Стальные поковки и их виды
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.
ПОКОВКИ И ШТАМПОВКИ. ЧТО ЭТО И КАК ИХ ПРОИЗВОДЯТ?
Главная / Новости и статьи / ПОКОВКИ И ШТАМПОВКИ. ЧТО ЭТО И КАК ИХ ПРОИЗВОДЯТ?
ПОКОВКИ И ШТАМПОВКИ. ЧТО ЭТО И КАК ИХ ПРОИЗВОДЯТ?
Поковки представляют из себя заготовки близкие по размерам и форме к продукции, которая будет из них изготовлена. Поковки и штампованные заготовки производятся, чтобы минимизировать издержки и трудозатраты в технологическом процессе обработки изделия. Таким образом, поковки используются во всех современных отраслях производства.
Это понятно, ведь в таком случае происходит значительное снижение стружечных отходов, плюс ко всему уменьшается число операций обработки изделия, а времени на отделочные операции необходимо меньше.
Поковки разделяются на следующие виды:
Метод изготовления:
— штампованные поковки (заготовки)
— кованые поковки
Сечение поковки::
— круглые поковки
— поковки квадратные
— поковки многогранные (многоугольные)
— прямоугольные поковки.
Штампованные заготовки (поковки) производятся в штампе путем деформации металла под необходимую форму. Есть два вида данного способа производства:
— Горячая штамповка. Это когда металл предварительно нагревают до необходимой температуры;
— Метод холодной штамповки – происходит без нагрева металла.
Нагревание, придает металлу необходимую пластичность, а, значит, необходимая форма штамповки достигается без лишних усилий.
Метод штамповки поковок привлекателен тем, что при нем происходит формирование несколько поверхностей детали. Благодаря этому методу, поковки получают довольно точные размеры и гладкую однородную поверхность. Используя метод штамповки, достигается значительное снижение расходов на материал, а, значит, уменьшается себестоимость готового изделия, что не может не сказаться на удовлетворенности покупателя и, чего уж тут лукавить, производителя. Плюс ко всему методом штамповки возможно изготовление поковки из металлопроката любого сечения, нарезав ее предварительно по размеру штампа.
На складе компании “Техногрупп” имеются штамповки, необходимые для изготовления крановых колес (заготовки крановых колес):
— штамповки 360х140 типа Е585 для изготовления крановых колес 320х100 либо колес 320х80
— штампованные заготовки Т432, поковки К965 (размер штамповки 550х160).
Из этих поковок мы производим крановые колеса 500х100
— поковки К653 (размер 450х160), необходимые для производства крановых колес К2Р 400х100
— штамповки 650х150 типа Я062 для изготовления крановых колес К2Р 600х100
— поковки 770х180 (типа Я1508 и К781) для изготовления колес К2Р 710х100 или 710х110
Метки:
← Стоимость наших крановых колес
Заготовки крановых колес завода “Волжская кузница” →
Процессы, методы и приложения ковки металлов
Ковка металлов — это процесс, при котором металлы формуются и придаются форме с использованием сил сжатия. Усилия передаются ударами молотком, прессованием или прокаткой.
Существует ряд процессов ковки – холодная ковка, теплая ковка и горячая ковка – которые классифицируются по температуре обрабатываемого металла.
Ковка является одним из важнейших процессов металлообработки в металлообрабатывающей промышленности.
Это особенно важно в черной металлургии и рассматривается как огромный источник производительности.
Что такое процесс ковки металла?
При выборе типа поковки у покупателей есть длинный список вариантов изготовления критического металлического компонента. Сделать правильный выбор может быть сложно, потому что каждый метод имеет свои плюсы и минусы, связанные с затратами и логистикой.
Однако выбор метода ковки дает множество уникальных преимуществ, недоступных при любом другом выборе.
Что касается цены и общего качества, то ковка металла имеет наибольшую ценность. Это понятие звучит вдвойне, когда для приложения необходимы максимальная прочность детали, нестандартные размеры и критические характеристики производительности.
Вот некоторые из наиболее распространенных методов:
- Ковка в штампах
- Ковка в открытых штампах
- Холодная ковка
- Экструзия
- Прокатная поковка
Ковка в открытых штампах, ковка в закрытых штампах и ковка на вальцах
Наиболее распространенными процессами ковки металлов являются ковка в открытых штампах, ковка в закрытых штампах и ковка на вальцах.
Что такое открытая штамповка?
При открытой штамповке нагретые металлические детали формуются между верхним штампом, прикрепленным к ползунку, и нижним штампом, прикрепленным к валику, наковальне или молоту. При свободной ковке в штампах металл никогда полностью не ограничивается и не удерживается в штампах.
Обычно диапазон температур составляет от 500°F до 2400°F, соответствующие температуры применяются при обработке металлических деталей. После того, как металл был должным образом нагрет, выполняется сложная ковка или прессование заготовки, чтобы постепенно придать металлу желаемую форму.
Как правило, процесс ковки в открытых штампах используется для изготовления более крупных деталей более простой формы, таких как стержни, кольца и полости.
Что такое штамповка в закрытых штампах?
Ковка в закрытых штампах перемещает штампы навстречу друг другу, полностью или частично закрывая заготовку. Нагретое сырье приближается по форме/размеру к готовой кованой детали и помещается в нижний штамп.
Этот процесс работает путем включения формы поковки в верхнюю или нижнюю часть штампа в виде негативного изображения. Как только процесс начинается, удар верхней матрицы по металлическому материалу формирует его в требуемую кованую форму.
Этот процесс можно использовать для изготовления деталей размером от нескольких унций до 60 000 фунтов.
Что такое ковка?
Прокатная ковка, также известная как профилирование, представляет собой метод ковки, при котором для формирования металлической детали используются противоположные валки. Несмотря на то, что вальцевая ковка использует валки для производства деталей и компонентов, она по-прежнему считается процессом ковки металла , а не процессом прокатки.
В этом процессе используются два цилиндрических или полуцилиндрических горизонтальных валка, которые используются для деформации круглого или плоского проката. Благодаря этому действию толщина уменьшается, а длина увеличивается. Детали, изготовленные методом ковки, имеют превосходные механические свойства по сравнению с деталями, полученными с помощью многих других процессов.
После вставки нагретый стержень проходит между двумя валками. Он постепенно формуется, прокатываясь по фигурным канавкам машины. Точно сформированная геометрия этих канавок позволяет выковать деталь до заданных размеров.
Прокатная ковка часто используется для производства деталей для автомобильной промышленности. Он также используется для производства таких вещей, как ножи и ручные инструменты.
Стандартное кузнечное оборудование
Существует четыре основных инструмента, которые используются в процессе ковки металла в зависимости от используемого метода.
Молотки
Молоток или механический молот — это инструмент, который чаще всего используется для ковки. Будь то ручной молоток или массивный механический молот, инструмент используется для многократного удара по металлу с целью его деформации. Пока он обладает движущей силой в 50 000 фунтов для нанесения ударов под высоким давлением, молот может придавать металлу форму.
Прессы
Прессы используют либо механическое, либо гидравлическое давление для непрерывного давления на штампы.
Для этого типа оборудования требуется движущая сила в 50 000 тонн для вертикального вдавливания металла в полости пресс-формы с контролируемым высоким давлением. Вместо многократного удара по металлу для его деформации металл медленно вдавливается в штампы.
Высадочные машины
Ковка на высадочной машине аналогична ковке на прессе, однако главное отличие состоит в том, что высадочная машина представляет собой ковочный пресс, который используется горизонтально. Вместо того, чтобы проталкивать металл вниз в матрицу, металл перемещается в выемку матрицы в горизонтальном направлении.
Кольцевые ролики
Кольцевые ролики используются для производства колец диаметром от нескольких дюймов до более 300 дюймов. Кольцевые ролики выдавливают цельное кольцо, что устраняет необходимость в сварке. Он поворачивает полый круглый кусок металла под сильным давлением против вращающегося ролика.
Как ковка укрепляет металл?
Известно, что по сравнению с другими методами производства ковка металла позволяет производить одни из самых прочных промышленных деталей.
По мере нагревания и прессования металла мелкие трещины заделываются, а пустоты в металле заделываются.
Кроме того, процесс горячей штамповки разрушает любые примеси в металле и перераспределяет такой материал по металлоконструкциям. Это приводит к значительному уменьшению включений в кованой детали. Включения представляют собой составные материалы, встроенные в сталь на протяжении всего производства, вызывающие точки напряжения в изделии.
Несмотря на то, что во время начального процесса литья следует удалять примеси, этот процесс способствует дальнейшему рафинированию металла.
Другой способ упрочнения металла ковкой заключается в изменении структуры его зерна. Это связано с потоком зерен материала при его деформации. Как и в других процессах формовки, можно создать благоприятную структуру зерна, что сделает кованый металл более прочным.
Для каких продуктов требуется кованый металл?
Процесс ковки невероятно универсален и может применяться к чему угодно: от мелких деталей, измеряемых в дюймах, до компонентов весом до 700 000 фунтов.
Кованые изделия могут быть конструктивными элементами в следующих элементах:
- Критические детали самолетов:
- Шасси
- Валы реактивных двигателей
- Турбины
- Транспортное оборудование:
- Автомобили
- Железные дороги
- Коленчатые валы
- Рычаги
- Шестерни
- Соединительные стержни
Кроме того, ковка используется для укрепления ручных инструментов (например, стамесок, заклепок, винтов и болтов).
Какой металл лучше всего подходит для ковки?
Можно выковать любой металл, но есть определенные металлы и сплавы, которые лучше подходят для различных применений.
Чаще всего куются следующие виды металлов:
- Углеродистая, легированная и нержавеющая сталь
- Исключительно твердые инструментальные стали
- Алюминий
- Титан
- Латунь и медь
- Жаропрочные сплавы, содержащие кобальт, никель или молибден
Из этих вариантов почти невозможно выбрать «лучший», так как это действительно зависит от потребностей клиента.
Экономика 101 для ковки металлов
В меньших количествах кованые детали могут быть очень дорогими по цене за единицу. Это в первую очередь связано с тем, что изготовление ковочных штампов сопряжено с высокими первоначальными затратами — черта, которую разделяют другие расходы, связанные с открытием цеха.
После того, как все настроено и вы приобрели штампы, фактические затраты на эксплуатацию становятся разумно доступными, особенно с учетом того, что автоматизация играет огромную роль. Принимая это во внимание, этот метод изготовления металла обычно лучше всего подходит для продуктов, которые производятся в более значительных количествах.
Поскольку мир продолжает модернизироваться, спрос на высококачественные детали будет только расти. Поскольку при ковке производятся одни из самых прочных металлов, которые только можно вообразить, неудивительно, что к 2025 году рынок, по прогнозам, будет стоить 131,32 миллиарда долларов. думаете, что ковка металла может быть лучшим вариантом для вас, не стесняйтесь звонить в Federal Group USA.
Наши опытные члены группы поддержки обсудят с вами требования вашего проекта, помогут определить наилучший план действий и предоставят вам бесплатное предложение для вашего проекта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы назначить консультацию.
Обучение ковке | Образовательная информация о ковке
Обучение ковке
Благодаря нашему членству в Ассоциации кузнечной промышленности ELLWOOD City Forge Group может предложить учебные материалы по процессу ковки. Вся информация, разработанная Ассоциацией кузнечной промышленности , перепечатывается с разрешения.
Что такое ковка?
Ковка — это производственный процесс, при котором металл прессуется, растирается или сжимается под большим давлением в высокопрочные детали, известные как поковки. Процесс обычно (но не всегда) выполняется горячим путем предварительного нагрева металла до желаемой температуры перед его обработкой. Важно отметить, что процесс ковки полностью отличается от процесса литья (или литейного производства), поскольку металл, используемый для изготовления кованых деталей, никогда не плавится и не разливается (как в процессе литья).
Зачем нужны поковки и где они применяются?
В процессе ковки можно создавать детали, которые прочнее, чем детали, изготовленные с помощью любого другого процесса металлообработки. Вот почему поковки почти всегда используются там, где важны надежность и безопасность человека. Но вы редко увидите поковки, так как обычно это составные части, содержащиеся внутри собранных предметов, таких как самолеты, автомобили, тракторы, корабли, оборудование для бурения нефтяных скважин, двигатели, ракеты и все виды капитального оборудования — и это лишь некоторые из них.
Типы процессов ковки
- Штамповка
- Открытая штамповка (ссылка на открытую штамповку)
- Поковка катаных колец
Поковки прочнее .
Литье не может получить упрочняющий эффект горячей и холодной обработки. Ковка превосходит литье по предсказуемым прочностным характеристикам, обеспечивая превосходную прочность, которая гарантирована от детали к детали.
Ковка устраняет дефекты литых слитков или непрерывнолитых прутков .
Отливка не имеет ни текучести зерен, ни направленной прочности, и процесс не может предотвратить образование определенных металлургических дефектов. Предварительно кузнечная заготовка создает поток зерен, ориентированный в направлениях, требующих максимальной прочности. Дендритные структуры, сегрегации сплава и подобные дефекты очищаются при ковке.
Поковки более надежны, менее затратны .
Дефекты литья встречаются в различных формах. Поскольку горячая обработка улучшает рисунок зерна и придает высокие свойства прочности, пластичности и сопротивления, кованые изделия более надежны. И они производятся без дополнительных затрат на более строгий контроль процесса и проверки, которые необходимы для литья.
Поковки лучше реагируют на термообработку .
Отливки требуют тщательного контроля процессов плавления и охлаждения, поскольку может произойти сегрегация сплава.
Это приводит к неравномерному отклику на термообработку, что может повлиять на прямолинейность готовых деталей. Поковки более предсказуемо реагируют на термообработку и обеспечивают лучшую размерную стабильность.
Гибкое и рентабельное производство поковок адаптируется к спросу.
Для некоторых отливок, таких как отливки со специальными характеристиками, требуются дорогие материалы и средства управления процессом, а также более длительные сроки изготовления. Открытая штамповка и прокатка колец являются примерами процессов ковки, которые адаптируются к различной длине производственного цикла и позволяют сократить время выполнения заказов.
Поковки обеспечивают экономию производства и материалов.
Сварные конструкции являются более дорогостоящими при больших объемах производства. Фактически, готовые детали являются традиционным источником ковочных преобразований по мере увеличения объема производства.
Первоначальные затраты на инструменты для ковки могут быть покрыты за счет объема производства и экономии материалов, а также внутренней экономики производства поковок, более низких затрат на рабочую силу, сокращения брака и переделок, а также снижения затрат на контроль.
Поковки прочнее.
Сварные конструкции обычно не свободны от пористости. Любой выигрыш в прочности, полученный при сварке или креплении стандартных прокатных изделий, может быть потерян из-за плохой сварки или соединения. Ориентация зерен, достигнутая при ковке, делает детали более прочными.
Поковки предлагают экономичный дизайн/контроль .
Многокомпонентная сварная сборка не может сравниться с экономией затрат, полученной от правильно спроектированной цельной поковки. Такое объединение деталей может привести к значительной экономии средств. Кроме того, сварные детали требуют дорогостоящих процедур контроля, особенно компонентов, подвергающихся высоким нагрузкам.
Поковок нет.
Поковки обладают более стабильными металлургическими свойствами .
Избирательный нагрев и неравномерное охлаждение, возникающие при сварке, могут приводить к таким нежелательным металлургическим свойствам, как непостоянная зернистая структура. В процессе эксплуатации сварной шов может действовать как металлургический надрез, который может привести к выходу детали из строя. Поковки не имеют внутренних пустот, которые могут привести к неожиданному выходу из строя под нагрузкой или ударом.
Поковки предлагают упрощенное производство .
Сварка и механическое крепление требуют тщательного выбора соединительных материалов, типов и размеров креплений, а также тщательного контроля за процессом затяжки, что увеличивает производственные затраты. Ковка упрощает производство и обеспечивает лучшее качество и постоянство деталей.
Поковки прочнее.
Низкие стандартные механические свойства (например, прочность на растяжение) типичны для деталей P/M. Поток зерен поковки обеспечивает прочность в критических точках напряжения.
Поковки обеспечивают более высокую целостность .
Требуется дорогостоящая модификация плотности деталей или инфильтрация для предотвращения дефектов P/M. Оба процесса увеличивают затраты. Измельчение зерна кованых деталей обеспечивает прочность металла и отсутствие дефектов.
Поковки требуют меньше вторичных операций .
Особые формы P/M, резьба и отверстия, а также точные допуски могут потребовать сложной механической обработки. Операции вторичной ковки часто можно свести к чистовой обработке, сверлению отверстий и другим простым операциям. Присущая поковкам прочность обеспечивает стабильное и превосходное качество обработанной поверхности.
Поковки обеспечивают большую гибкость дизайна . Формы
P/M ограничены теми, которые можно вытолкнуть в направлении прессования.
Ковка позволяет создавать конструкции деталей, которые не ограничиваются формами в этом направлении.
В поковках используются менее дорогие материалы .
Исходными материалами для высококачественных деталей P/M обычно являются распыленные водой, предварительно легированные и отожженные порошки, которые стоят значительно больше за фунт, чем прутковые стали.
Поковки обеспечивают большую производительность .
Новые усовершенствованные конструкции деталей из композитных материалов часто требуют длительного времени подготовки и значительных затрат на разработку. Высокая производительность, возможная при ковке, еще не может быть достигнута в армированных пластмассах и композитах.
Поковки имеют установленную документацию .
Данные о физических свойствах RP/C скудны, а данные от поставщиков материалов не последовательны.
