вальцовки. Примечания 1. Кованая поковка поковка, полученная технологическим методом ковки. 2. Штампованная поковка поковка, полученная технологическим… …   Справочник технического переводчика

поковка — ковка, заготовка Словарь русских синонимов. поковка сущ., кол во синонимов: 2 • заготовка (50) • ковка …   Словарь синонимов

ПОКОВКА — промежуточная заготовка или изделие, полученное ковкой или объемной штамповкой …   Большой Энциклопедический словарь

ПОКОВКА — ПОКОВКА, поковки, жен. (тех.). 1. только ед. Действие по гл. ковать, то же, что ковка. 2. Обработанный ковкой кусок металла. Стальные поковки. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

ПОКОВКА — ПОКОВКА, и, жен. (спец.). Заготовка, обработанный ковкой или горячим штампованием кусок металла. | прил. поковочный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

поковка) — (напр. ротора турбины [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN forging …   Справочник технического переводчика

поковка — 3.13 поковка (wrought product): Стальная заготовка, подвергшаяся деформации путем прокатки, волочения, ковки или каким либо другим способом, например сортовой прокат, заготовка, лист, полоса, труба небольшого диаметра, проволока. Источник: ГОСТ Р …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

поковка — и; мн. род. вок, дат. вкам; ж. Спец. 1. = Ковка. Произвести поковку лошади. Цепь собственной поковки. 2. обычно мн.: поковки, вок. Заготовка или готовое изделие, полученные в результате ковки или горячей штамповки. Транспортировать поковки.… …   Энциклопедический словарь

поковка — ГОСТ 25501 82 Поковка Полуфабрикат, изготовляемый ковкой все термины стандарта см. ГОСТ 25501 82 …   Металлургия. Терминология ГОСТ

Поковка —         заготовка или готовое изделие, получаемое ковкой (См. Ковка) или горячей объёмной штамповкой (См. Штамповка) в кузнечно штамповочном производстве …   Большая советская энциклопедия

Поковка — ж. 1. то же, что ковка 2. Обработанный ковкой или штамповкой кусок металла. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Стальная поковка

Поковка представляет собой заготовку или изделие промежуточного типа, необходимое для производства деталей или оборудования. Для создания поковки необходима сталь прочной марки, изделие активно используется в различных отраслях.

Главной особенностью данной заготовки является схожесть по типу, размеру и форме с габаритами будущего изделия. Основными свойствами является прочность, износостойкость, гибкость.
  

Производственные процессы по созданию поковок

Большая часть предприятий, производящих поковки, использует собственные сталелитейные цеха, оборудованные высокотехнологичным оборудованием. Специалисты особое внимание уделяют выбору качественного сырья, с учетом будущих эксплуатационных свойств. На этапе разработки и выбора материала производится расчет будущих нагрузок изделия. Результатом обработки данных стал подбор требуемых марок стали. Эксплуатационные характеристики имеют большое значение при выборе материала.

При производстве стальных поковок все процессы осуществляются со строгим соблюдением технических параметров, утвержденных ГОСТ 8479-70, ГОСТ 7505-83, ГОСТ 7829-70, ГОСТ 25054-81.

Под стандартами представлены существующие технические требования с учетом, веса, состава, формы и марки стали, а также параметров изделия. При исследовании прочности изделий учитываются также другие важные параметры.

Сегодня используется два метода производства стальных поковок:

— Метод кузнечной свободной ковки. Шлифование заготовки производится за счет многократных ударов. Производство осуществляется холодным либо горячим способом, при последнем способе заготовка нагревается.

— Штамповочный метод. При данном способе происходит равномерное давление на заготовку, таким образом, формируется поверхность. Данный метод исключает растекание металла при производстве. На качество продукта оказывает влияние штамп.

Марки стали отличаются в зависимости от состава. В зависимости от марок, существуют различные виды поковок.

Виды поковок и их применение

Углеродные поковки
Данный вид производится из специально предназначенных видов углеродистой стали, особенностью считается высокая прочность. Маркируется свойство цифрой за буквами «КП». Заказчик может выбирать на свое усмотрение марку и предел прочности. Используются заготовки для производства арматуры в строительстве, в таких отраслях как металлургия, нефтехимическая промышленность, необходимы для краностроительных и подшипниковых заводов.

Прессовые поковки
Производство осуществляется путем штамповки с использованием пресса. Предназначены для машиностроения, нефтехимической и горнодобывающей отрасли.

Молотовые поковки
Для производства используется кузнечный молот и кувалда. Отличаются высокой твердостью и гибкостью. Используются в автомобилестроении.

Нержавеющие поковки
Для производства используется однородная нержавеющая сталь, применяются в электропромышленности и судостроении. Заготовки исчисляются в тоннах. Необходимы для создания турбин и валов.

Легированные поковки
Производство с использование легированной стали, в составе имеются добавки марганца, никеля, кремния, хрома и кобальта. Поковки обладают исключительными свойствами. Благодаря вхождению в состав дополнительных компонентов, изделию удается придать особые свойства: повышенную твердость, высокую устойчивость к коррозии.

Инструментальные поковки
Производится на основе углеродистой либо легированной стали. Созданные детали используются для производства высокоточных инструментов. Детали имеют вид фрез, оправок, встречаются также другие формы. Данный вид поковок активно используется в сельском хозяйстве, из них изготавливают детали для тракторов и сельхозорудий.

Конфигурации поковок

В зависимости от назначения могут использоваться различные по виду поковки:
— круглые и круглые с уступами, могут иметь вид диска, либо диска с отверстиями и без, кольца или вала;
— прямоугольного сечения, представлены в виде бруса, цилиндра, плиты или куба.

Выбирая стальную поковку нужно ориентироваться от задачи и ее способа использования. По требованиям заказчика могут изменяться марка стали, устанавливаться иной размер и вес. Современные производители в своей работе соблюдают все инструкции клиента, произведенный товар соответствует всем требованиям, он сертифицирован и отличается низкой стоимостью.

Поковка

 

       

Поковка

          В этом разделе Вы можете выбрать поставщика и в дальнейшем купить поковку, которая удовлетворяет вашим параметрам. Выбирайте нужный типоразмер выше, затем откроется страница с продукцией, если поставщик опубликовал свой товар.
 
Немного теории:
Не стоит путать поковку и металлопрокат, хоть выглядит продукция визуально иногда очень похоже. Основное отличие поковки от металлопроката — это способ получения и как следствие различие в механических свойствах, даже если марка стали одинаковая.

            Поковка – это металлическая заготовка, получаемая методом обработки металла давлением — прессованием. Штамповка, свободная ковка на прессах в горячем состоянии ,  холодная высадка –  все это методы получения поковки. Но в основном понятие «поковка» применяют к металлической заготовке, полученной методом ковки на прессах или пневмомолотах в горячем состоянии.

Исходным материалом для изготовления поковок могут служить слитки ,обжатые болванки (блюмсы), кованые или катаные заготовки, а также заготовки с установок непрерывной разливки стали (УНРС) и различные виды металлопроката. Размеры поковок должны учитывать припуски на механическую обработку.

В процессе перекова происходит уплотнение (упрочнение )металла, литейная пористость заваривается, зерно измельчается . Основное отличие поковки от металлопроката в том, что это отдельный вид продукции, поэтому на нашем портале он и выделен в отдельную категорию.  Основные преимущества поковки над металлопрокатом: можно получать разную конфигурацию профиля и сечения;  внутренние дефекты присущие металлопрокату имеют иную форму, что порой значительно влияет на механические свойства. К примеру, если  в металлопрокате вредные примеси ( сера и фосфор) при ликвации (неоднородность химического состава) растягиваются по длине, то в поковке вредные примеси  распределяются хаотично , в зависимости от направления действия ударной силы молота.  Поковку выбирают в случаях когда металлопрокат попросту не подходит. Например производство валов на турбинные установки атомных станций или валы двигателей грузового водного транспорта. Вал можно выполнять переменного диаметра изначально в поковке, тем самым уменьшая затраты на механическую обработку, в отоличии от катанной заготовки одного диаметра, да и порой прокатные станы попросту не позволяют получать большие диаметры.

В основном  поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали выполняют по ГОСТ 8479-70. Согласно этого ГОСТа  поковки делят на 5 групп, в зависимости от требований заказчика по механическим свойствам, условиям комплектования , сдаточным характеристикам, видам испытаний. 5-я группа соответственно самая сложная по выполнению требований.
Чуть больше теории:

КОВКА, ШТАМПОВКА, ПРЕССОВАНИЕ И ВОЛОЧЕНИЕ

 

         Прессованием называют процессы обработки металлов давлением, при которых деформация происходит под действием сжимающих сил. Все процессы прессования можно условно разбить на три группы. К первой группе относятся процессы, при которых весь объем заготовки деформируется одновременно; например штамповка и ковка сразу всего изделия. Ко второй группе относятся процессы, при которых деформации подвергается  лишь часть объема заготовки, при этом металл поступает в очаг деформации периодически. К этой группе процессов также относится ковка и штамповка, но с одного конца заготовки. К третьей группе относятся процессы деформации части объема заготовки с непрерывным поступлением металла в очаг деформации-процессы выдавливания металла в щели разного профиля, т.е. прессование и волочение.
Свободную ковку целесообразно использовать при производстве единичных поковок сложной конфигурации.
К преимуществам ковки по сравнению с другими способами обработки металлов сле­дует отнести ее универсальность в отношении массы, формы и размеров заготовок; отсутствие затрат на дорогостоящую технологическую оснастку; возможность использования сравнительно маломощных машин-орудий благодаря кон­центрированному приложению усилий ковки бойками в небольшом объеме деформируемого металла.
           Для массового производства поковок следует приме­нять штамповку, производительность которой в десятки раз больше, чем свободной ковки, а необходимая квали­фикация рабочих значительно ниже. Кроме того, при штамповке достигается значительно большая, чем при свободной ковке, точность размеров и чистота поверхно­сти, Однако штамповка выгодна лишь в серийном произ­водстве, потому что затраты на изготовление штампов оправданы при выпуске значительного количества поковок.
Производство прессованием профилей сложной формы и сечений часто оказывается более экономичным процес­сом, чем штамповка их с последующей механической об­работкой. Это объясняется тем, что прессованием можно получить изделия требуемых размеров с малыми допус­ками и тем самым сократить до минимума последующую холодную обработку заготовки. Кроме этого, высокая пластичность деформируемых металлов при прессовании благодаря всестороннему сжатию позволяет использовать этот процесс как основной способ производства изделий и цветных металлов и сплавов — труб, прутков и профилей, отличающихся очень большим сортаментом и малыми сериями. В последнее время в связи с возникновением потребности в широком сортаменте профилей из малопластичных легированных сталей, а также из титана его сплавов применение прессования значительно расширилось.
По сравнению с металлопрокатом, прокаткой труб, прутков и профилей прессование имеет свои преимущества и недостатки. К преимуществам
 
процесса прессования следует отнести: трехосное сжатие, благодаря которому повышается пластичность металла, и, следовательно, деформирование можно проводить с большими степенями деформации; быстрый переход с изготовления одного размера изделий и форм на другие; возможность получения сплошных и полых профилей самых сложных очертаний.
К недостаткам прессования относятся: более высокие потери на отходы; большая неравномерность механических свойств по длине и поперечному сечению изделия, сравнительно меньшие скорости истечения, а, следовательно, и производительность.
 Технология ковки и штамповки
Ковка и штамповка характеризуются большой неравномерностью деформации, вызываемой контактным трением и другими факторами, влияющими на распределение  деформаций по обрабатываемому телу.
Для оценки величины деформации при ковке и штамповке используют коэффициент уковки, который для случая осадки выражается так:
         K_oc = F₂/F₁=H/h>l,
         где F₁ и F₂ — площадь сечения поковки соответственно до ковки и после нее.
Коэффициент уковки подсчитывают по размерам, характеризующим основную деформацию, например при осадке — по линейным размерам вдоль осадки или по площадям, перпендикулярным направлению осадки.
При нескольких операциях ковки общий коэффициент уковки равен произведению частных коэффициентов
          К_общ⁼ К\К₂ …. К_п.
Общим коэффициентом уковки определяют полную степень проковки стали. Так, для ликвидации следов ли­той структуры и получения необходимых механических свойств коэффициент уковки равен 3—5, однако на прак­тике он иногда достигает даже 20.
Задачей кузнечно-штамповочного производства явля­ется получение деталей необходимой формы,точных раз­меров и с чистой поверхностью и заданными механическими свойствами в определенных направлениях. Поэтому для получения более прочных изделий часто приходится усложнять технологический процесс ковки и штамповки.
Методом свободной ковки получают все крупные по­ковки массой до 250 т и более. Мелкие и средние поковки обрабатывают свободной ковкой небольшими партиями. Исходным материалом при свободной ковке служат слитки, блюмы, болванки и прутковые катаные заготовки.
При ковке литого металла структура изменяется аналогично ее изменению при прокатке.
Наиболее характерные операции свободной копки по­казаны на рисунке ниже.

       а- осадка; б,в — высадки; г- протяжка; д- разгонка;е — прошивка
Простейшей операцией является осадка (рис. а). При этой операции требуется, чтобы бойки перекрывали заготовку. Вследствие трения боко­вая поверхность осаживаемой заготовки приобретает бочкообразную форму, что характеризует неравномер­ность деформации. Повторяя осадку несколько раз с раз­ных сторон, можно привести заготовку к первоначальной форме или близкой к ней, получив при этом более высокое качество металла и одинаковые его свойства по всем направлениям.
           Деформирование осаживаемой заготовки не по всей высоте называется высадкой (рис., б). Высадку можно осуществить при нагреве только части заготовки, напри­мер в середине (см. рис., б), либо ограничением дефор­мации на части заготовки кольцевым инструментом (рис. 290, в).
Операция протяжки (рис. 290, г) заключается в нане­сении последовательных ударов и передвижении заготовки; при этом между бойками во время удара находится только часть заготовки.
Большая деформация заготовки в направлении ее ширины за счет перпендикулярного расположения оси (заготовки относительно ширины бойков называется разгонкой (рис., д).
Внедрение инструмента в металл, в соответствии с (рис. 290, е), называется прошивкой.
Для разработки технологического процесса свободной ковки составляют чертеж поковки, отличающийся от чертежа изделия допусками на размеры, припуском на дальнейшую обработку и напуском, т. е. избыточным металлом для упрощения сложных очертаний изделия.
            По размерам поковки определяют массу заготовки:
                                Q_заг= Q_п+ Q_отх+ Q_уг+ Q_обс
             Где Q_п –масса поковки; Q_отх –масса отходов; Q_уг –масса, соответствующая угару; Q_обс –масса отходов при обсечке.
 Отходы от слитка составляют 25—30% (прибыль 20-25% и донная часть 5—10%). Угар составляет 2-3% от массы заготовки на каждый нагрев и 1,5—2% на каж­дый подогрев. Величина отходов обсечки зависит от сложности поковок и способа их изготовления. Для простых поковок они в сумме не превышают 5—8%, а для отдельных сложных поковок достигают 30%. Процесс свободной ковки может быть осуществлен вручную, молотом или прессом.Таким образом, разработка технологического процесса свободной ковки включает составление чертежа поковки с назначением припусков, допусков и напусков; определе­ние веса и размеров заготовки; выбор кузнечных операций и необходимого инструмента; выбор машинного оборудо­вания. Кроме этого, технологией предусматривается определение режима нагрева заготовки, типа и размеров нагревательных устройств, а также состава рабочей силы и норм выработки. Результаты разработки технологиче­ского процесса ковки фиксируются в технологической карте.
               Основными методами производства  штамповки являются объемный и листовой; штамповка бывает горячей или холодной. При горячей объемной штамповке формообразование поковок осуществляется в специальных инструментах- штампах, рабочие полости (ручьи) которых допускают течение деформируемого металла только в определенном направлении и до определенных пределов, в результате чего обеспечивается принудительное получение заданной формы и размеров поковки. Горячую объемную штамповку широко используют в массовом и крупносерийном произ­водстве; в мелкосерийном производстве применяют зна­чительно реже. Горячей объемной штамповкой изготовляют  поковки различной формы и размеров из сталей, цветных металлов и сплавов. Общий технологический процесс горячей штамповки складывается из отрезки заготовки, их нагрева, собственно штамповки (в несколько пере­ходов или даже операций), отрезки облоя и зачистки заусенцев, термический обработки, правки и калибровки , наконец, отделки поверхности. Объем и размеры заготовок при горячей штамповке несложных поковок можно приближенно определять, так же, как  при ковке, но дополнительно следует учесть ме­талл, необходимый для образования облоя в открытом штампе.

На видео ниже Вы сможете увидеть основные этапы производства поковки:

Дополнительную информацию Вы сможете найти в металлургических гостах и в ГОСТ 8479-70 — Поковки из конструкционной , углеродистой и легированных сталей.

Поковки из квадратных заготовок: ГОСТ, процесс производства

Что такое поковки стальные, виды и область их применения в металлургии. Ковка и штамповка как основные методы изготовления поковок. Этапы изготовления строительных поковок. Основные преимущества изделия. ГОСТ 7509-89.

Поковка стальная представляет собой заготовку, получаемую методом пластической деформации металла. Это изделие промежуточной стадии производства. Оно характеризуется схожестью с будущим изделием габаритами и формой. В качестве основного материала используют сталь прочных марок, а также другие металлы, востребованные в современной промышленности. Например, поковка алюминиевая активно применяется в автомобилестроении, для изготовления деталей двигателей и трансмиссии.

Виды поковок

Существует множество форм готовых изделий. Они зависят от формы используемого прессового оборудования. Чаще всего используют поковки из квадратной заготовки. Их получают методом штамповки или машинной ковки.

Рассмотрим существующие виды поковок:

1. Нержавеющие. Изготавливаются из стали, не подверженной коррозии. В производстве используется материал с однородной структурой. Изделия востребованы в судостроении и энергетической промышленности. Из них изготавливают крупные детали типа валов или турбин ТЭС, поэтому их вес может исчисляться тоннами.
2. Легированные. Изготавливаются из специальных сортов стали, которые содержат элементы, призванные повысить эксплуатационные характеристики металла. К ним относятся хром, марганец, никель, кремний и кобальт. Данные материалы способны придать металлу повышенную твердость, прочность и прочие полезные свойства.
3. Прессовые поковки. Такие заготовки получают методом горячей или холодной пластической деформации металла на прессах. Они широко востребованы в машиностроительной, судостроительной, горнодобывающей и других отраслях промышленности.
4. Молотовые поковки. Получают методом кузнечной обработки металла. Заготовки отличаются высокой твердостью и гибкостью. Их используют в автомобилестроении при изготовлении несущих элементов и крупных узлов транспорта.
5. Инструментальные. Изготавливают из углеродистой или легированной стали. Отличные эксплуатационные свойства востребованы в области производства высокопрочного инструмента высокой точности и других отраслях промышленности. Отличаются разнообразием форм.
6. Углеродистые. Такие заготовки получают из высокопрочных сортов стали. Их активно применяют в строительстве при изготовлении несущих конструкций объектов. Кроме того, их используют в подшипниковом производстве.

Не следует путать поковку и металлопрокат. Несмотря на визуальное сходство, материалы отличаются методом производства и, как следствие, техническими характеристиками, даже при использовании одной марки стали.

Отдельного упоминания заслуживают заготовки с оцинкованной поверхностью. Толщина защитного слоя зависит от марки изделия. Цинк отличается устойчивостью к коррозии и агрессивным средам. Это позволяет в несколько раз повысить срок эксплуатации. Оцинкованные заготовки востребованы в сложных климатических условиях.

Несмотря на разнообразие форм, наиболее востребованной в промышленности является поковка квадратная.

Методы получения

Изготовление поковок – довольно сложный технологический процесс. Существует два метода получения заготовок:

1. Ковка. Данный способ производства поковок характеризуется предварительным нагревом металла до пластичного состояния. После этого заготовке придают нужную форму с помощью ударной нагрузки молота или пресса. Особенностью процесса является свободное положение заготовки при обработке. Поковки, полученные методом ковки, отличаются высоким припуском под обработку. Этот показатель практически в 2 раза превышает аналогичный для штампованных изделий. Гибка, вытяжка и волочение также являются разновидностями ковки.
2. Штамповка. Главную роль в производственном процессе играет специальная оснастка, которая называется штампом. Матрица воздействует на заготовку с большим давлением. Ее форма полностью повторяет контуры готового изделия. Функцию силового элемента выполняет пуансон. Производственный процесс может протекать как в холодном, так и горячем режиме. Метод отличается высокой производительностью. Для обслуживания оборудования не нужны работники высокой квалификации. По сравнению с ковкой готовое изделие обладает более точными размерами и меньшей шероховатостью поверхности. Единственный недостаток штамповки заключается в высокой стоимости оборудования. Его целесообразно использовать лишь при массовом производстве.

Процесс изготовления поковок

Независимо от метода получения готового изделия изготовление поковок состоит из следующих этапов:

1. Разделка металлургического проката на отрезки необходимого размера. Типоразмер и сечение исходного сырья зависит от возможностей поставщиков. Это может быть круг, квадрат, многогранник и даже швеллер или двутавр.
2. Деформация металла. При ковке заготовка шлифуется под действием многократных ударов. Штамповка характеризуется равномерным давлением на поковку, в результате чего формируется готовая поверхность.
3. Нормализация и отпуск заготовки.
4. Качество готового изделия определяется специалистами технического контроля.

Преимущества применения

Производством рассматриваемых изделий занимаются литейные заводы. На них поставляют заготовки поковок, где они проходят полный технологический цикл, включая термическую обработку. Готовое изделие обладает следующими преимуществами:

• отличными эксплуатационными характеристиками;
• стабильными механическими свойствами;
• высокой стойкостью по Бринеллю;
• низкой стоимостью.

Заготовки не требует особых условий для хранения. В случае необходимости их можно складировать даже на открытой строительной площадке. Они долго сохраняют свои свойства.

Поверхность изделия отличается высоким качеством. На заготовках отсутствуют раковины, заусенцы, наплывы или другие дефекты. Кроме того, в процессе обработки металла не происходит обезуглероживания материала.

ГОСТ 7509-89

Настоящий межгосударственный стандарт определяет величину допусков, припусков и кузнечных напусков стальных поковок, изготовленных методом горячей объемной штамповки. Существуют ограничения по массе и размеру. В стандарте указано, что на заготовки массой больше 250 кг и размерами более 2500 мм допустимые отклонения, радиусы закругления наружных углов и прочие параметры устанавливают путем переговоров между изготовителем и заказчиком.

Поковки – востребованное в различных отраслях промышленности изделие. Их получает путем ковки и штампования заготовки. Как вы считаете, могут ли детали, изготовленные методом литья, соперничать по качеству с поковками? Напишите ваше мнение в блоке комментариев.

Что такое поковки

16 Ноября 2014 / Металлоизделия, материалы, строительные и промышленные услуги

Задача оптимизации всех используемых элементов для изготовления деталей постоянно возникает перед мастерами в современных условиях. Затраты времени многие пытаются компенсировать профессионализмом и опытом сотрудников, ставя им достаточно сложные и жесткие условия работы. Однако грамотные руководители предпочитают действовать иначе, ведь им известно, что качественное и быстрое изготовление совершенно любой детали возможно лишь в том случае, если предварительно были вложены усилия и подготовлены заготовки или основы.

Поковками называют любые детали, которые получают с помощью машин или больших станков. Несмотря на то, что такие детали кажутся грубыми и незначительными, потребуется применять множество технологий и приложить усилия, поскольку процесс изготовления конечных деталей будет тем быстрее и проще, чем ближе по форме и свойствам будет к нему исходная заготовка. Все лишние действия, касающиеся обработки изначальных заготовок, в промышленности ведут к удорожанию конечного продукта.

Изготавливаться поковки могут несколькими методами. Так, может использоваться ковка, причем как ручная (для уникальных и специализированных изделий), так и машинная, когда размеры заготовок большие. Применяют и метод горячей штамповки, при котором необходимые поковки штампуются в прямом смысле этого слова.

Форма получаемых поковок зависит от того, какое сечение имела заготовка. Уникальных групп по этому признаку выделяют несколько – округлые, прямоугольные и квадратные поковки. Подразделяют все поковки и на удлиненные и дисковые. Последняя группа представлена изготовленными из базовых заготовок квадратного типа поковок. Большое влияние на то, какую форму будет иметь поковка, оказывает и полость штампа. Будущие высокотехнологичные детали создаются буквально за секунду из нагретой стали с помощью направленного под определенным углом высокого давления.

Производство поковок начинается с подготовки проекта штампа, точность которого должна быть максимально высокой. Специалистам уже на этом этапе нужно следить за всеми параметрами будущей заготовки и соответствиям изделий требованиям ГОСТа. ГОСТ для квадратных заготовок, в частности, требует четкого соответствия поковок по конечной форме и массе. Помимо этого в государственных стандартах имеются указания на допустимые величины припусков, отклонения от нормы и прочие характеристики. 

применение и назначение. Для чего используются поковки?

Поковки – это заготовки, получаемые методами ковки и впоследствии используемые для производства различных деталей. Главная особенность данного типа металлопроката заключается в том, что поковки очень точно соответствуют изготавливаемым из них изделиям. Благодаря этому в процессе металлообработки стружечные отходы сведены к минимуму, что позволяет сэкономить материал. К тому же, сам процесс обработки поковки сравнительно несложен и часто состоит лишь из полировки и шлифовки поверхности.

Благодаря этому поковки получили широкое применение в разных отраслях промышленности и строительства. Особенно востребованы заготовки круглого сечения: они очень универсальны, так как из них можно изготовить самые разные детали. Кованые круги производятся в диаметрах 120 мм — 800 мм. Также широким спросом пользуются прямоугольные (квадратные) поковки.

Сферы применения кованого металлопроката

• В строительстве поковки применяются в качестве элементов металлоконструкций, опор и ограждений, а также для производства различных креплений (анкеров, хомутов, скоб и т. д.)
• В машиностроительной отрасли поковки часто используются как заготовки для изготовления деталей машин: осей, валов, элементов зубчатых передач (шестерни, кольца), дисков, подшипников и др.
• В нефтехимической промышленности.
• В энергетической сфере из кованого металлопроката валы роторов и компрессоров, соединительные части (фланцы), цилиндры.
• Поковки в судостроении – основные заготовки для гребных, упорных и промежуточных валов, частей корпусов суден и т. д.
• На предприятиях металлургической промышленности кованый прокат используют в качестве направляющих колонн, роликовых станов, трубных заготовок.
• В горнодобывающей промышленности.

Простота изготовления, низкая стоимость и хорошие механические характеристики – вот факторы, делающие поковки востребованными в самых разных отраслях!

Что такое ковка — ковка 101 и процессы

Процесс ковки металла

Когда покупатели должны выбрать процесс и поставщика для производства критически важного металлического компонента, они сталкиваются с огромным количеством возможных альтернатив. Сейчас доступно множество процессов металлообработки, каждый из которых предлагает уникальный набор возможностей, затрат и преимуществ. Процесс ковки идеально подходит для многих применений деталей; однако некоторые покупатели могут не знать об исключительных преимуществах, доступных только от этой формы обработки металлов давлением.Фактически, ковка часто является оптимальным процессом как с точки зрения качества деталей, так и с точки зрения стоимости, особенно для приложений, требующих максимальной прочности детали, нестандартных размеров или критических характеристик производительности.

Доступно несколько процессов ковки, в том числе штамповка или закрытая штамповка, холодная штамповка и экструзия. Однако здесь мы подробно обсудим методы, применение и сравнительные преимущества процессов ковки в открытых штампах и цельнокатаных кольцах. Мы приглашаем вас принять во внимание эту информацию при выборе оптимального процесса производства ваших металлических деталей.

Исторический взгляд на ковку металла

Чтобы удовлетворить меняющиеся потребности промышленности, ковка была разработана с учетом огромных достижений в области оборудования, робототехники, компьютеров и электронного управления, которые произошли в последние годы. Эти сложные инструменты дополняют творческие человеческие навыки, которые даже сегодня необходимы для успеха каждой металлической ковки. Современные кузнечные заводы способны производить металлические детали высочайшего качества практически безграничного разнообразия размеров, форм, материалов и отделки.

В процессе горячей штамповки литая крупнозернистая структура разрушается и заменяется более мелкими зернами. Усадка и газовая пористость, присущие литому металлу, консолидируются за счет уменьшения размера слитка, достижения прочных центров и структурной целостности. Таким образом, механические свойства улучшаются за счет уменьшения литой структуры, пустот и расслоения. Ковка также обеспечивает средства для выравнивания потока зерна для наилучшего достижения желаемой направленности.Вторичная обработка, такая как термообработка, также может использоваться для дальнейшей обработки детали.

Ковка может создавать множество размеров и форм с улучшенными свойствами по сравнению с отливками или сборками.

Перейти к следующему разделу: Процесс открытой штамповки

Секреты кузнечного дела: Введение в методы ковки

Как современные кузницы превращают металл в кованые детали?

Что такое ковка?

Ковка — это производственный процесс, включающий формование металла путем ковки, прессования или прокатки.Эти сжимающие силы передаются с помощью молотка или штампа. Ковку часто классифицируют в зависимости от температуры, при которой она выполняется: холодная, теплая или горячая ковка.

Подходит для ковки самых разных металлов. Типичные металлы, используемые при ковке, включают углеродистую сталь, легированную сталь и нержавеющую сталь. Также можно ковать очень мягкие металлы, такие как алюминий, латунь и медь. В процессе ковки можно производить детали с превосходными механическими свойствами с минимальными отходами. Основная идея заключается в том, что исходный металл пластически деформируется до желаемой геометрической формы, что придает ему более высокое сопротивление усталости и прочность.Этот процесс является экономически выгодным с возможностью массового производства деталей и достижения определенных механических свойств в готовом продукте.

Ковка включает формование металла с помощью сжимающих сил, таких как удар, прессование или прокатка.

История ковки

Ковкой занимаются кузнецы на протяжении тысячелетий. Сначала бронза и медь были наиболее распространенными кованными металлами в бронзовом веке: позже, когда была обнаружена способность контролировать температуру и процесс плавки железа, железо стало основным кованным металлом.Традиционные товары включают кухонные принадлежности, скобяные изделия, ручные инструменты и холодное оружие. Промышленная революция позволила ковке стать более эффективным процессом массового производства. С тех пор ковка развивалась вместе с достижениями в области оборудования, робототехники, электронного управления и автоматизации. Ковка в настоящее время является всемирной отраслью с современными кузнечными предприятиями, производящими высококачественные металлические детали самых разных размеров, форм, материалов и отделки.

Металл нагревают перед тем, как ему придать желаемую форму с помощью кузнечного молотка.Раньше кузнецы делали это вручную.

Методы ковки

Существует несколько методов ковки с разными возможностями и преимуществами. К наиболее часто используемым методам ковки относятся методы ковки методом капельной ковки, а также прокатная ковка.

Поковка

Капельная ковка получила свое название от процесса падения молотка на металл для придания ему формы штампа. Матрица относится к поверхностям, которые контактируют с металлом. Существует два типа ковки методом прямой штамповки — штамповка в открытых штампах и штамповка в закрытых штампах.Штампы обычно имеют плоскую форму, а некоторые из них имеют поверхность особой формы для специальных операций.

Штамповка (кузнечная ковка)

Ковка в открытых штампах также известна как кузнечная ковка. Молоток ударяет и деформирует металл на неподвижной наковальне. В этом типе ковки металл никогда полностью не удерживается в штампах, позволяя ему течь, за исключением областей, где он контактирует с штампами. Оператор несет ответственность за ориентацию и расположение металла для достижения желаемой окончательной формы.Используются плоские матрицы, некоторые из которых имеют поверхность особой формы для специализированных операций. Ковка в открытых штампах подходит для простых и крупных деталей, а также для изготовления металлических деталей по индивидуальному заказу.

Преимущества открытой штамповки:

• Лучшее сопротивление усталости и прочность
• Снижает вероятность ошибки и / или дырок
• Улучшает микроструктуру
• Непрерывный поток зерна
• Более мелкое зерно

Поковка в закрытом штампе (штамп-штамп)

Поковка в закрытых штампах также известна как штамповка в штампах.Металл помещается в матрицу и прикрепляется к наковальне. Молоток падает на металл, заставляя его течь и заполнять полости матрицы. Молоток должен быстро войти в контакт с металлом с точностью до миллисекунд. Излишки металла выталкиваются из полостей матрицы, что приводит к вспышке. Вспышка остывает быстрее, чем остальной материал, что делает ее прочнее, чем металл в матрице. После ковки флеш снимается.

Чтобы металл достиг конечной стадии, его перемещают через ряд полостей в матрице:

1. Оттиск кромки (также известный как выпуклость или изгиб)
   Первый оттиск, используемый для придания металлу грубой формы.

2. Блокирующие полости
   Металлу обрабатывают форму, которая больше напоминает конечный продукт. Металл имеет большие изгибы и скругления.

3. Полость для окончательного слепка
   Заключительный этап чистовой обработки и придания металлу желаемой формы.

Преимущества штамповки в закрытых штампах:

• Производит детали до 25 тонн
• Позволяет создавать формы, близкие к чистым, требующие лишь небольшой отделки.
• Экономичный для тяжелого производства

https: // www.reliance-foundry.com/wp-content/uploads/Drop-forging.mov

Вал кованый

Валковая поковка состоит из двух цилиндрических или полуцилиндрических горизонтальных валков, которые деформируют пруток круглой или плоской формы. Это позволяет уменьшить его толщину и увеличить длину. Этот нагретый стержень вставляется и пропускается между двумя валками, каждый из которых содержит одну или несколько профильных канавок, и постепенно приобретает форму по мере прокатки через машину. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая форма и размер.

Преимущества автоматической ковки валков:

• Практически не производит отходов
• Создает благоприятную зернистую структуру металла
• Уменьшает площадь поперечного сечения металла
• Изготовление конических концов

Пресс ковочный

Ковка на прессе использует медленное, непрерывное давление или силу вместо удара, используемого при ковке с ударным молотком. Более медленный ход плунжера означает, что деформация достигает большей глубины, так что весь объем металла затрагивается равномерно.Напротив, при ковке с ударным молотком деформация часто происходит только на уровне поверхности, в то время как внутренняя часть металла остается несколько недеформированной. Контролируя степень сжатия при ковке на прессе, можно также контролировать внутреннюю деформацию.

Преимущества ковочного пресса:

• Экономичный для тяжелого производства
• Повышенная точность допусков в пределах 0,01–0,02 дюйма
• Плашки имеют меньшую тягу, что обеспечивает большую точность размеров
• Скорость, давление и ход матрицы регулируются автоматически
• Возможна автоматизация процесса
• Мощность прессов от 500 до 9000 тонн

Ковка на прессе использует медленное, непрерывное давление или силу для равномерного формования металла вместо удара, используемого при ковке с падением.

Высаженная поковка

Высаженная ковка — это производственный процесс, при котором диаметр металла увеличивается за счет сжатия его длины. Кривошипные прессы, специальный высокоскоростной станок, используются в процессах штамповки с осаждением. Кривошипные прессы обычно устанавливаются в горизонтальной плоскости для повышения эффективности и быстрой замены металла с одной станции на другую. Также возможны вертикальные кривошипные прессы или гидравлический пресс.

Преимущества высаженной штамповки:

• Высокая производительность до 4500 деталей в час
• Возможна полная автоматизация
• Устранение тяги и заусенцев поковки
• Практически не производит отходов

Автомат горячей штамповки

При автоматической горячей штамповке стальные прутки прокатной длины вставляются в один конец кузнечно-прессового станка при комнатной температуре, а изделия горячей ковки выходят из другого конца.Пруток нагревается с помощью мощных индукционных катушек до температуры 2190–2370 ° F менее чем за 60 секунд. Пруток очищается от накипи с помощью роликов и делится на заготовки. На этом этапе металл проходит несколько этапов формования, которые можно сочетать с высокоскоростными операциями холодной штамповки. Обычно операцию холодной штамповки оставляют на этапе чистовой обработки. Таким образом можно воспользоваться преимуществами холодной обработки, сохраняя при этом высокую скорость автоматической горячей штамповки.

Преимущества автоматической горячей штамповки:

• Высокая производительность
• Приемка недорогих материалов
• Минимальные трудозатраты для работы с механизмами
• Практически отсутствуют отходы материала (экономия материала на 20–30% по сравнению с традиционной ковкой)

Прецизионная поковка (поковка в виде сетки или почти чистой формы)

Прецизионная ковка практически не требует окончательной обработки.Это метод ковки, разработанный для минимизации затрат и отходов, связанных с операциями после ковки. Снижение затрат достигается за счет уменьшения количества материалов и энергии, а также сокращения обработки.

Изотермическая поковка

Изотермическая ковка — это процесс ковки, при котором металл и штамп нагреваются до одинаковой температуры. Используется адиабатический нагрев — нет чистой передачи массы или теплообмена между системой и внешней средой. Все изменения вызваны внутренними изменениями, в результате которых скорость деформации строго контролируется.Из-за меньших тепловых потерь для этого процесса ковки можно использовать машины меньшего размера.

Что такое ковка? Различные типы ковки в подержанном производстве

Ковка, метод формования металла с использованием сжимающих, локализованных сил, был основным методом изготовления металла со времен древних месопотамцев. С момента своего возникновения в плодородном полумесяце ковка претерпела значительные изменения, в результате чего процесс стал более эффективным, быстрым и долговечным. Это связано с тем, что сегодня ковка чаще всего выполняется с использованием кузнечных прессов или ударных инструментов, которые работают от электричества, гидравлики или сжатого воздуха.Некоторые из распространенных материалов, используемых для ковки, — это углеродистая сталь, легированная сталь, микролегированная сталь, нержавеющая сталь, алюминий и титан.

Различные виды ковки и их преимущества

Удар поковки деформирует и формирует металл, что приводит к непрерывному потоку зерна. Это заставляет металл сохранять свою прочность. Дополнительные эффекты этого уникального потока зерна включают устранение дефектов, включений и пористости в продукте. Еще одним преимуществом ковки является относительно низкая стоимость, связанная с умеренными и длительными производственными циклами.После создания кузнечных инструментов изделия можно производить на относительно высоких скоростях с минимальным временем простоя.

Горячая штамповка

Существует два основных типа ковки — горячая и холодная. Для горячей ковки металл должен быть нагрет выше температуры рекристаллизации. Это может означать нагрев металлов до 2300 градусов по Фаренгейту. Основное преимущество горячей ковки — снижение энергии, необходимой для правильного формования металла. Это связано с тем, что чрезмерное нагревание снижает предел текучести и улучшает пластичность.Горячие кованые изделия также выигрывают от устранения химических несоответствий.

Нужна компания по горячей штамповке? Компания Thomas ‘Supplier Discovery имеет проверенный список компаний по горячей штамповке в США и Канаде.

Холодная штамповка

Холодная ковка обычно относится к ковке металла при комнатной температуре, хотя возможна любая температура ниже рекристаллизации. Многие металлы, такие как сталь с высоким содержанием углерода, просто слишком прочны для холодной ковки. Несмотря на это препятствие, холодная ковка превосходит своего более теплого эквивалента, когда речь идет о стандартах контроля размеров, однородности продукта, обработки поверхности и загрязнения.Холодная ковка включает в себя множество методов ковки, включая гибку, экструзию, холодное волочение и холодную высадку. Однако такая повышенная универсальность обходится дорого, поскольку холодная штамповка требует более мощного оборудования и может потребовать использования промежуточных отжигов.

Нужна компания по холодной ковке? Компания Thomas ‘Supplier Discovery имеет проверенный список компаний по холодной штамповке в США и Канаде.

Для получения более подробной информации по любому из этих процессов, пожалуйста, прочтите наше полное руководство по горячей и холодной штамповке.

Категории процесса ковки

Помимо основной горячей и холодной штамповки, существует множество специфических процессов. Этот широкий спектр процессов можно сгруппировать в три основные зонтичные группы:

• Формование вытяжкой уменьшает ширину изделия и увеличивает длину.
• Высаженная поковка увеличивает ширину изделий и уменьшает длину.
• Формовка под давлением обеспечивает поток штамповки в нескольких или индивидуальных направлениях.

Эти три категории подразумевают множество различных конкретных типов ковки:

Процесс ковки в открытых штампах

Когда плоские штампы без предварительно вырезанных профилей участвуют в ковке, процесс штамповки называется открытой штамповкой (или кузнечной ковкой).Открытая конструкция позволяет металлу течь повсюду, кроме того места, где он касается матрицы. Для достижения максимальных результатов правильное перемещение заготовки, которая должна составлять более 200 000 фунтов. по весу и длине 80 футов, имеет важное значение. Это полезно для мелкосерийной художественной ковки или для формования слитков перед мерами вторичной обработки.

Процесс штамповки в закрытых штампах

При штамповке в закрытых штампах, иногда называемой штамповкой в ​​штампах, используются формы. Эти формы прикреплены к опоре, в то время как молот заставляет расплавленный металл течь в полости матрицы.При ковке сложной геометрии часто используются множественные удары и / или полости штампа. Высокие начальные затраты на инструмент делают ковку в закрытых штампах дорогостоящей для краткосрочных операций, но процесс ковки становится рентабельным по мере увеличения количества производимых деталей. Ковка в закрытых штампах также обеспечивает исключительную прочность по сравнению с альтернативными методами. Распространенные области применения штамповки в закрытых штампах включают производство автомобильных компонентов и аппаратных инструментов.

Ковочный пресс

При ковке на прессе основным фактором формования является сжатие.Металл находится на неподвижном штампе, в то время как прессующий штамп оказывает постоянное давление, достигая желаемой формы. Время контакта металла с матрицами значительно больше, чем у других типов ковки, но процесс ковки выигрывает от возможности одновременной деформации всего изделия, в отличие от локализованного участка. Еще одним преимуществом ковочного пресса является возможность производителя контролировать и контролировать удельную степень сжатия. Применения ковки в прессе многочисленны, так как нет практически никаких ограничений на размер продукта, который может быть создан.Ковка на прессе может быть горячей или холодной.

Процесс ковки валков

Валковая ковка — это процесс увеличения длины прутков или проволоки. Производитель помещает нагретые металлические стержни между двумя цилиндрическими валками, которые вращаются и прикладывают прогрессивное давление для придания металлу формы. Преимущества ковки валков включают устранение заусенцев и превосходную структуру зерна.

Прочие изделия из металла

Больше от Custom Manufacturing & Изготовления

типов процессов ковки | Ассоциация кузнечной промышленности

Существует три основных метода (или процесса) изготовления кованой детали.

1. штамповочная штамповка
2. Холодная штамповка
3. Открытая штамповка
4. Поковка бесшовных катаных колец

---

штамповочная штамповка

Поковка штампа для штамповки фунта или прессование металла между двумя штампами (называемыми инструментами), которые содержат предварительно вырезанный профиль требуемой детали. Части от нескольких унций до 60 000 фунтов. можно сделать с помощью этого процесса. Некоторые из более мелких деталей на самом деле кованы в холодном состоянии.

ОПЕРАЦИИ ПРОЦЕССА
Графическое изображение этапов процесса.

Возможности процесса

Обычно называемая ковкой в ​​закрытых штампах, штамповочная штамповка из стали, алюминия, титана и других сплавов позволяет производить практически безграничное разнообразие трехмерных форм, вес которых варьируется от простых унций до более 25 тонн. Поковки для штамповки обычно производятся на гидравлических прессах, механических прессах и молотах с грузоподъемностью до 50 000 тонн, 20 000 тонн и 50 000 фунтов. соответственно.

Как следует из названия, две или более штампов, содержащих отпечатки формы детали, соединяются вместе, когда поковка подвергается пластической деформации.Поскольку поток металла ограничен контурами штампа, этот процесс может давать более сложные формы и более жесткие допуски, чем процессы открытой штамповки. Дополнительная гибкость в формировании как симметричных, так и несимметричных форм достигается за счет различных операций предварительного формования (иногда гибки) перед ковкой в ​​штампах чистовой машины.

Геометрия деталей

варьируется от самых простых для ковки простых сферических форм, блоковых прямоугольных тел и дискообразных конфигураций до самых сложных компонентов с тонкими и длинными секциями, которые включают тонкие перемычки и относительно высокие вертикальные выступы, такие как ребра и выступы.Хотя многие детали обычно симметричны, другие включают в себя всевозможные конструктивные элементы (фланцы, выступы, отверстия, полости, карманы и т. Д.), Которые в совокупности делают поковку очень несимметричной. Кроме того, детали могут быть изогнутыми или изогнутыми в одной или нескольких плоскостях, независимо от того, являются ли они в основном продольными, равноразмерными или плоскими.

Большинство конструкционных металлов и сплавов можно выковывать с помощью обычных штамповочных процессов, в том числе углеродистых и легированных сталей, инструментальных сталей, а также нержавеющих, алюминиевых и медных сплавов, а также некоторых титановых сплавов.Для материалов, чувствительных к скорости деформации и температуры (магний, высоколегированные суперсплавы на основе никеля, тугоплавкие сплавы и некоторые титановые сплавы), могут потребоваться более сложные процессы ковки и / или специальное оборудование для штамповки штампов.

Вернуться к началу

---

Холодная штамповка

Большая часть ковки выполняется в горячем состоянии при температурах до 2300 градусов по Фаренгейту, однако разновидностью штамповки в штампе является холодная штамповка.Холодная штамповка включает в себя множество процессов — гибку, холодное волочение, холодную высадку, чеканку, экструзию и многое другое, чтобы получить детали различной формы. Температура металла, подвергаемого холодной ковке, может составлять от комнатной до нескольких сотен градусов.

Операции процесса
Графическое изображение этапов процесса.

Возможности процесса

Холодная штамповка включает в себя множество процессов гибки, холодного волочения, холодной высадки, чеканки, экструзии, штамповки, накатывания резьбы и многое другое для получения деталей различной формы.К ним относятся различные валообразные компоненты, чашеобразная геометрия, полые детали со штоками и валами, всевозможные конфигурации с высадкой (головкой) и изгибом, а также их комбинации.

Совсем недавно детали с радиальным потоком, такие как круглые конфигурации с центральными фланцами, прямоугольные детали и неосесимметричные детали с 3- и 6-кратной симметрией, производились методом горячей экструзии. При холодной ковке стального прутка, проволоки или прутка нередки детали в виде валов с трехплоскостным изгибом и конструктивными особенностями головки.

Типичные детали наиболее рентабельны в диапазоне 10 фунтов. или менее; симметричные части до 7 фунтов. легко поддаются автоматизированной обработке. Диапазон материалов — от низколегированных и углеродистых сталей до нержавеющей стали 300 и 400, некоторых алюминиевых сплавов, латуни и бронзы.

Бывают случаи, когда методы теплой ковки предпочтительнее холодной ковки, особенно для стали с более высоким содержанием углерода, или когда можно отказаться от отжига в процессе.

Часто выбираемые для интегральных конструктивных особенностей, таких как встроенные фланцы и выступы, холодная поковка часто используется в деталях рулевого управления и подвески автомобилей, антиблокировочных тормозных системах, оборудовании, компонентах защиты и других приложениях, где требуется высокая прочность, жесткие допуски и массовое производство. сделайте их экономичным выбором.

При этом заготовка прутка с химической смазкой под воздействием экстремального давления вдавливается в закрытую матрицу. Таким образом, ненагретый металл принимает желаемую форму. Как показано, прямая экструзия включает поток стали в направлении силы толкателя. Он используется, когда диаметр стержня должен быть уменьшен, а длина увеличена. При обратной экструзии, когда металл течет против силы удара, образуются полые детали. При осадке металл течет под прямым углом к ​​силе толкателя, увеличивая диаметр и уменьшая длину.

Вернуться к началу

---

Открытая штамповка

Поковка в открытых штампах выполняется между плоскими штампами без предварительно вырезанных профилей. Движение заготовки — ключ к этому методу. Более крупные детали весом более 200 000 фунтов. и 80 футов в длину можно забивать молотком или придавать форму таким образом.

ОПЕРАЦИИ ПРОЦЕССА
Графическое изображение этапов процесса.

Возможности процесса

Поковка в открытых штампах позволяет производить поковки весом от нескольких фунтов до более 150 тонн.Этот процесс, называемый открытой матрицей, потому что металл не ограничивается латеральными штампами во время ковки, постепенно приводит исходную заготовку в желаемую форму, чаще всего между плоскими штампами. На практике ковка в открытых штампах включает множество вариантов процесса, что позволяет производить чрезвычайно широкий диапазон форм и размеров. Фактически, когда критерии проектирования диктуют оптимальную структурную целостность для огромного металлического компонента, огромные размеры ковки в открытых штампах делают его очевидным выбором процесса по сравнению с альтернативами без ковки.В верхней части диапазона размеров поковки с открытой матрицей ограничены только размером исходной заготовки, а именно размером самого большого слитка, который может быть отлит.

Практически все кованые сплавы черных и цветных металлов могут быть подвергнуты открытой штамповке, включая некоторые экзотические материалы, такие как жаропрочные суперсплавы и коррозионно-стойкие тугоплавкие сплавы.

Форма открытой матрицы действительно широка. В дополнение к круглым, квадратным, прямоугольным, шестиугольным пруткам и другим основным формам, процессы с открытой матрицей могут производить:

• Ступенчатые валы сплошные валы (шпиндели или роторы), диаметр которых увеличивается или уменьшается (уменьшается) в нескольких точках вдоль продольной оси.
• Пустоты цилиндрической формы, обычно их длина намного превышает диаметр детали. Длина, толщина стенки, внутренний и внешний диаметр могут быть изменены по мере необходимости.
• Кольцевые детали могут напоминать шайбы или приближаться по форме к полым цилиндрам, в зависимости от соотношения высоты и толщины стенки.
• Металлические кожухи контурной формы, такие как сосуды под давлением, которые могут включать экструдированные сопла и другие конструктивные особенности.

Подобно последовательным операциям штамповки в последовательности штампов, несколько операций штамповки в открытых штампах можно комбинировать для получения требуемой формы.В то же время эти методы ковки могут быть адаптированы для достижения надлежащей степени общей деформации и оптимальной структуры потока зерна, тем самым максимизируя улучшение свойств и максимальную производительность для конкретного применения. Например, ковка цельной заготовки зубчатой ​​передачи и ступицы может повлечь за собой несколько операций вытяжки или сплошной ковки с последующей осадкой. Точно так же заготовки для колец могут быть приготовлены путем осадки слитка, затем пробивки центра перед ковкой кольца.

Вернуться к началу

---

Поковка с бесшовным прокатом

Поковка бесшовных катаных колец обычно выполняется путем пробивания отверстия в толстом круглом куске металла (создавая форму пончика), а затем скатывания и сжатия (или в некоторых случаях толчения) пончика в тонкое кольцо.Диаметр кольца может составлять от нескольких дюймов до 30 футов.

ОПЕРАЦИИ ПРОЦЕССА
Графическое изображение этапов процесса.

Возможности процесса

Кольца, выкованные методом бесшовной прокатки колец, могут весить от 1 фунта до 350 000 фунтов, а внешний диаметр — от нескольких дюймов до 30 футов. в диаметре. С точки зрения производительности нет равных кованым кольцам круглого сечения, используемым в энергетике, горнодобывающей промышленности, авиакосмической промышленности, внедорожном оборудовании и других важных приложениях.

Бесшовные кольцевые конфигурации могут быть плоскими (например, шайба) или иметь более высокие вертикальные стенки (примерно как полое цилиндрическое сечение). Высота катаных колец колеблется от менее дюйма до более 9 футов. В зависимости от используемого оборудования отношение толщины стенки к высоте колец обычно составляет от 1:16 до 16: 1, хотя большие пропорции были достигнуты с помощью специальная обработка. Фактически, бесшовные трубы диаметром до 48 дюймов. диаметром и длиной более 20 футов экструдируются на ковочных прессах мощностью от 20 до 30 000 тонн.

Несмотря на то, что стандартные формы с прямоугольным поперечным сечением являются нормой, кольца со сложным функциональным поперечным сечением можно выковывать для удовлетворения практически любых требований к конструкции. Правильно названные, эти профилированные катаные кольца могут быть изготовлены в тысячах различных форм с контурами на внутреннем и / или внешнем диаметре. Ключевым преимуществом контурных колец является значительное сокращение операций обработки. Неудивительно, что кольца нестандартной формы могут привести к экономичному объединению деталей.По сравнению с бесшовными катаными кольцами с плоской поверхностью максимальные размеры (высота торца и наружный диаметр) фасонных катаных колец несколько меньше, но все же очень внушительные размеры.

Высокая тангенциальная прочность и пластичность делают кованые кольца подходящими для компонентов, устойчивых к крутящему моменту и давлению, таких как шестерни, подшипники двигателей самолетов, ступичные подшипники, муфты, проставки ротора, герметичные диски и корпуса, фланцы, сосуды под давлением и корпуса клапанов. . Материалы включают не только углеродистые и легированные стали, но и цветные сплавы алюминия, меди и титана, а также сплавы на основе никеля.

Вернуться к началу

Что такое ковка? | Somers Forge

Что такое ковка?

Ковка — это производственный процесс штамповки, прессования или прокатки металла в нужную форму. Он доставляется либо молотком, либо прессом, либо штампом. По сути, это искусство нагрева и обработки горячего металла для придания ему формы или формы, подходящей для конкретной цели или использования. Обработка материала увеличивает многие его свойства, включая структуру, проводимость и долговечность.Ковка представляет собой очень полезную и разнообразную среду для многих отраслей промышленности, при этом процесс является экономически выгодным и обеспечивает определенные механические свойства. Ковку часто классифицируют в зависимости от температуры, при которой она выполняется: холодная, теплая или горячая ковка.

Материалы, которые могут быть кованы, включают углеродистую сталь, легированную сталь, инструментальную сталь, алюминий, нержавеющую сталь, дуплексную сталь, медь, латунь.Процедура ковки будет отличаться в зависимости от многих факторов, например, ковка из титана будет иметь другой путь ковки по сравнению с ковкой из нержавеющей стали. Когда материал нагревается до высоких температур, порядка 1200/1300 градусов по Цельсию, из стали можно формовать изделия самых разных размеров. От ваших небольших изделий весом 1 кг до поковок весом 100 тонн. В процессе ковки зерна металла удлиняются в направлении течения. В результате существенно повышается ударная вязкость металла.Хорошая конструкция поковки гарантирует, что линии потока в готовой детали лежат там, где компонент будет подвергаться максимальному напряжению.

История ковки

Ковка металлов — одна из древнейших рабочих технологий человечества. Из чистых металлов, таких как золото и серебро, выкованные в украшения и оружие около 4000 г. до н.э. Выплавка и ковка железа с помощью молотка и наковальни были напрямую связаны с XIII и XIV веками. В 15 веке произошло первое крупное развитие кузнечного дела: на берегу реки были построены молотковые мельницы, чтобы использовать поток воды.Somers Forge фактически представила в Великобритании первый стержневой молоток в 1850 году, когда мы тогда были известны как Lye Forge. В 19 веке был изобретен паровой двигатель, что привело к созданию современной кузнечной техники. Это привело к развитию мощных паровых и пневматических молотов, устраняющих потребность в человеческой силе, которая раньше ограничивала размер кованых изделий. Сталь использовалась как орудие завоевания империй, вплоть до ее использования в современном машиностроении и строительстве.

Ковка получила широкое распространение со времен кузнецов, которые использовали молот и наковальню для изготовления подков.С развитием оборудования, от компьютеров до робототехники, процесс ковки стал очень сложным, что привело к более прочному, эффективному и более быстрому варианту проектирования. В настоящее время кузнечные компании могут производить кованые детали из самых разных материалов, форм, размеров и отделки.

Различные типы ковки

Концепция ковки — это просто преобразование стали в форму, и это самый востребованный металлический компонент.Существует много разных типов ковок, каждый из которых имеет разные преимущества.

Поковка в открытых штампах

Открытая штамповка: тогда штамп (молоток) поражает материал по неподвижному плоскому штампу, металл никогда полностью не удерживается или удерживается штампом. Матрица постоянно штампует металл с помощью высококвалифицированных кузнецов, отвечающих за достижение желаемой окончательной формы.

+ Улучшенная микроструктура и лучшая стойкость к усталости

— Для достижения желаемой отделки часто требуется обработка

Поковка в закрытых штампах

Ковка в закрытых штампах, также известная как штамповочная штамповка, представляет собой формование горячего металла с использованием двух штампов для достижения желаемой формы в предварительно вырезанных штампах.Важно отметить, что при закрытой штамповке нагретый материал приблизительно или близок к точному размеру и форме готового компонента.

+ Требуется меньшая обработка с получением жестких допусков

— Стоимость установки очень высока с учетом затрат на изготовление штампов

Поковка роликового кольца

Поковка валков, когда плоские стержни помещаются между двумя цилиндрическими валками, которые вращаются и прикладывают прогрессивное давление для придания металлу формы.Этот процесс уменьшает толщину и увеличивает диаметр.

В различных условиях поставляются поковки?

Поковки поставляются в самых разных условиях, от черной поковки (необработанной) до готовой машинной поковки. Процесс обработки используется для достижения конкретных размеров, необходимых для продуктов. Используется множество различных методов обработки, в том числе резка, расточка, токарная обработка, сверление, шлифование, фрезерование.

Черная необработанная поковка

Черная необработанная поковка, как следует из названия, не подвергается механической обработке. Материал просто подвергнется термообработке.

Черновая механически обработанная поковка

Черновая обработка также известна как пробная обработка. Это процесс удаления черной окалины на поковке при подготовке к дальнейшим процессам обработки.

Поковка полуобработанная

Здесь некоторая форма помещается в изделие, но окончательные тонкости будут выполнены позже.Для получения полуфабрикатов выполняются такие операции, как нарезание резьбы, хонингование, шлифовка, фрезерование, развертывание. Получение полуфабриката экономит время клиентов и освобождает их возможности.

Готовая механообработанная поковка

Достигнуты желаемые размеры и качество поверхности. Отсюда готовая обработанная поковка будет либо отправлена ​​на испытания, если потребуется, либо будет установлена.

процесс ковки | Узнайте о процессе Power Forge от надежного производителя кузнечных изделий

Ковка — это производственный процесс, который приводит к формованию металла с использованием расчетной силы.Ковка выполняется с помощью молотка или штампа во время процесса формовки, чтобы получить заданную конструкцию кованого металлического объекта. Ковка также имеет несколько классификаций, определяемых в соответствии с температурой, при которой выполняется процесс ковки. Это включает в себя холодную штамповку или горячую штамповку, каждая из которых имеет свои определенные преимущества. Кованые детали могут иметь размер от менее килограмма до сотен метрических тонн и могут быть адаптированы к любой желаемой форме или размеру.

В чем разница между холодной и горячей штамповкой?

Холодная ковка — это процесс ковки, который выполняется при комнатной температуре.Для доставки готового продукта этот процесс включает в себя прокатку, вытяжку, прессование, прядение, экструзию и высадку. Преимущества холодной ковки заключаются в том, что холодные штампованные детали требуют очень небольшой отделочной обработки, что помогает сэкономить на производственных затратах. Между тем горячая штамповка выполняется при экстремально высоких температурах — до 1150 градусов по Цельсию. Преимущества горячей ковки заключаются в том, что металл более гибкий и с ним легче работать, чем с холодной ковкой, что позволяет изготавливать более индивидуальные детали из-за этой пластичности.

Что такое штамповка?

Капельная ковка относится к методу капельной ковки в закрытых штампах, при котором нагретая стальная заготовка помещается на нижний блок пресс-формы. Находясь над головой, ударный молот с штампом опускается или опускается вниз, заставляя металл заполнять контуры двух штамповочных блоков. Поковка с падением получила свое название от действия ударного молота, падающего на кованный металлический объект. Причина, по которой производители используют процесс капельной ковки, заключается в том, чтобы производить изделия, которые должны быть особенно прочными и долговечными.

Эволюция ковки

Ковка как практика сохранилась на протяжении всего испытания временем. Сначала люди создавали ручные инструменты или оружие из кусков металла над костром. С тех пор ковка продолжала развиваться и превратилась в машиностроительную отрасль, которой она является сегодня. В Canton Drop Forge наши поковки используются в критических приложениях, где отсутствует отказоустойчивость. Как современная кузнечная компания, мы специализируемся на производстве точных и прочных поковок для различных рынков, включая авиакосмическую, транспортную, внедорожную и другие.

Самые популярные области применения ковки

• Ковка для аэрокосмической промышленности
• Механическая ковка
• Транспортная поковка
• Нефтепромысловая поковка
• Поковка для бездорожья
• Производство кузнечных изделий
• Насосы и компрессоры Поковка
• Оборонная ковка

Разнообразный опыт ковки в Кантон Дроп Фордж

Широта наших возможностей и более чем 100-летний опыт продолжают готовить нас к будущим возможностям на рынках по всему миру.Свяжитесь с нашими экспертами по кузнечному делу, чтобы узнать, как Canton Drop Forge может предоставить точные индивидуальные решения для ковки, соответствующие уникальным потребностям вашей отрасли.

Что такое ковка? • Производство Аэростар

Новичок в ковке? Вот разбивка:

Согласно справочнику IQS:

Что такое ковка?

«Древнее искусство ковки делится на две различные категории — горячее и холодное, где горячая ковка существует уже много веков, а холодная не возникла до промышленной революции 19 века.Хотя это совершенно разные процессы, конечные результаты одинаковы. Ковка — это метод деформации металла в заданную форму с использованием инструментов и оборудования, при котором деформация достигается с помощью процессов горячей, холодной или горячей ковки. Выбор процесса зависит от металла и желаемой формы конечного продукта.

Горячая штамповка и принцип работы

«Горячая штамповка происходит, когда кусок металла перегревается выше точки кристаллизации. Средняя температура, при которой это происходит, зависит от типа металла, при котором сталь кристаллизуется при температуре до 1150 ° C, алюминиевых сплавов от 360 ° C до 520 ° C и медных сплавов от 700 ° C до 800 ° C.Требуемая температура должна поддерживаться выше точки рекристаллизации или точки, при которой металл начинает остывать. При рекристаллизации могут образовываться микроскопические кристаллы, которые деформируются при повторном нагреве металла, вызывая его «деформационное упрочнение», что делает его непригодным для использования.

«Факторы окружающей среды могут влиять на процесс горячей штамповки, когда контакт с атмосферой может вызвать окисление. Чтобы избежать этого, ковка может быть завершена в камере с контролируемыми условиями окружающей среды или изотермической ковкой, которая аналогична вакууму.

«Основным преимуществом горячей штамповки является повышенная прочность металла. Металлы, подвергнутые горячей ковке, обладают высокой пластичностью, способностью значительно деформироваться и изменять форму, что придает им более высокую сопротивляемость растягивающему напряжению. Детали, изготовленные с помощью горячей ковки, прочнее, потому что в процессе ковки изменяется внутреннее зерно детали, изменяются ее форма и прочностные характеристики.

На что следует обратить внимание при выборе горячей штамповки

«Горячая штамповка используется в производстве нескольких различных компонентов и деталей, так как этот процесс позволяет производить высокоточные изделия сложной формы.Он идеально подходит для металлов, которые имеют высокую формуемость или легко деформируются. Металлы, полученные горячей штамповкой, становятся прочнее и долговечнее. Это гибкий процесс, позволяющий производить детали по индивидуальному заказу. Превосходная обработка поверхности горячих кованых деталей позволяет использовать различные способы отделки и полировки.

«Некоторые из уникальных результатов горячей штамповки включают способность легко изготавливать отдельные детали, точность от низкой до средней, образование окалины на металле, низкие уровни напряжения металла с более низкими температурами деформационного упрочнения, гомогенизацию зерна, более высокие уровни пластичности и устранение химических несоответствий в металле.

Отрицательные факторы горячей штамповки:

«Независимо от того, насколько производительна горячая штамповка, у нее есть определенные недостатки, которые необходимо учитывать. В процессе охлаждения всегда существует вероятность того, что металл может деформироваться и стать хрупким. Есть некоторые металлы, которые не следует использовать при горячей штамповке, поскольку это может привести к менее точным допускам, а также к отклонениям в зеренной структуре.

«Хотя у горячей штамповки есть недостатки и недостатки, она хорошо подходит для производства аэрокосмической продукции и деталей самолетов.Мягкость металлов позволяет им легко формировать и создавать сложные узоры, необходимые в этих отраслях.

Преимущества холодной ковки или формовки

«Холодная ковка относится к процессу формования и деформации металла, который выполняется при комнатной температуре или немного выше нее, когда температура поддерживается на уровне около трех десятых точки рекристаллизации металла. Выдавливание, изгиб, резка и вытяжка — наиболее распространенные методы холодной ковки. Мягкие металлы, такие как алюминий или медь, идеально подходят для этого процесса.

«Метод холодной ковки использует силу сжатия для придания формы заготовке вручную или на станке. Во многих случаях металл выталкивается в штамп, имеющий форму конечного продукта. Это дешевле, чем горячая ковка, и позволяет производить готовые изделия, которые практически не требуют отделки. Алюминий после холодной ковки подвергается термообработке для упрочнения детали. Этот процесс известен как «отпуск».

Уникальный процесс холодной штамповки

«Наиболее распространенными металлами при холодной ковке являются стандартные стали или углеродистые легированные стали.Он используется для производства небольших крупносерийных изделий, таких как крепежные детали, такие как гвозди, шурупы, заклепки и т. Д. Отсутствие потребности в тепле делает его недорогим и эффективным. Типы используемых методов холодной ковки во многом зависят от металла и требуемой формы. Ниже приведены описания некоторых распространенных процессов холодной ковки.

Поковка штампа

«Распространенной формой холодной штамповки является штамповка в штампе, когда металл помещается в штамп, прикрепленный к наковальне. По металлу ударяют молотком, заставляя его попасть в матрицу.В зависимости от продукта молоток можно быстро уронить несколько раз.

Выжимание

«Выдавливание, также известное как калибровка, сводит к минимуму толщину металла путем приложения давления, которое определяется площадью калибровки, типом металла и необходимым необходимым изменением толщины металла. Обычно это делается для обеспечения точности размеров кованой детали.

Холодная прокатка

«Профилирование методом холодной прокатки позволяет получить более привлекательные готовые поверхности с меньшими допусками в различных формах, которые можно легко оцинковать, покрасить или порошковое покрытие.Тонкие листы металла, обычно стали, скатываются в формы, такие как панели пола и крыши, C или Z формы.

Рисунок

«В волочении используются силы растяжения, чтобы вытянуть или растянуть металл до определенной формы или толщины. Есть две формы волочения — листовой металл и проволока, пруток или труба. Рисунок можно наносить только на определенные типы металлов или материалов, обладающих достаточной прочностью на разрыв. Хотя это может показаться похожим на холодную прокатку, оно отличается по величине и положению приложенного усилия.

«Холодная ковка включает и другие процессы, предназначенные для формования металлов. Перечисленные здесь являются общими, но только некоторые из многих, которые используются. Это популярный процесс у производителей автомобилей для производства деталей рулевого управления и подвески, некоторых тормозных систем, мостов и многих других автомобильных деталей.

На что следует обратить внимание при выборе холодной штамповки

«Холодная ковка дает несколько преимуществ. Во-первых, это делается при комнатной температуре и не требует нагрева металла, что помогает свести к минимуму стоимость отдельных деталей.Все оборудование, связанное с горячей ковкой, такое как доменные и промышленные печи, не требуется.

«Детали, изготовленные с помощью холодной штамповки, производятся быстро и единообразно с превосходным контролем размеров, что делает их привлекательными для компаний, которые имеют большие объемы и требуют быстрого выполнения работ. Благодаря компьютеризации каждый производимый компонент абсолютно одинаков во всех деталях и сложности. Плашки, используемые для холодной ковки, служат дольше, поскольку им не приходится выдерживать нагрузки и износ горячих металлов.

«Процесс холодной штамповки более точен и позволяет получать прецизионные детали с высокими допусками. Соответствие проектным спецификациям увеличивает однородность каждой детали с меньшей вероятностью дефектов или ошибок, которые потребуют повторения производственных циклов, а детали имеют превосходную структуру зерна.

«Важным фактором в нашу эпоху заботы об окружающей среде является экологичность холодной ковки, поскольку детали формуются и формируются под высоким давлением при комнатной температуре.В отличие от других процессов, холодная ковка гарантирует, что в заготовке не останется пузырьков воздуха или других деформаций.

«Некоторые из других преимуществ холодной ковки включают улучшенное использование материала, более низкие затраты на электроэнергию и практически полное отсутствие отделки.