Ковка металлов: методы и применение клена

Ковка металлаэто метод производства, который включает в себя формование металла с использованием сжимающей силы с помощью молотка, пресса или другого оборудования. В зависимости от проковываемого металла и желаемой производительности эту процедуру можно проводить при различных температурах.

В этой статье Maple обсудит различные методы и применения ковки металлов.

Что такое ковка металла и ее назначение?

Ковка, метод обработки металлов, в котором используются сжимающие, локализованные силы, существует со времен древней Месопотамии в 4000 году до нашей эры. С тех пор этот процесс значительно изменился, в результате чего появился более эффективный, быстрый и долговечный метод.

Сегодня большая часть ковки выполняется с помощью ковочных прессов или ковочных инструментов, приводимых в действие электричеством, гидравликой или сжатым воздухом.

Целью ковки является быстрое и многократное придание формы металлу. По сравнению с другими методами производства, ковка металла позволяет создавать одни из самых прочных деталей.

Процесс ковки: что происходит с металлом?

Примеси в металле разрушаются и перераспределяются в процессе ковки. Это резко снижает количество включений в поковке.

Что такое включения? Это композитные элементы, которые присутствуют внутри стали в процессе производства и создают точки напряжения в готовых поковках. Хотя примеси необходимо удалять во время первоначального процесса литья, ковка дополнительно очищает металл.

Ковка также укрепляет металл за счет изменения его зеренной структуры; скрещенная структура зерен обеспечивает более равномерное распределение силы, что приводит к получению более прочного компонента.

Основные характеристики кованого металла

·Надежность в высоконагруженных и чувствительных приложениях. Обеспечивает хорошую прочность и ударную вязкость, что имеет решающее значение для важных компонентов.

·При ковке обычно образуется мало отходов или вообще их нет, что делает процесс менее дорогостоящим при производстве средних и крупных партий.

·Процесс ковки позволяет изготовить готовую деталь очень быстро, обычно за один или два удара молотка.

Кузнечное оборудование

В зависимости от конкретного используемого метода существует четыре типа инструментов для кузнечного оборудования.

Молотки

Ковка в своей самой простой форме требует воздействия; наиболее эффективным инструментом для создания этой силы является молоток.

Детали меньшего размера по-прежнему иногда куют с помощью ручных инструментов, но на линиях массового производства используются механические молоты. В них часто используется комбинация механических и гидравлических систем для подъема и ускорения головки молота. В инструмент обычно встроена наковальня, но в зависимости от задачи можно прикрепить и другие инструменты.

Прессы

Механические или гидравлические прессы оказывают постоянное давление на ковочные штампы. Чтобы вертикально протолкнуть металл в полости матрицы под контролируемым высоким давлением, этому типу оборудования часто требуется усилие, превышающее 50 000 тонн. Металл медленно вдавливается в штампы, а не деформируется постоянными ударами.

Расстраиватели

Ковка на высадочном станке аналогична ковке на прессе, с ключевым отличием в том, что высадочный станок представляет собой горизонтальный ковочный пресс. Вместо того, чтобы направлять металл вниз, металл вдавливается в отпечаток штампа горизонтально.

Валковая ковка

Валковая ковка часто используется для изготовления непрерывных деталей. Во время этого процесса заготовка подается через два валка специальной формы, образуя длинный продукт различного поперечного сечения, что сводит к минимуму необходимость удаления материала.

Какие металлы можно ковать?

Поскольку все металлы могут подвергаться воздействию тепла и сжатия, ковкой можно сформировать и создать практически любой металл; дальнейшие усовершенствования процесса ковки постоянно увеличивали эту сумму.

Многие производители выбирают ковку из-за ее способности создавать детали с высокими механическими качествами и минимальными отходами. Целью процесса является деформация металлов до заданной геометрии, придание им усталостной прочности и прочности.

Хотя большинство металлов можно ковать, наиболее широко используются углеродистые, легированные и нержавеющие стали. При этом ковка позволяет эффективно и недорого производить большое количество деталей из большинства металлов.

Какие металлы нельзя ковать?

Из-за ограниченной пластичности некоторые металлы, такие как чугун и некоторые высокоуглеродистые стали, не поддаются ковке. Кроме того, некоторые металлы, такие как высокопрочные сплавы, могут быть слишком хрупкими, чтобы выдержать процесс ковки.