Ковка это: Ковка. Определение. Общие понятия.

Содержание

Ковка. Определение. Общие понятия.

Автор: редакционная статья

Категории:

металлообработка

Ковка. Определение, общие понятие, описание процесса ковки, исторические факты о ковке.

 

Ковка. Определение. Общие понятия.

Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры. Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств. Для железа температурный интервал 1250–800 °С, для меди 1000–650 °С, для титана 1600—900 °С, для алюминиевых сплавов 480–400 °С.
Различают:

  • ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)
  • ручная ковка
  • штамповка

Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой, называют «поковка».
При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа. При деформации он приобретает форму этой полости.
При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны. При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.
Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.
Машинную ковку  выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2–200 МН (200–20000 тс), а также на ковочных машинах. Изготовляют поковки массой 100 т и более. Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи и специальные манипуляторы.
Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.
При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.

 

Основные операции ковки

— осадка
— высадка
— протяжка
— обкатка
— раскатка
— прошивка и др.

 

Ковка железа и стали по технологии конца XIX в

Ковка применяется для разных целей, и из-за этого способы обработки металла могут быть различными:

  • обжимка криц — ковка, при которой происходит уплотнение и сварка частиц, а также выделение шлаков из тестообразной железной массы (крицы) .
  • сварка — ковка, при которой сращиваются пакеты, состоящие из отдельных кусков нагретых до вара .
  • обыкновенная ковка — уплотнение и придание желаемых форм предмету.

В зависимости от величины обрабатываемых изделий, ковка разделяется на ручную и на механическую.

Инструменты

— наковальня
— молот
— ручные молоты (небольшие), которыми кузнец, сам один, или с помощью молотобойцев, обрабатывает предмет.
— механические молоты. Важный элемент механического молота – наковальня, или нижний боек, на который кладётся предмет.
— кузнечные клещи, которыми кузнец захватывает нагретый кусок, вынимает его из горна, или печи, подносит под молот, кладёт на наковальню и поворачивает предмет во время ударов молота.
— подъёмные краны по обеим сторонам механического молота. Они служат для посадки болванки в печь, переноса под молот и поворачивания её во время ковки. Вспомогательным прибором при этих манипуляциях служит державка, состоящая из прочного, длинного стержня, имеющего на одном конце 4 лапы, которые захватывают болванку, а на другом — рукоятку, для поддерживания болванки рабочими на весу.

Процесс ковки

Нагрев заготовки

Для изготовления предметов путём ковки берётся отлитая стальная заготовка. Её необходимо сначала нагреть. Для этого вблизи молота устраиваются нагревательные печи или горны. Их размер, форма и количество зависит от производства и размера заготовок. Для мелких изделий применяются обыкновенные кузнечные горны. Для крупных — пользуются сварочными печами, нагреваемыми дровами, или каменным углем, а для нагревания больших заготовок устраивают газовые печи.
Печь сначала разогревают до тёмно-красного каления. Затем в неё помещают горячую заготовку. (В холодных заготовках внутренние слои всегда находятся в более или менее напряжённом состоянии из-за условий, в которых они после отливки затвердевают. Если в горячую печь положить холодную заготовку, то наружные слои, нагреваясь и удлиняясь, вызовут возникновение трещин в малоподатливых внутренних слоях). Такая заготовка должна оставаться горячей после отливки, ей не надо давать остыть ниже тёмно-красного каления и сразу же после извлечения из формы для отливки её следует поместить в печь. Если это не удалось, и заготовка начала остывать, то прежде чем поместить её в печь, её надо зарыть в горячий мусор для более медленного остывания. Если она остынет сильно, то надо её подогреть на полу мастерской. Даже после подогрева на полу в заготовке могут возникнуть внутренние трещины. Чтобы избежать такой порчи заготовки, её надо сначала подогревать только с концов. Тогда нагрев будет идти по направлению оси заготовки, от её концов к середине, и расширение всех концентрических слоев будет равномерней. Предварительный подогрев — достаточно до 300°, что легко узнать по дыму и зажиганию масла, налитого на поверхность заготовки.
Заготовки помещают в печь по одной или несколько, в зависимости от их величины. Вначале нагрев держат небольшой. Затем его постепенно увеличивают и доводят до требуемой степени. Чем сильнее нагрев, тем сталь делается мягче, легче её обрабатывать под молотом и тем успешнее идёт ковка. Однако этим опасно злоупотреблять — чем выше нагрета сталь, тем она больше стремится кристаллизоваться при остывании, из-за чего может уменьшиться связь между отдельными кристаллами (зёрнами), и они могут разъединиться даже от одного или нескольких ударов молота. Таким образом — заготовка при ковке получит надрыв, трещину, а иногда даже отваливается целыми кусками. Это называется перегревом стали. Перегрев стали не следует путать с пережогом стали. Пережог влияет не на кристаллическую структуру металла, а уже на его химический состав, заставляя его изменяться: когда сталь долго находится под воздействием печных газов, сварочного жара, она мало-помалу теряет свой углерод и приближается к железу. Пережжённую сталь невозможно использовать, тогда, как перегретую ещё можно поправить.
Чем твёрже сталь, тем больше она стремится к кристаллизации и тем ниже температура, при которой она кристаллизуется. Поэтому степень нагрева надо сообразовать с твёрдостью стали:

 

  • мягкая сталь переносит ковку даже при сварочном жаре, около 1300° С.
  • твёрдую инструментальную сталь выше 1000° С ковать уже опасно.
  • для средних сортов стали температура 1300° С совершенно достаточна для ковки и вполне надёжна.

Низкая температура тоже не подходит для ковки. Во-первых, она сильно затрудняет обработку. Во-вторых — при перемещении малоподвижных частиц во время ковки образуются сильные натяжения, которые иногда вызывают внутренние надрывы и трещины. Надо вести нагрев так, чтобы внутренняя часть заготовки успела прогреться надлежащим образом. И хотя наружные слои всегда прогреваются сильнее, но это уравновешивается быстро вследствие их охлаждения во время ковки.
Вообще, для успешной ковки надо принять за необходимое правило, что кроме степени нагрева имеет очень важное значение и равномерность нагрева. Для этого после посадки заготовки в печь, надо температуру поднимать очень медленно, наблюдая, чтобы заготовка нагревалась одинаково со всех сторон.
Время нагрева зависит главным образом от величины заготовки и от жаровой способности печи. На некоторых заводах для нагрева 30-ти тонной заготовки требуется около 30 часов, для 15-ти тонной около 12 часов, для 5-ти тонной около 8 часов.

Обжим заготовки

Стальная заготовка — это не одно сплошное однородное тело. Она переполнена внутри раковинами и пустотами различной формы и величины. Поэтому сразу после выдачи заготовки из печи их уплотняют — ударами молотка обковывают заготовку кругом, начиная от середины к нижнему концу заготовки, затем к верхнему ,прибыльному. Это называется «обжимом заготовки». Образовавшаяся во время нагрева окалина на поверхности заготовки частью сама отваливается при обжиме, частью отбивается ломами и счищается. Поэтому заготовка отливается несколько большего размера и веса по сравнению с задуманным предметом. Отношение площади поперечного сечения заготовки к площади готового изделия принимали раньше от 6 до 10. Теперь, при более плотных отливках, принимают от 3 до 4.

Подготовка

Обработку стальной заготовки под молотом можно разделить на две части: на подготовку и на окончательную отделку.
Подготовка предназначена для того, чтобы уплотнить заготовку, и придать ей в грубом виде необходимые размеры и формы. Формы и размеры заготовок и способы ковки зависят от вида изделий. Подготовки по виду разделяются: на подготовку сплошных цилиндров, пустотелых цилиндров, колец, подготовку плоских вещей, и т. п. Способы ковки при этом также имеют разные названия.

  • Подготовка сплошных цилиндров.

При такой подготовке обжим заготовки производится на вырезном нижнем бойке, где после каждых нескольких ударов молота её поворачивают на 1/8 оборота и, после образования восьмигранника, подвигают на ширину верхнего бойка и продолжают ковку. Когда, таким образом, обожмут всю заготовку, её опять подвигают на старое место и, ударяя молотом по граням, образуют шестнадцатигранник. Сообразно диаметру цилиндра продолжают ковку, пока заготовка не примет надлежащих размеров. При такой обработке она уменьшается в диаметре, а металл при обжимке перемещается по направлению оси, и вследствие этого заготовка удлиняется, вытягивается, отчего и самую обработку называют вытягиванием.
В случае, если при таком вытягивании заметят на поверхности заготовки трещины, или другие пороки, тогда останавливают ковку, пока их не вырубят кузнечными зубилами. Верхний конец, так называемый прибыльный, заключающий в себе всегда пустоты, считается негодным для употребления и потому 1/4 по весу заготовки отрубается, что носит название отрубки прибыли. Для рубки употребляется стальной топор, который накладывается на верх заготовки и вдавливается молотом в её тело. Потом на верх топора накладываются бруски квадратного сечения и продолжают нажимать молотом, пока топор не углубится до половины тела заготовки; наконец, её поворачивают на 180° и таким же образом продолжают рубку с противоположной стороны. Подобным образом разрубается на части заготовленная заготовка, когда она предназначается для изготовления нескольких предметов.
При заготовке больших изделий молот за один нагрев не успеет обжать и заготовить всей заготовки, поэтому сперва обжимают и заготовляют нижнюю половину заготовки, потом переносят державку на отделанный уже конец, подогревают остальную часть заготовки, обрабатывают её таким же самым образом, и, наконец, отрубают прибыль.
Если цилиндр должен иметь на конце уступы, или фланцы, диаметр которых больше, чем поперечник заготовки, тогда после обжимки заготовки и отрубки прибыли нижний боек удаляется прочь, а на его место устанавливается заготовка стоймя (на попа) и ударами молота осаживается, причём диаметр её, в особенности на концах, увеличивается. Для выковки вала меньших размеров, или такой длины, что он не помещается стоймя под молотом, пользуются услугами так называемой балды, подвешенной на цепи, посредством ударов которой, осаживают конец вала. Для заготовки изделий кольцеобразной формы, как, например бандажей, скрепляющих орудийных колец и проч., сначала, как было сказано выше, заготовку обжимают, вытягивают, очищают от окалины и трещин, отрубают прибыль и разрубают на куски; после вторичного нагрева каждый кусок немного осаживают, или сплющивают в виде лепёшки. Потом пробивают отверстие посредством пробоя или прошивня, вдавливая его сначала с одной стороны до половины, потом, повернув заготовку — с другой. Дальнейшая обработка кольца, то есть разводка, производится уже на оправке в особой стойчатой наковальне. Разводку бандажных шин производят на особой наковальне с рогом, где, кроме того, посредством раскатки,  делают выступ, называемый ребордой.
Для изготовления более длинных пустотелых цилиндров, как, например, скрепляющих орудийных оболочек, сначала отрезают на токарном станке прибыльную часть заготовки, потом высверливают вдоль оси насквозь отверстие около 300 мм в диаметре и, после нагрева заготовки, проталкивают в отверстие железный пустотелый стержень и на нём её обжимают. Такая обработка носит название Ковка на штревеле. Чтобы стержень не нагревался и не сжимался вместе с заготовкой, внутри него постоянно циркулирует вода. Когда ковка окончена, вынимают штревель из цилиндра посредством особого прибора, представляющего собой гидравлический пресс, или домкрат. Он состоит из пустотелого цилиндра  с двойными стенками,  между которыми пускается вода для выдвигания второго цилиндра , который упирается в гайку , навинченную на конец штревеля. На другом конце цилиндра  укреплена муфта,  упирающаяся в откованную оболочку. Вода выдавливает цилиндр,  который тянет за собой штревель. Подготовка для изделий прямоугольного поперечного сечения производится на плоских наковальнях, где, после предварительного обжима, заготовку сплющивают сперва наплоско, потом поворачивают на 90° и куют на ребро. При ударе молота удлинение совершается по направлению её оси, по перпендикулярному же направлению перемещению частиц мешает трение о поверхность бойка и наковальни. Чтобы ковкой расширить размеры заготовки по этому последнему направлению, раздают металл посредством раскатки. Для этого на поверхность заготовки, по направлению её оси, накладывают полуцилиндрический валик, называемый раскаткой, и ударом молота вдавливают его в тело. После такой раскатки по всей поверхности заготовки металл расползается по направлению стрелки, а причинённые неровности выглаживаются потом ударами молота. Такой обработке подвергаются броневые плиты. Для изготовления коленчатого вала, заготовляется сначала прямоугольный брус, в котором, посредством топора, делают два надреза. Потом молотом отгибают оба конца, отрубают топором образовавшиеся выступы и, наконец, обжимают, закругляют и отделывают шейки. Эта сложная работа требует много времени, частых нагревов, ловкости и опытности кузнеца. Вырез, показанный на чертеже пунктиром, производится на долбёжном станке. Цапфельное кольцо (с шейками) для орудий заготовляется следующим образом. Отрезанный диск от заготовки сплющивают, после нагрева, под молотом в продолговатый брус и пробивают в нём продольную щель  посредством клинообразного прошивня. Потом коническими оправками расширяют постепенно эту щель, пока отверстие не примет круглой формы, и, наконец, на горизонтальной оправке разводят до надлежащих размеров.
Вообще для разных предметов требуются разные заготовки. От умелости выбора приёмов, от рациональной последовательности переходов из одной формы в другую, в особенности при более сложных конструкциях, зависит успешность ковки и уменьшение расходов на лишний нагрев и угар металла.

Окончательная отделка

После подготовки предмет имеет довольно грубую и неровную поверхность, для выравнивания которой оставлен некоторый запас против требуемых размеров. Для этого предмет очищают ещё раз зубилом от всех трещин, волосовин и лёгкими и частыми ударами молотка проходят кругом всю его поверхность. Наконец, окончательно проверяют предмет посредством кронциркулей, линеек, или шаблонов и, если есть необходимость, его выправляют и т. п.
Для придания более чистого и гладкого вида употребляются разного рода гладилки и штампы, а иногда во время ударов молота поливают поверхность водой, вследствие чего приставшая окалина лучше отделяется и изделие выходит чище. Такое выглаживание производится всегда в самом конце, когда изделие уже остыло до буро-красного каления и поэтому носит название холодной ковки или наклепки.
После наклепки замечаются всегда такие же явления, как и при закалке, то есть металл делается твёрже и менее тягуч и образуются внутренние натяжения. Вследствие малой подвижности металла, при сильной наклёпке, нарушается связь между частицами и даже иногда получаются внутренние трещины. Если отполированный разрез сильно наклёпанного бруска подвергнуть действию слабой кислоты, то образовавшийся при этом рисунок прямо показывает на внутреннее изменение металла. Вначале предполагали, что наклёпка увеличивает абсолютную плотность стали однако, дальнейшие опыты показали обратное. Так, например, при волочении проволоки, после первого прохода через волочильную доску, плотность её уменьшилась с 7,839 до 7,836; после второго до 7,791, после третьего до 7,781.  При наклёпке меди или серебра получаем результаты совершенно противоположные.
Так как влияние наклёпки аналогично закалке, то, чтобы придать металлу желаемую твёрдость и упругость, очень часто прибегают к наклёпке. При изготовлении таких изделий, как, например резцы, инструменты, клинки и пр., этот способ оказывает большую пользу, но, что касается более крупных изделий, при которых получается только поверхностная наклёпка, вызывающая внутренние натяжения, этот способ, вместо пользы, приносит изделию только вред. Лучшим доказательством служит пример изготовления локомотивных или вагонных осей, у которых шейки отделаны штамповкой. При пробе на изгиб таких осей часто случается, что при ударе груза посередине оси отламывается её конец, как раз в том месте, где была отштампована шейка. Хотя все эти вредные натяжения можно уничтожить, или, по крайней мере, уменьшить отжигом, однако иногда происходит, что во время самой наклёпки не образовались уже трещины, которых отжиг исправить не в состоянии. При изготовлении более сложных поковок, где неизбежно применять штамповку, гораздо лучше совершать это при высоком нагреве, тем более, что сталь в раскалённом состоянии хорошо выдерживает штамповку и отчётливо воспроизводит форму штампы; чтобы воспрепятствовать образованию натяжения, необходимо делать её в несколько приёмов, каждый раз подогревая сталь до надлежащей температуры.
После обработки заготовки под молотом, не прибегая даже к наклёпке, всегда появляются внутренние натяжения, происшедшие вследствие неравномерного остывания концентрических слоев, и вследствие того, что разные части заготовки приходится ковать при разных температурах. Чем больше диаметр откованной заготовки и чем резче переход от одной формы к другой, тем неравномернее происходит остывание, и тем резче будут проявляться внутренние натяжения. Во избежание трещин и искривления откованных изделий, зарывают их  после ковки в горячий мусор. Подобное зарывание может принести пользу, когда изделие довольно простой формы и когда она ещё красная. В противном случае надо непременно подвергать изделие отжигу, то есть осторожно его подогреть до температуры около 700°, затем, замазав печь, дать ему медленно остыть до полного охлаждения.
Выше было упомянуто, что назначение ковки, кроме сообщения требуемой формы, заключается ещё в уплотнении металла вследствие пороков, встречаемых внутри заготовки. Газовые пузыри, образующиеся при затвердевании стали, размещаются, главным образом, снаружи. Большинство из этих пузырей, имея сообщение с окружающей атмосферой, окисляется под действием печных газов и покрывается внутри слоем окалины, которая не дозволяет им свариваться при обжимке болванки под молотом, а потому они только сплющиваются в виде прослоек и вытягиваются в виде волосовин. Толщина рыхлого слоя откованного предмета зависит от величины пузырей, глубины их размещения в болванке и от большей или меньшей обработки под молотом. Поэтому всякое откованное изделие, подвергающееся окончательной отделке на токарных или строгательных станках, должно иметь соответствующий запас металла, для удаления рыхлого слоя.
Чтобы получить чистую и гладкую поверхность, достаточно оставить, для удаления рыхлого слоя запас на обточку толщиной в ½» для больших и от ¼» до ⅛» для мелких предметов. Кроме уплотнения пороков в болванке, ковка изменяет и свойства самого металла. Если сравнить изломы кусков стали, взятых от одной и той же болванки до и после её проковки, то они представляют большую разницу. Первый из них крупнокристаллический с блестящими и сильно развитыми плоскостями отдельных зёрен, второй же мелкозернистый, матовый и как бы аморфного сложения. Испытывая на разрыв эти бруски, оказывается, что как упругость и прочное сопротивление, так и удлинение кованого бруска гораздо больше. Так, например, механические испытания бессемеровской стали от одной и той же заготовки имеют следующие результаты:

 

До ковки

После ковки

Упр. сопротивление на кв. мм

24,1 кг

11,5 кг

Абсол. сопротивление на кв. мм

45,0 кг

59,8 кг

Удлинение

8 %

5 %

Поэтому долгое время полагали, да ещё и до сих пор многие такого убеждения, что ковка, вследствие своего сильного давления, производит сближение частиц между собой, их сжатие, а тем самым и уплотнение самого металла, и благодаря только такому действию, сталь приобретает другие свойства. Придавая ковке такое значение, старались подвергать болванку как можно большей обработке и давать по возможности большее отношение площади поперечного сечения заготовки к площади изделия. Однако, более тщательные исследования не оправдали этого взгляда. Во-первых, опыт показал, что удельный вес кованой стали меньше, чем литой. Ещё в 60-х годах  исследователи доказали, что удельный вес литой стали, при отсутствии пороков, есть предел её уплотнения и что ковка, увеличивая гравиметрическую плотность заготовки, уменьшает её абсолютную плотность. Из  опытов видно, что удельный вес куска стали от литой болванки равен 7,852; удельный же вес куска от этой болванки после нагрева его до светло-красного каления и хорошей проковки равнялся 7,846. Во-вторых, что повторительные нагревы и проковка не влияют уже на увеличение сопротивления и вязкости. В-третьих, что простым нагревом до известной температуры и соответственным охлаждением можно достигнуть таких же результатов относительно структуры, повышения упругости и вязкости металла. Это последнее явление было впервые замечено Д. К. Черновым и опубликовано в «З. И. Т. Общества», 1868 г.
Этот факт объясняется тем, что сталь при нагревании, начиная с некоторой температуры, принимает воскообразное состояние, то есть что отдельные зерна её размягчаются и слипаются между собой в виде тестообразной несжимаемой массы. Если станем охлаждать эту массу, тогда частицы опять собираются в отдельные зерна или кристаллы и эта группировка продолжается до тех пор, пока сталь не остынет до некоторой определенной температуры около 700°, ниже которой кристаллизация совершаться уже не может (см. Критические точки стали). Чем более нагрета сталь, то есть чем больше размягчена, и чем медленнее и спокойнее она остывала, тем более свободы и времени имели частицы для этой группировки. Если же во время этого охлаждения воспрепятствовать частицам свободно собираться в отдельные зерна ударами молота или вальцовкой, или посредством быстрого охлаждения не дать времени к подобной группировке, или, наконец, если сталь нагреть только до температуры и позволить ей медленно остывать от этой температуры, ниже которой кристаллизация невозможна, то во всех этих случаях получается более или менее мелкозернистое сложение. Если остановить ковку при температуре выше 700°, то группировка частиц опять возможна и структура стали будет зависеть от этой температуры. Если же, наконец, нагреть болванку до очень высокой температуры и позволить болванке некоторое время остывать без ковки, то кристаллизация может принять такие размеры, что сталь теряет свойства ковкости и носит название перегретой стали.
Эти  исследования были сделаны г. Черновым ещё в 1860-х гг., и что они послужили исходной точкой для всех дальнейших исследований и современных теорий стали. Таким образом, на перемену структуры, от которой зависит вязкость и прочность стали, имеет влияние, главным образом, степень нагревания и условия остывания. Ковка препятствует кристаллизации и уплотняет пороки в заготовке. Для успешности ковки надо стараться ковать быстро, чтобы не оставлять какого-нибудь места заготовки долгое время без ударов молота. Поэтому при обжимке и вытягивании больших заготовок, лучше пользоваться за один раз меньшей степенью обжимки и обрабатывать их в несколько приемов, проходя ударами молота каждый раз всю нагретую часть. Кроме того, нельзя допускать, чтобы заготовка, нагретая до высокой температуры, дожидалась долго ковки или остывала в печке. При таких благоприятных условиях кристаллизация совершается очень быстро и заготовка получает свойства перегретой стали. Лучше тогда дать заготовке спокойно остыть, снова её нагреть до надлежащей температуры и затем ковать.
При обработке стальных заготовок имеет очень важное значение, как с экономической стороны, так и относительно влияния ковки на качество изделия, сила молота, то есть отношение веса бьющей части к весу обрабатываемой болванки. Если принять вес бабы G и вес заготовки g, то общепринятое отношение G/g = 2 доходит до 1. Однако,  это отношение очень условное и зависит от многих причин, главным образом,- от формы изделия, приёмов ковки, сорта стали, допускающей более или менее сильный нагрев и, наконец, от приспособлений, имеющихся при молоте. Для обжима заготовок или для изготовления цилиндрических валов отношение G/g = 1 может быть допускаемо только в крайних случаях; вообще, для эффективности действия куют при отношении 2. Так, например, под 5-тонным молотом можно отковать орудийную трубу из заготовки в 3 тонны, но для изготовления такого же веса коленчатого вала, следует употребить, по крайней мере, 15-тонный молот. Чем тяжелее молот в сравнении с весом заготовки, тем энергичнее идёт ковка и тем глубже передаётся давление внутренним слоям заготовки. Слабые удары передаются только поверхностным слоям, которые поэтому уплотняются и вытягиваются больше внутренних и откованная заготовка при этих условиях имеет вогнутые концы. Подобного рода явления замечаются чаще всего на ковке больших заготовок. Поэтому для их успешной ковки приходится иметь больших размеров молоты или же прибегать к частым подогревам.
В настоящее время для ковки стальных заготовок стали применять гидравлические прессы, называемые пресс-молотами  или жомами.  Мгновенный удар молота, с большой в начале  силой,  и с полнейшей потерей в конце своего действия, распространяясь по верхней плоскости заготовки, переходит по реакции и на нижнюю, соприкасающуюся с наковальней; промежуточные же слои, исполняя только передаточную роль, перемещаются, а вместе с тем и уплотняются гораздо меньше. Пресс, с момента соприкосновения бойков с заготовкой, своим растущим от 0 до 3 тонн давлением передаёт его, во все время нажимания, одинаково всем слоям металла. Расползанию наружных слоев металла, в плоскости нормальной к направлению давления, препятствует трение о поверхности бойков, и, вследствие этого, во время давления пресса, главным образом перемещаются частицы внутренних слоев, которые уплотняются больше наружных, то есть пресс производит действие обратное молоту. Это может быть устранено применением более узких бойков. Предположение лучших качеств металла, откованного под пресс-молотом, чем под молотом, является предметом дискуссий, тем более, что качество плотного металла зависит, главным образом, от температуры нагрева заготовки, от температуры, при которой была остановлена ковка и от условий, при которых остывала заготовка. Пресс-молот имеет большое преимущество перед молотом в экономическом отношении, так как он ускоряет ковку в несколько раз в сравнении с молотом. Однако,  следует отметить, что силой пресс-молота  нельзя злоупотреблять. Очень большой сразу нажим делает на поверхности складки и наплывы металла, а при недостаточном нагреве возможны надрывы и трещины в сердцевине заготовки. Подобным образом, как при ковке под молотом, лучше пользоваться и здесь небольшими нажимами и стараться поскорее пройти всю нагретую часть болванки. Если наклёпка, то есть ковка при сравнительно низкой температуре под молотом, имеет негативное влияние на качество металла, вследствие образования внутренних натяжений, то тем более при ковке под пресс-молотом она не должна быть допускаема. Кроме того, надо стараться по возможности хорошо прогревать центральные слои заготовки, которые претерпевают самую большую работу при давлении пресс-молота. Потеря или угар металла, вследствие образования окалины, зависит от степени и продолжительности нагрева, от величины заготовки и от количества повторительных нагревов. Для первого нагрева, в зависимости от диаметра, угар составляет от 1½ до 3 %, для каждого последующего подогрева заготовка теряет по весу около 1 %.

 

История ковки

Ковка (меди, самородного железа) служила одним из основных способов обработки металла:

  • холодная, затем горячая ковка в Иране, Месопотамии, Египте — 4-3 тыс. до н. э.
  • холодная ковка у индейцев Северной и Южной Америки — до XVI в. н. э.

Древние металлурги Европы, Азии и Африки ковали сыродутное железо, медь, серебро и золото. Кузнецы пользовались особым почетом у народов древности, их искусство окружалось легендами и суевериями.
В Средние века кузнечное дело достигло высокого уровня: вручную отковывались ручное и огнестрельное оружие, инструменты, детали сельскохозяйственных орудий, дверей и сундуков, решетки, светильники, замки, часы и другие изделия всевозможных форм и размеров, часто с тончайшими деталями; кованые изделия украшались насечкой, просечным или рельефным узором, расплющенными в тончайший слой листами сусального золота и бронзовой потали.
В XIX в. ручная художественная ковка была вытеснена штамповкой и литьём, интерес к ней возродился в XX в. (работы Ф. Кюна в Германии, И. С. Ефимова, В. П. Смирнова в России; оформление общественных интерьеров в Таллине, Каунасе и др.).
С наступлением эпохи персональных компьютеров производство сложных и уникальных кованых изделий, как правило, сопровождается компьютерным трёхмерным имитационным моделированием. Эта точная и относительно быстрая технология позволяет накопить все необходимые знания, оборудование и полуфабрикаты для будущего кованого изделия до начала производства. Компьютерное 3D моделирование теперь не редкость даже для небольших компаний.

Известные памятники художественной ковки

кованые фонари, ограды, решётки, ворота следующих дворцовых и городских ансамблей:

  • Версаль
  • Парк кованых фигур в Донецке
  • Санкт-Петербург
  • Царское Село

 

Что такое ковка? | Художественная ковка в Москве

Ковка — это способ получить изделие нужной формы и размеров из металла путём воздействия на него физической силы либо специальным инструментом.

Также ковка— – это обработка разных металлов (железо, алюминий, медь и различные её сплавы), которые доводят до ковочной температуры. Для любого металла существует своя ковочная температура, которые зависят от химических и физических свойств. Так для меди характерна температура 1000-650 °С, для железа 1250-800 °С, а для алюминия и её сплавов 480-400 °С.

Различие ковки:

— ручная ковка

— штамповка

— ковка на молоте

Изделия, получаемые путем ковки, называют “поковка”.

Изделие, получаемое при ковке в штампах, дает возможность металлу ограниченность со всех сторон. При ручной или же машинной ковки, металл ограничен либо с одной стороны, либо не ограничен вовсе. При ручной ковке, на изделие, а точнее на металл, воздействует кувалда либо молот.

Свободная ковка применяется для улучшения структуры и качества металла.

Машинная ковка – выполняется на специальном оборудовании, а именно на молоте, с массовой долей падающей части от 35 до 5000 кг, или на гидравлических прессах, которые развивают усилие 200–20000 тс. Также можно изготавливать поковку массой 100 т и более. Такие изделия манипулируют при помощи манипуляторов либо подъёмных кранов, грузоподъемность которых до 350 т .

Для получения заготовок деталей ковка является отличным и самым экономичным из вариантов. В крупносерийном, и в массовом производстве, большее предпочтение отдаётся ковке в штампах, а в единичном или мелкосерийном – обычной ковке. При обычной ковке, мастера используют наборы кузнечного инструмента, с помощью которых они предают заготовке нужную форму и размеры.

Процесс изготовления кованого изделия

Для изготовления изделия путем ковки необходимо взять стальную болванку. На печи, а точнее на горне необходимо нагреть её. Форма и размер изделия зависит от того какого размера болванка. Для малых изделий используют кузнецкие горны, а для более крупных предметов – используют сварочные печи, которые нагревают дровами и каменным углём.

Печь нагревают до тёмно – красного накала, а затем помещают туда нагретую болванку, так как если поместить туда холодную, то наружные слои при нагревании и удалении вызовут возникновение трещин во внутренних слоях.

В кузнечный горн болванку кладут по одной или несколько штук, делая небольшой жар, после чего его постепенно нагоняю, доводя до нужной температуры. Чем сильнее будет жар, тем деталь будет делаться мягче, тем самым её легче обрабатывать на молоте, и ковка будет проходить успешнее. Но стоить и помнить, что злоупотреблять сильным нагревом нельзя, так как сильно нагретая сталь стремится кристаллизоваться при охлаждении, и тем самым, может уменьшиться связь между отдельными кристалликами и они могут разъединиться, даже при слабом ударе на молоте. В таких случаях болванка при ковке получает надрыв либо разламывается кусками. Это и есть перегрев стали.
Низкая температура тоже плохо влияет на ковку, ведь холодную болванку сложнее обрабатывать, и при низкой температуре перемещения малоподвижных частиц в процессе ковки образуются сильные натяжения, которые могут вызвать внутренние трещины и надрывы. Вести нагрев нужно так, что бы и внутренняя часть болванки также нагревалась как и внешняя.

Главное и очень важное правило ковки является в том, что кроме степени нагрева, основное значение имеет и равномерность нагрева. Для этого, поместив болванку в печь нужно следить за температурой, и поднимать её постепенно, наблюдая за процессом накала болванки
Время нагрева зависит главным образом от размера болванки.

Ковка. Словарь терминов

Словарь терминов — что нужно знать о ковке заказчику.

Общение с любым специалистом значительно расширяет не только кругозор, но зачастую словарный запас заказчика.
Обратившись в мастерскую за коваными элементами для собственного загородного дома, вы точно встретитесь с некоторыми новыми
для вас понятиями. Чтобы не ставить мастеров в тупик формулировкой своих вопросов и легко понимать, о чем они говорят вам,
мы составили небольшой словарь основных «кузнечных» терминов.

Братья Иоганн и Георг Шмидбергер в своей кузнице в Мольне, Австрия. © Lisi Niesner/Reuters

Общие понятия

Металлы и сплавы, использующиеся в художественной ковке — железо, сталь, медь, бронза, латунь, жесть, алюминий.

Ковкость — свойство металлов, позволяющее им поддаваться воздействию ковки и прочим видам обработки металлов. Основные показатели ковкости — сопротивление деформации и пластичность.

Коррозийная стойкость — способность металла сопротивляться воздействию агрессивной среды.

Жесткость кованых конструкций — свойство кованых частей металлических конструкций не менять геометрические размеры под внешним воздействием.

Элементы: кованые и литые

Часто для уменьшения стоимости изделия предлагается «собрать» конструкцию из готовых элементов. Или в описании проекта, выполненного по вашей картинке, упоминаются названия, незнакомые вам на слух. Чаще всего это классические элементы декора кованых изделий.

Это может кого-то расстроить, но кованые элементы делают обычно в Китае. Оптовые поставщики привозят для кузнецов под заказ партии элементов на выбор по обширным каталогам.

Акантовый лист

классический декоративный элемент, изображающий лист южного растения.


Балясины

фигурные столбики, сверху соединяющиеся перилами. В кузнечном деле используются при изготовлении ограждений
лестниц, балконов, террас.


Вазон

украшение, стилизованное под вазу или корзину.


Волюта

элемент в форме завитка. Шире — в архитектуре спиралевидный мотив, часто с глазком внутри.


Вензель

начальные буквы имен собственных, связанные между собой в ажурный рисунок.


Гирлянда

мотив из сплетения цветов, листьев и фруктов, иногда перевитых лентой.


Картуш

элемент в виде свитка или щита с закрученными краями.


Кронштейн (кованый)

художественно-оформленная деталь или конструкция, которая прикреплена к стене и служит опорой чему-либо.


Медальон

овальная или круглая оправа для какого-либо изображения, а также сам рисунок, рельефный орнамент, заключенный в такую рамку.


Навершение

декоративное завершение верхней части столба, стойки (шары, пики, шишки и др.).


Оконечник

классический элемент художественной ковки, завершающая часть кованого изделия, характеризующаяся оттянутостью окончания (часто — нежный завиток с уменьшающейся толщиной).


Пальметта

мотив в виде стилизованного многолопастного пальмового листа.


Розетка

мотив, имеющий вид круглого стилизованного изображения цветка с одинаковыми лепестками.


Соломонова спираль (корзинка, шишка)

декоративный элемент, сформированный из тонких прутьев, спирально закрученных и образующих пустотелый ажурный «кокон».


Цветы

Один из популярнейших мотивов в художественной ковке. Чаще всего изготавливаются по частям, после чего собираются в художественный узор с помощью сварки, клепки или пайки.

Не лишним будет знать, что

Раппорт
это повторяющийся элемент орнамента.
Модуль
художественно-декоративный элемент (или фрагмент), принятый за основу построения одного и того же повторяющегося рисунка.
Звено (секция)
часть металлического забора или ограды, ограниченная двумя столбами или стойками.

Отделка кованых изделий

Воронение
термическая обработка металлического изделия с предварительным нанесением на его поверхность специальных химических веществ: кислот и масел. В результате металл покрывается сине-черной окисной пленкой.
Вытравка
получение рисунка, узора или надписи на металлическом предмете с помощью едких химических веществ.
Инкрустация
украшение металлических кованых изделий другими цветными металлами или драгоценными камнями.
Насечка
декоративная обработка металла, заключающаяся в нанесении «прочерков» на поверхность. Используется для выполнения тонкого фигурного рисунка, например, изображения прожилок на листьях растений.
Патина
оксидно-карбонатная пленка, которая имеет цветовой оттенок (серебро, бронза, зелень). Патина образуется под воздействием окружающей среды, в то же время предохраняя металл от разрушений. Она имеет декоративную ценность особенно при производстве кованых предметов «под старину».
Рифление
один из способов декоративной отделки кованых изделий при помощи кузнечных инструментов (грубое гравирование).
Скань
декоративная отделка металлических изделий узорами из скрученной проволоки.

Дворец торжественной регистрации рождений, Санкт-Петербург

Соединение

Элементы:

Хомут
элемент, соединяющий несколько прутков или других кованых элементов. Сегодня используется лишь в ручной горячей ковке.
Биндра
проволока, с помощью которой временно (до сварки или пайки) соединяют элементы кованого изделия.
Заклепка
железный стержень, имеющий цилиндрическую форму с головкой на одном конце; применяется для соединения кованых элементов и деталей.

Методы:

Клепка
один из старейших способов соединения кованых металлов, когда отдельные детали соединяются при помощи заклепок.
Пайка
процесс введения между металлическими деталями припоя (расплавленного материала), который имеет температуру плавления ниже, чем сплавляемые детали, в результате чего формируется прочное соединение.
Сварка
способ соединения металлических изделий путем их совместного деформирования после нагрева мест сварки. Раньше для этого использовался горн, сегодня чаще применяют газовую и электрическую сварку.

Обработка кованого изделия

Закалка
быстрое охлаждение стали, нагретой до очень высокой температуры; придает изделию твердость и прочие необходимые качества.
Зачистка
механическое удаление с кованого изделия окалины, наплывов сварных швов, сварочных брызг и других дефектов металла.
Матировка пескоструйным способом
обработка поверхности струей песка, подаваемого под давлением, что позволяет выровнять поверхность и сделать ее более шероховатой (для улучшения адгезии лакокрасочных материалов).
Антикоррозийная обработка
покрытие металлических поверхностей тонким слоем другого металла, сплава или неметаллических материалов, образующих антикоррозийное покрытие для защиты от коррозии.
Грунтовка
нанесение на кованое изделие предварительного покрытия для улучшения адгезии (прилипания) основного защитного или декоративного покрытия.
Покраска
нанесение защитного или декоративного (зачастую эти функции совмещены) покрытия на изделие.
Гальваническое покрытие
металлическая пленка, наносимая на поверхность металлических изделий методом гальваники для придания им твердости, износостойкости, антикоррозийных, антифрикционных, декоративных свойств (цинкование, анодирование, хромирование, никелирование, оксидирование). Широкого применения метод не получил в силу своей дороговизны.

Лувр, Франция, 17 век

Прокатный материал

То, из чего кузнец будет изготавливать изделие.

Пруток
металлический полуфабрикат, заготовка для производства деталей с помощью пластической деформации или обработки резанием. В зависимости от назначения прутки обладают сечением круглой, прямоугольной, шестиугольной, реже трапециевидной, овальной или сегментной формы.

  • Квадрат — прут квадратного сечения диаметром от 8 до 25 мм.
  • Кругляк — прут круглого сечения.

* Получить изменение сечения стандартного квадратного прута с 20?20 в полосу 30?5 и далее в полосу 20?10 можно только кузнечным способом.

Болванка
кругляк диаметром 50 мм, используется для точеных деталей.
Полоса
прут прямоугольного сечения, половинный по отношению к квадрату.
Профиль
мерный отрезок изделия, полученный прокаткой, прессованием, формовкой (гибкой) между валками. Сечение профиля — разрез по линии, перпендикулярной длинной стороне отрезка; различается по ширине.
Поковка
промежуточная заготовка или изделие, полученное ковкой или объемной штамповкой. В зависимости от своих характеристик поковки подразделяются по сечению — квадратные, прямоугольные, многоугольные и круглые, а также по методу изготовления — штампованные и кованые.

Технологии

Ковка
один из основных видов обработки металла давлением с применением нагрева. По технологии различают горячую (обработка раскаленного металла), холодную (деформация заготовок холодного металла), смешанную (использование кованых, готовых литых и сварных элементов).
Ковка в штампах
способ обработки железа, при котором необходимую форму получают вдавливанием подготовленных материалов в специальную металлическую форму.
Литье
процесс получения фасонных отливок путем заполнения расплавленным металлом приготовленных форм. Литые элементы (шары, пики и т.п.) часто применяются параллельно с кузнечными элементами и являются неотъемлемыми частями ограждений, ворот, перил.
Штамповка
вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа.
Штамп
заготовка для производства стандартных повторяющихся элементов, требующихся в большом количестве (например, однотипных завитков для ограды).
Торсирование (скручивание)
способ обработки металлических стержней для придачи декоративного вида. Стержни толщиной не более двух сантиметров, предварительно отожженные и охлажденные на воздухе, с помощью простых технологий поддаются скручиванию в холодном состоянии.

Ограждение особянка З.Г.Морозовой на Спиридоновке, Москва

Приемы обработки металла

Вальцовка
превращение проволоки в узкую полоску путем прокатывания в специальных вальцах, один из классических приемов художественной ковки.
Волочение
обработка металлов давлением, при которой заготовки круглого или фасонного профиля протягиваются через отверстие, сечение которого меньше сечения заготовки.
Выбивка
выгибание детали на форме с помощью ударов молотком с предварительным нагревом.
Выкраивание (вырезка)
изготовление из листового металла с помощью режущих инструментов деталей заданной формы посредством резки.
Вырубка
высекание c помощью острого инструмента (зубило, кузнечный топор и т.п.) деталей определенной формы или части заготовки.
Гибка
изменение формы и геометрии металла, производится без предварительного нагрева. Под воздействием силы заготовка изгибается и деформируется, наружные слои её растягиваются, внутренние — сжимаются
Прокатка
обработка металлов и металлических сплавов давлением, состоящая в обжатии их между вращающимися валками прокатных станов.
Рубка
процесс обработки металла с помощью специального кузнечного топора, зубила или подсечки. Один из технических приёмов художественной ковки, результатом которого является отсечение части металла по наружному контуру заготовки.
Рихтовка
выравнивание (выправление) проката, проволоки, протяженных поковок, штамповок, отливок, механически обработанных деталей для устранения искривлений и прочих дефектов.
Чеканка
художественная обработка металла, изготовление рисунка, надписи, изображения, заключающееся в выбивании на пластине определенного рельефа.

горячая, холодная ковка своими руками

Ковка – это обработка металла, которая выполняется для придания ему необходимой формы и размеров. Горячая ковка обеспечивает производство поковок, которые впоследствии будут использованы на производстве или в быту.

Горячая ковка крупногабаритных изделий

Надо отметить, что в последние годы особой популярностью стали пользоваться кованые изделия, используемые в качестве ограждений, ворот, решеток и пр.

Интересно о ковке металла

Интересный факт, одна из самых распространенных фамилий в мире произошла от кузнечного дела. Это Кузнецов в России, во Франции – Ферран, в Британии – Смит. Это говорит о распространенности этого ремесла по всему миру.

Кузнечное дело

Основой слова коварство, является глагол ковать. Дело в том, что многие народы и племена считали кузнечное дело малопонятным и покрытым тайной. Коварь (кузнец) изготавливает ковы, вяжет путы, так со временем существительное коварство обозначало мудрость, навыки, умение. Со временем, оно стало означать злобные планы и умыслы. Одновременно появились и словосочетания ковать свое счастье и ковать свою судьбу, носящие позитивный смысл.

Во время массовой унификации производства и применения такого оборудования, как прокатное, штамповочное, использование компьютерного управления практически вытеснило кузнечное дело из тяжелой индустрии, но оно осталось и пользуется популярностью и дизайнеров и специалистов по проектированию интерьеров. Современные кузнецы изготавливают продукцию, которая применяется при создании ограждений, лестниц, архитектурного оформления зданий и пр.

Прокатное оборудование для холодной ковки
Горячая штамповка

Но наш век, привел к тому, что проектирование кованых изделий выполняют на специальных конструкторских 3D программах, предназначенных для разработки деталей различного назначения.

Свободную ковку применяют ко множеству металлов. С помощью этой операции выполняют и предметы обихода, и предметы, представляющие собой художественную ценность. Кстати, этот способ обработки металла применяют и в ювелирном деле. В самом деле, самый ковкий металл – это золото. Оно обладает пластичностью, текучестью, тягучестью и многими другими свойствами, позволяющие получать из него бесценные изделия.

Ковка ювелирных изделий

На практике применяют два основных вида ковки – горячую и холодную.

Основные способы ковки металла

Свободная ковка металла может быть выполнена, когда металл разогрет до определенного уровня. Такой способ называют горячей ковкой, и до недавнего времени это был основной способ производства кованых деталей.

В последние несколько десятков лет стал набирать популярность способ холодной ковки. Этот способ отличается тем, что его применение позволяет сэкономить на производственных площадях, пропадает необходимость в содержании энергозатратного кузнечного горна и пр.

Горячий метод ковки

Как уже отмечалось выполнение горячей ковки, возможно, при нагреве металла до температур, при которых он изменяет свои прочностные характеристики и приобретает пластичность, которая позволяет его относительно легко обрабатывать, используя ударный инструмент и различные приспособления. Горячая обработка металла предполагает использование некоторых технологий обработки металла, позволяющих разнообразить готовые изделия.

На наковальне может быть выполнена ковка металла своими руками и придание нагретым заготовкам необходимых форм и размеров.

Кроме того, на поверхности наковальни существует возможность ковки листа.

Холодный метод ковки

Большая часть работ холодной ковки выполняется на специально спроектированном для этих целей оборудовании. Можно назвать определенный перечень оборудования, который применяют для холодной обработки металла. Как правило, такое оборудование показывает свою эффективность при выполнении больших объемов работ при архитектурном оформлении зданий и сооружений.

Среди оборудования, применяемого при получении изделий холодной ковкой можно назвать следующее:

  • торсионный, с его помощью выполняют кручение прутка вдоль оси;
  • волновой, на нем выполняют различные волнообразные детали.

Всего парк оборудования для холодной ковки насчитывает порядка десятка единиц. Некоторые работают от мускульной силы оператора, некоторые от электрического привода. Некоторые умельцы занимаются самостоятельным изготовлением подобного оборудования.

Виды кузнечных работ

Ковку выполняют с помощью ручных или механических ударных инструментов, это может быть, кувалда или пресс, который может работать от электрического, пневматического или гидравлического привода.

Ковка и штамповка обеспечивают получение деталей, которые имеют разные габаритно-весовые параметры и форму.

Использование ковки приводит к повышению механических параметров стали и оптимизирует его внутреннюю структуру. Именно поэтому ответственные детали, например, шатуны, производят применяя свободную ковку или штамповку. Ковку можно разделить на следующие типы — ручную и машинную. Для первой применяют ручной ударный инструмент (молот, кувалда и пр.) все работы по обработке металла выполняют на наковальне. Второй тип ковки выполняют на кузнечном оборудовании, оснащенными молотом и пр. При машинной обработке тяжелые и объемные заготовки обрабатываются под прессовым оборудованием, а менее размерные, и с меньшим весом обрабатывают на молоте.

Обработку металла с помощью ударов можно разделить на свободную ковку и обработку в штампах. Свободная ковка подразумевает то, что заготовку сжимают между прессом и основанием. Формирование готовой детали происходит за счет вспомогательного инструмента, которые применяет кузнец.

Кузнечные работы

При штамповке, металл приобретает форму и размеры в пределах инструментального штампа. Для изготовления отдельной детали необходимо изготавливать новый штамп. По сути, ковка и штамповка – это промежуточные технологические операции, которые приводят к получению заготовок, которые в дальнейшем будут проходить через дополнительную обработку, например, фрезеровку или сварку.

Виды современного кузнечного оборудования

В промышленности широко применяют множество кузнечно-штамповочного оборудования. Его можно классифицировать по следующим параметрам:

  • по температуре обрабатываемой заготовки. Для этой операции применяют ковочные машины, оборудование для горячей и холодной штамповки как плоской, так и объемной;
  • по операциям, выполняемым на оборудовании. Разделяют заготовительное, основное и финишное КШО;
  • по методу подачи и удаления готовых изделий из рабочего пространства КШО. На практике применяют оборудование, на котором все эти операции выполняют вручную, в полу- и автоматическом режиме.
  • по виду привода. Прессы и штамповочные машины работают от электричества, сжатого воздуха, гидравлики и пр.
  • по ключевому параметру. Как правило – это номинальное усилие, создаваемое прессом или рабочий момент.

Индукционные нагреватели

Перед обработкой методом горячей ковки заготовки нагревают до определенной температуры. Для решения этой задачи применяют различное нагревательное оборудование. В этот список входят и индукционные нагреватели. В них проходят предварительный нагрев заготовки перед операциями штамповки, гибки, ковки и пр.

Такая форма нагрева обладает рядом достоинств перед другими типами, например, перед газовым или электрическим.

В частности:

    • использование индукционных нагревателей приводит к снижению энергетических затрат и это довольно важно, особенно в условиях стабильного роста тарифов;
    • применение нагревателей повышает производительность труда, так как индукционный нагрев позволяет минимизировать время, затрачиваемое на прогрев детали;
    • в автоматизированных печах, за счет точности позиционирования и расположения заготовок в индукторе, повышается точность нагрева;
    • нагрев заготовки в индукционной печи отличает малое количество окалины и это позитивно сказывается на длительности эксплуатации штампового инструмента;
  • установка подобного оборудования, позволяет высвободить дополнительные площади в производственном помещении.

Индукционный нагреватель ТВЧ

Холодная ковка металла, преимущества холодной ковки перед горячей

Как способ производства кованых изделий холодная ковка имеет много достоинств перед горячей ковкой за счет ряда факторов. Во-первых, данный вид производства кованых изделий менее затратный для изготовителя при достаточном качестве и многих достоинствах самой технологии. Во-вторых, это возможность тиражировать кованые детали, не увеличивая их себестоимости, что гарантирует стабильно умеренную стоимость готовой детали, которая зависит только от цен на исходное сырье — черновой металл в заготовках с металлургических производств: профили, трубы, прутья, квадраты.

При холодной ковке заготовки подвергаются механической обработке без предварительного нагрева.  При горячей ковке необходим нагрев стали до высоких температур, когда металл становится эластичным и податливым для придания ему необходимой, согласно чертежам и эскизам, формы. В некоторых редких случаях нагрев металла применяется, но заготовки нагреваются лишь в местах стыков и швов для сглаживания шероховатостей.

Существует несколько разновидностей холодной ковки металла, применяемых для изготовления различных элементов художественной ковки:

Вальцовка — применяется для придания декоративной формы профильным трубам, пруткам и полосам, квадратам при помощи сменных валов на станках. Вальцовка производится на точно настроенных станках и имеет довольно высокую пропускную производительность в пересчете метр готовой художественной ковки за единицу времени.

Штамповка — это еще один вид холодной ковки, при котором производится работа над листовым металлом путем его деформации специально настроенными формами пресса для придания изделию объема и заданной формы.

В целом, это направление дает массу возможностей для реализации дизайнерских идей – в процессе работы над изделиями предоставляется возможность изгибать или вырезать детали по трафарету, что значительно облегчает процесс изготовления большой партии кованых изделий, тем самым, сокращает стоимость готового изделия. При изготовлении деталей мы используем сталь различных марок с низким содержанием углерода (до 0,22%). В ее состав для улучшения свойств могут вводиться фосфор, медь, мышьяк, никель и другие примеси.

Уже более 40 лет корпорация IND.I.A. поставляет на мировой рынок свои изделия, среди которых присутствует горячая и холодная ковка металла – и более 10 лет снабжает качественной итальянской ковкой российских рынок. ООО «АРТЕФЕРРО-РУССИА» является единственным официальным представителем компании на российском рынке. Кованые элементы и их подробное описания вы можете посмотреть в нашем интернет-магазине: www.arteferro.ru/shop

Ковка и литье — чем отличаются?

Если вы решили украсить свой дом или приусадебный участок предметами из металла, стоит разобраться, чем отличается ковка от литья.

Лить или бить?

Ковка и литьё – два способа обработки металла для получения прочных износостойких предметов. В обоих случаях металл нагревается, правда до разных температур. Однако результат работы и процессы во многом различаются. Разберемся в  деталях.

Литьё – способ получения изделий с помощью заливки расплавленного металла в готовую форму.

Предполагает создание прототипа из дерева, глины, пластика,  который  станет прообразом будущего творения из металла. По  образцу создается литейная форма. Она может быть сделана как из прочного металла (для многоразового использования), так и из резины.  Расплавленный до жидкого состояния металл заливается в форму и остужается. Обычно льют сплавы, содержащие чугун, бронзу, латунь и др.. В процессе работы важно выбрать правильный состав, разогреть сплав до определенной температуры, сделать заливку быстро и профессионально, чтобы готовый объект максимально легко извлечь из формы с минимальным числом доработок.

При ковке мастер работает с разогретым до определенной температуры металлом, деформируя его с помощью молота и наковальни. Далее кузнец шлифует и дорабатывает изделие.

В целом, литьё – более трудоёмкий и длительный процесс, который требует подготовительного этапа в виде создания образца, производства литейной формы. Необходимы мощные печи для расплавки металла до текучего состояния.

При ковке нужно меньше времени и инструментов, металл разогревается до меньших температур.

Часто покупатели задаются вопросом — что тяжелее, литьё или ковка?

Всё зависит от того, какой сплав используется.

Одинаковый по размеру объект может быть разного веса: например, чугун и бронза тяжелее алюминиевого сплава. Литые изделия часто производят именно из чугуна или бронзы, однако они могут быть полыми внутри, соединенными сваркой по шву. Поэтому однозначно сделать выводы о том, что литые предметы тяжелее или легче кованых, нельзя.

Ковка или литье: что лучше?

Всё зависит от задач.

Литые объекты являются более прочными и твёрдыми, но хрупкими. А кованые – более пластичными и менее жесткими.  Поэтому, например,  оконные решетки лучше сделать методом ручной ковки. А крупную цельную деталь, которая должна выдерживать серьезные нагрузки, лучше создать методом литья. Например, лестничные ступени или плитку лучше отлить из сплава.

Кованые изделия легче поддаются ремонту – элемент можно приварить или скрепить методом обжима (холодной ковки). Литые изделия при появлении трещин не поддаются ремонту. Причина в том, что чаще всего причиной раскола являются внутренние полости, образованные при застывании металла.

Литые предметы могут служить несколько веков, они более устойчивы к коррозии и не требуют постоянной обработки. Кованые изделия требуют ежегодной обработки краской.

Как отличить ковку от литья?

Кованые предметы будут иметь больше фактуры – сделанные руками мастера, будут иметь и неровности, и шероховатости, которые придадут шарма. Даже отшлифованные, будут  иметь следы окалины. Литые всегда более гладкие и блестящие, чаще более тяжелые.

Где больше творчества и уникальности?

Считается, что  получить эксклюзив проще с помощью ручной ковки.  Действительно, ковка — это менее трудозатратный процесс,  а значит, более доступный. Создание шедевра сосредоточено в руках одного мастера. Даже если он захочет повторить  творение, оно будет все равно другим – ведь многое зависит от исходного материала, настроения, от того, «как рука ляжет».

Однако и ковка и литьё позволяют получать как серийные изделия, так и уникальные. При литье однотипные товары создают  с помощью многоразовых (обычно чугунных) форм, в которые многократно наливают расплавленный металл.  Для получения единичных изделий (например, статуи)  литейные формы делают из недорогого металла.  При ручной ковке можно также автоматизировать процесс и получать повторяемые изделия за счет применения станков и различных обжимов.

Итак… Литьё или ковка? Решение принимать вам!  Мы же поможем в реализации любых задумок в металле путем ручной ковки.

Что такое холодная ковка | Ручная холодная ковка металла

Холодная ковка – это изготовление изделий, в процессе которого металл не нагревается. Нужные формы получаются в результате исключительно механической обработки.

Этот вид обработки позволяет полностью автоматизировать работу. Он менее трудоемкий и при этом более экономичный. Технологический процесс состоит из последовательного ряда операций, для выполнения которых используется специальное оборудование и инструменты. При этом для изготовления продукции в качестве основы используется листовой или сортовой металл. Его изгибают или вырезают по подготовленным трафаретам. Это значительно облегчает и ускоряет процесс изготовления больших партий вещей и сокращает время выполнения заказа.

Характеристики изделия, которое получается методом холодной ковки однозначно зависят от надежности и качества оборудования не менее, чем от профессионализма мастеров.

Изготовленные детали соединяются с помощью сварки. Дополнительно для улучшения декоративного эффекта могут использоваться и разнообразные другие технологии: кручение металла или вальцовка.

Что дает холодная ковка

Эта технология позволяет увеличить прочность металла и уменьшает его пластичность. Работа специалиста значительно облегчается и упрощается, требует меньшего мастерства.

Применение холодной ковки обеспечивает аккуратность и красивый вид готовой продукции. Для больших заказов можно создать совершенно идентичные узоры, которые будут выглядеть точными копиями друг друга.

Кроме того, именно с помощью этого метода можно добиться оригинального эффекта старения металла.

Вещи становятся более выносливыми к повреждениям и ударам, что увеличивает их долговечность.

Кроме того, это достаточно экономный способ, при котором изделие получатся дешевле, но вовсе не хуже, чем произведение после горячего способа.

Применение холодной ковки

Благодаря тому, что этот способ позволяет быстро изготавливать довольно большие изделия, он особенно популярен при выполнении заборов, оград, ворот, беседок, разнообразных решеток и перил.

Такие вещи можно смело использовать на улице для декорирования приусадебного участка, сада или фасада дома.

Однако совершенно не исключается и возможность изготовления более изящных изделий для интерьера. Каминные решетки и подставки для цветов, декоративные вазы или табуреты – все это возможно для данной технологии.

Для создания оригинального декора не редко используется покрытие медью или золотое напыление.

Открытая группа Forging It Forward

*** ПРАВИЛА ГРУППЫ ***
Пожалуйста, прочтите

Поскольку наша группа Forging It Forward, кажется, растет невероятно быстро, я думаю, что пришло время решить некоторые проблемы, которые, как я вижу, наползают, и сделать некоторые простые правила.
… Подробнее
Цель этой группы — поделиться знаниями с новыми кузнецами и дать тем, кто в них нуждается, знания, инструменты или общение, место, где они могут получить помощь и в которой они нуждаются в дружеской и гостеприимной форме.

Эти правила могут быть изменены, но вот они, как они есть сейчас.

# 1: Относитесь ко всем с уважением! Из этого правила нет исключений. Неуважительное отношение к кому-либо приведет к тому, что вы будете забанены на этой странице без предупреждения.

# 2: Ободряйте своими комментариями. Если вы собираетесь снять озабоченность по поводу чьей-либо кузнечной деятельности, проектов, кузнечных установок или чего-либо еще, делайте это в духе помощи им в совершенствовании. Троллинг не допускается. Для поведения типа Троллинг вы получите одно предупреждение. Любое подобное поведение в дальнейшем приведет к бану.

# 3: Администраторы оставляют за собой право удалить кого угодно по любой причине, если мы считаем, что ваше присутствие в группе повредит нашим усилиям по созданию теплой и гостеприимной атмосферы. Решения администратора окончательны. Процесс обжалования отсутствует.

# 4: Объявления о продаже принимаются ТОЛЬКО в том случае, если есть прямая выгода для группы Forging It Forward. Примером утвержденного типа торговой должности может быть случай, если продавец жертвует часть продаж в фонд доставки Forging It Forward.Все остальные сообщения о продажах будут удалены. Любые сообщения, в которых просят денег в виде пожертвований, «помощи» или чего-то еще, будут рассматриваться на индивидуальной основе, но они ДОЛЖНЫ получить одобрение администратора, прежде чем отправлять сообщения в группу. Одна из наших обязанностей как администраторов — защитить группу от сбора средств, когда они действительно не нужны или не связаны с кузнечным хобби. Если вы разместите запрос на получение денег без одобрения администратора, сообщение будет удалено. Прежде чем запрашивать одобрение администратора, имейте в виду, что эта группа была создана, чтобы помочь начинающему кузнецу-хобби.** ПРИМЕЧАНИЕ ** Из-за взаимовыгодного характера сделок и бартера они РАЗРЕШЕНЫ, даже поощряются.

# 5 Прямые трансляции требуют одобрения администратора. У нас не может быть много длинных прямых трансляций, занимающих место на странице, отвлекающих от контента, таких как вопросы для новичков, что и является причиной создания группы. FiF здесь, чтобы помогать новым кузнецам, а не для того, чтобы вы получали просмотры. Хотя вряд ли будет отказано, существует политика нулевой терпимости к нарушению правил

# 6 Никаких политических постов.Любого вида. По любой причине.

# 7 Запрещается размещать какие-либо страницы Gofundme на сайте группы Forging it Forward.

Я уверен, что по мере нашего дальнейшего роста необходимо будет решить больше проблем, поэтому эти правила могут измениться в любое время.

Если у вас есть какие-либо вопросы или проблемы, обращайтесь к любому из администраторов, и самое главное, продолжайте Forging It Forward.

Секреты кузнечного дела: введение в методы ковки

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.

Ковка широкого спектра 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 усилий, таких как удар, прессование или прокатка.

История ковки

Кузнечным делом занимаются кузнецы тысячи лет. 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 нагревается перед тем, как ему придать желаемую форму с помощью ковочного молотка.Раньше это делали кузнецы 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.

Капельная ковка

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 — ковка в открытой и закрытой штампах.Матрицы обычно имеют плоскую форму, а некоторые из них имеют особую форму поверхности для специальных операций.

Открытая штамповка (кузнечная ковка)

Открытая штамповка также известна как кузнечная ковка. Молоток ударяет по неподвижной наковальне и деформирует его. 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 штампы, 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 ошибок и / или отверстий
  • Улучшает микроструктуру
  • Непрерывный поток зерна
  • Более мелкий размер зерна
Закрытая штамповка (оттиск -die)

Ковка 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 рассчитан на быстрый последовательный 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, он проходит через ряд полостей в штампе:

  1. Оттиск кромки (также известный как долбление или гибка)
    Первый оттиск, используемый для формования металла в грубая форма.
  1. Блокирующие полости
    Металлу придают форму, которая больше напоминает конечный продукт. Металл имеет большие изгибы и скругления.
  1. Полость для окончательного слепка
    Заключительный этап чистовой обработки и придания металлу желаемой формы.

Преимущества ковки в закрытых штампах:

  • Производит детали весом до 25 тонн
  • Производит почти чистую форму, требующую лишь небольшой отделки
  • Экономично для тяжелого производства

Как выковать нож: Руководство по ковке ножей

Как выковать нож за 9 шагов

Наш главный инструктор по кузнечному делу Джефф Прингл работал с командой The Crucible, чтобы задокументировать девять шагов, которые должен сделать каждый ученик при ковке ножа, чтобы получить прочное и острое лезвие. Это пошаговое руководство по ковке ножа; обзор изготовления лезвий для начинающих студентов; ознакомьтесь с нашим Руководством для начинающих, как стать мастером клинка.

Шаг 1: Нагреть до желтого

С помощью щипцов возьмите сталь и нагрейте ее в кузнице до желтого цвета (от 2100 до 2200 градусов по Фаренгейту).

Шаг 2: определение массового распределения

Выньте сталь из кузни щипцами. Установите ложу на наковальню и вбейте угол в форме острия ножа, стараясь сузить обе стороны стали.

Шаг 3. Пригните лезвие

Вырежьте плоский край стали, чтобы придать форму скосам. Снятие фаски создает кромку по обе стороны от режущей кромки ножа. Переверните лезвие на наковальню и ударьте по противоположной стороне. Продолжайте, пока обе стороны не выровняются. Вы также можете создать фаску на ленточной шлифовальной машине для более современного подхода.

Шаг 4: Нагреть и охладить

Определив форму ножа, нормализуйте ее, доведя до немагнитной температуры (около 1420 градусов по Фаренгейту для простой углеродистой стали). Дайте ему остыть на воздухе, доведя температуру стали до 400 градусов по Фаренгейту между нагревами. Когда весь красный цвет покинет сталь, вы можете поместить ее обратно в кузницу. Повторите этот процесс трижды.

Шаг 5: шлифование

Отшлифуйте лезвие, чтобы сгладить края.

Шаг 6. Укрепите и заточите нож

Разогрейте сталь и окуните ее в масло до комнатной температуры. Это называется закалкой. Он упрочняет сталь. Убедитесь, что вы перенесете лезвие с огня на тушение как можно быстрее.Если вы будете слишком медленными, оно не затвердеет.

Шаг 7. Повторный нагрев

Медленно разогрейте закаленное лезвие до более низкой температуры, чтобы уменьшить хрупкость и напряжение, вызванные процессом закалки.

Шаг 8: Создайте ручку

Добавьте рукоять к ножу. Есть много способов добавить рукоять к ножу, наиболее распространенным из которых является деревянная рукоятка, закрепленная клеем и булавками.

Шаг 9: Заточка

Осторожно заточите лезвие тонким напильником и точильным камнем.

American Handforge — Ковка

Для разных продуктов требуются разные процессы металлообработки.

American Handforge предлагает открытые штампованные поковки, поковки особой формы или гнутые поковки, а также кованые кольца. В зависимости от потребностей и технических характеристик вашего продукта мы будем рады помочь вам найти решение.

Поковки и специальные поковки, компания American Handforge может обрабатывать ваш материал таким образом, чтобы оптимизировать рабочие характеристики.Будь то холодная обработка, поперечное зерно, горячая штамповка, опрокидывание, опрокидывание и поперечная шлифовка или теплая работа, поговорите с нами о том, какой метод лучше всего подойдет вам.

Методы ковки

Холодная обработка (FIA) — Постоянная пластическая деформация металла при температуре ниже точки его рекристаллизации — достаточно низкой, чтобы вызвать деформационное упрочнение. Обычно, но не обязательно, проводят при комнатной температуре. Также называется холодной штамповкой или холодной штамповкой. Контраст с горячей обработкой.

Холодная штамповка (CDA) — Для повторной обработки холодной штамповки с целью сохранения более точных допусков, заострения углов или контуров, уменьшения толщины сечения, выравнивания определенной поверхности, увеличения твердости или добавления букв.

Поперечная поковка (FIA) — Предварительная обработка поковки в альтернативных плоскостях, обычно на плоских штампах, для улучшения механических свойств, особенно в центральных частях тяжелых профилей.

Горячая штамповка (FIA) — То же, что и горячая обработка — пластическая деформация сплава при температуре выше его точки рекристаллизации, т.е.е., достаточно высокой, чтобы избежать деформационного упрочнения.

Горячая штамповка (CDA) — Метод формовки деталей путем прессования нагретой заготовки, вырезанной из деформируемого материала, в штампе с закрытым оттиском.

Высаженная и поперечная ковка — Этот метод ковки представляет собой комбинацию поперечной ковки, в которой работа выполняется на альтернативных плоскостях, но также, как и при высаженной штамповке, он используется для увеличения площади поперечного сечения штампа. часть или весь запас.

Поковка с высадкой (FIA) — (1) Поковка, полученная путем высадки прутка, заготовки или блюма соответствующей длины.(2) Рабочий металл для увеличения площади поперечного сечения части или всей заготовки. (3) Поковка, образованная литьем или сбором материала под давлением на горячий или холодный металл между штампами, работающими в горизонтальной плоскости. Этот метод не так часто используется для медных сплавов, как для сталей, например, из-за способности меди легко выдавливаться.

Горячая ковка (FIA) — Деформация при повышенных температурах ниже температуры рекристаллизации. Напряжение течения и скорость деформационного упрочнения снижаются с повышением температуры; таким образом, требуются меньшие усилия, чем при холодной обработке. Для стали диапазон температур составляет от 1000 ° F до чуть ниже нормального диапазона горячей обработки от 1900 до 2300 ° F.

При разработке нового продукта или перепроектировании существующего продукта важно выбрать процесс, который обеспечит вам правильные свойства материала. Наши обширные ковочные мощности означают, что American Handforge может справиться с вашей работой, будь то заказ от 1000 или одного.

возможностей открытой штамповки на заводе Philadelphia Forgings

Как ведущий поставщик поковок,
Philadelphia Forgings рада предложить множество продуктов, изготовленных из
процесс открытой штамповки.Открытая штамповка — это разновидность горячей
ковка и чаще всего используется для производства более крупных и простых
части. При открытой штамповке получаются детали, обладающие высокой прочностью,
прочность, однородность, характеристики выкидной линии и долговечность;
сегодня открытые штампованные поковки производятся с массой от
от нескольких фунтов до тысяч фунтов.

Открытая штамповка — это процесс, в котором
материал не ограничен сбоку, как в закрытых
штамповка; вместо этого он выполняется между двумя плоскими матрицами, которые
не производят на них никакого впечатления.При открытой штамповке движение
заготовки способствует вковке металла в
правильная форма. В зависимости от возможностей кузнечного цеха,
размер открытых штамповочных поковок ограничен только размером
оригинальный сток. Philadelphia Forgings предлагает открытые штамповки в
вес в пределах 80 000 фунтов.

Материалы, используемые для
Открытая штамповка

Ковка многих типов металлов
через процесс открытой штамповки, однако среди наиболее распространенных
углеродистая сталь
и сплав
сталь, а также
нержавеющая сталь, медь
сплав, жаропрочный сплав, Inconel ® ,
и многое другое. Чтобы увидеть все материалы, доступные через
Philadelphia Forgings, посетите кованый
раздел материалов.

Преимущества Open
Поковки

• Разработка высокой прочности
• Имеет длительный срок службы
• Уменьшает пористость
• Выравнивает поток зерна
• Достигает мелкозернистой структуры
• Улучшает механические свойства
• Может производить очень большие изделия

Продукция, созданная методом открытой штамповки:
по своей природе превосходит по прочности и долговечности детали, которые
механически обработанный или сварной.Открытая штамповка изменяет металл до желаемого
форма, разрушая структуру литья и производя более мелкое зерно.
Кроме того, участки с низкой плотностью, микроусадка и газовая пористость
уплотняются, что улучшает механические свойства, улучшает
плотность и выравнивает поток зерна. Продвинутые кузнечные цеха могут
производить уникальные формы, что делает открытую штамповку отличным выбором
для предоставления нестандартных металлических деталей.

Trust Philadelphia Forgings для продуктов высшего качества
создается методом открытой штамповки. Базируется в Филадельфии.
области, мы обслуживаем клиентов в национальных и региональных регионах, включая
восточная Пенсильвания, Нью-Джерси и Делавэр. Наше высокое качество
поковки обязательно удовлетворят ваши потребности, независимо от спецификаций
вашего продукта или подсистемы. Позвоните сегодня, чтобы узнать о нашем руководстве
товары.

Филадельфия Форгингз »

Возможности создания »

Открытая штамповка

Разница между литой поковкой

Литье — это процесс нагрева металла до расплавления. Находясь в расплавленном или жидком состоянии, его выливают в форму или сосуд для придания желаемой формы.

Ковка — это приложение тепловой и механической энергии к стальным заготовкам или слиткам, чтобы заставить материал изменять форму в твердом состоянии.

Зачем нужны отливки?

Мы используем отливки для широкого спектра изнашиваемых деталей и компонентов, которые слишком велики, сложны, замысловаты или иным образом не подходят для процесса ковки. Мы можем ковать детали весом до 50 кг, но чистая энергия, необходимая для изготовления более крупных изделий, делает литье гораздо более жизнеспособной альтернативой.

В настоящее время мы отливаем горные и землеройные комплектующие до 580 кг. При необходимости можем забросить до 3000 кг. Сита для деформационного упрочнения марганца — одна из наших специализаций. Мы обнаружили, что, тщательно выбирая сплавы и применяя проверенные методы термической обработки, мы можем производить отливки высокого качества, прочности и износостойкости. Процесс литья лучше подходит для изготовления деталей, где требуются внутренние полости.

К преимуществам литья можно отнести:

  • Отсутствует реальный верхний предел веса отливки
  • Большой выбор сплавов
  • Поскольку поковки остаются твердыми, нестандартные сплавы гораздо труднее запустить в производство, тогда как при литье сплавы, включая хром, никель и молибден, могут быть добавлены на стадии расплава.
  • Инструмент зачастую дешевле, чем штамповочный штамп
  • Требуются меньшие объемы производства
  • Сложные / сложные детали — не проблема

Для обычных GET, а также для крупных и сложных компонентов — литье — фантастический метод производства.

Зачем нужны поковки?

Ковка обеспечивает единообразие состава и структуры. Ковка приводит к металлургической рекристаллизации и измельчению зерна
в результате термического цикла и процесса деформации.Это усиливает получаемый стальной продукт, особенно с точки зрения прочности на удар и сдвиг.

Кованая сталь, как правило, прочнее и надежнее, чем отливки и листовая сталь, из-за того, что поток зерен стали изменяется в соответствии с формой детали.

К преимуществам ковки можно отнести:

  • В целом жестче, чем альтернативы
  • Лучше выдерживает удар, чем отливка
  • Характер ковки исключает возникновение пористости, усадки, полостей и проблем холодной заливки.
  • Поковка с плотной структурой волокон, что делает ее механически прочной. В дорогих сплавах меньше необходимости для получения высокопрочных компонентов.
  • Плотная структура зерна обеспечивает отличную износостойкость без необходимости делать продукты «сверхтвердыми». Мы обнаружили, что на заготовке кованой шлифовальной машины HRC 38-42 износ / стирка пластины примерно такой же, как у высоколегированной литой шлифовальной машины HRC 46-50 вставлять. Разница в том, что отливка из HRC 46-50 не обладает пластичностью, чтобы выдерживать ударное шлифование.

процесс ковки алюминия | The Aluminium Association

Quick Read

Ковка — это производственный процесс, при котором металл прессуется, толкается или сжимается под большим давлением для производства высокопрочных деталей. Кованый алюминий идеально подходит для применений, где производительность и безопасность имеют решающее значение, но для обеспечения скорости или энергоэффективности необходим более легкий металл. Кованые алюминиевые диски гоночных автомобилей Daytona — прекрасный тому пример. В основном существует три типа процессов ковки: ковка в открытых штампах, идеальная для больших алюминиевых компонентов; ковка в закрытых штампах, подходящая для более сложных конструкций и более жестких допусков; и кольцевая поковка, используемая для создания высокопрочных кольцевых изделий.

Основные факты

  • Высокая производительность и прочность
    Процесс ковки используется там, где критически важны производительность и прочность.
    Кованые детали обычно находятся в местах напряжений и ударов. Поршни, шестерни и шпиндели колес высокопроизводительных автомобилей и самолетов часто изготавливаются из кованого алюминия.
  • Кованый алюминий, идеально подходящий для аэрокосмической промышленности
    Сложные и суровые условия в космосе требуют конструкции, которая должна быть прочной и долговечной, но при этом легкой. Низкая плотность кованого алюминия по сравнению со сталью делает его идеальным кандидатом для применения в аэрокосмической отрасли.
  • Промысловые инструменты
    Молоты, прессы и высадочные станки — это основные виды оборудования, используемого в процессе ковки. Молоты могут прикладывать движущую силу до 50 000 фунтов, а прессы — до 50 000 тонн. Высаживающие машины — это в основном прессы, используемые горизонтально для увеличения диаметра заготовки за счет сжатия ее длины.
  • Знак качества
    «Кованый» — знак качества ручного инструмента и метизов.Плоскогубцы, молотки, гаечные ключи, садовый инвентарь и хирургические инструменты почти всегда производятся методом ковки.

Алюминиевая поковка 101

Поковка без штамповки

Идеально подходят для обработки больших кусков алюминия. Открытые штамповочные прессы не ограничивают алюминиевую заготовку во время процесса ковки и используют плоские штампы без предварительно вырезанных профилей и конструкций. Алюминиевые блоки весом до 200000 фунтов и длиной 80 футов можно ковать в открытой штампе для создания больших алюминиевых компонентов с оптимальной структурной целостностью.Хотя методы сварки и соединения полезны при создании крупных компонентов, они не могут сравниться по прочности или долговечности с кованой частью. Поковки без штамповки ограничены только размером стартовой заготовки.

Поковка в закрытых штампах

Поковка с закрытым штампом, также известная как штамповка с штамповкой, позволяет производить практически безграничное разнообразие форм, вес которых варьируется от простых унций до более 25 тонн. Как следует из названия, две или более штампов, содержащих оттиски, объединяются, когда поковка подвергается пластической деформации.Поскольку штампы ограничивают поток металла, этот процесс может давать более сложные формы и более жесткие допуски, чем ковка в открытых штампах. Поковка под штампом составляет большую часть производства поковок из алюминия.

Поковка кольцевая

Когда промышленные применения требуют высокопрочного компонента с круглым поперечным сечением, то ковка с катаным кольцом не имеет себе равных.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *