Ковка по металлу: Что такое ковка металла, её виды и особенности — статья на сайте компании Металл Дизайн Ковка

Что такое ковка металла, её виды и особенности — статья на сайте компании Металл Дизайн Ковка

Какие образы рисует ваше воображение при слове «ковка»? Это наверняка молот, наковальня и могучие кузнецы, занятые своим тяжелым, почетным ремеслом.

Совершенно справедливо. Помните выражение «куй железо, пока горячо» в известном фильме? Именно высокотемпературная деформация металла под давлением получила название «ковка». Более того, несмотря на существование холодной ковки, горячая обработка металла остается единственным способом создания настоящих шедевров кузнечного ремесла.

Чтобы вы понимали разницу и специфику обоих методов, мы решили рассказать, что такое ковка металла, а начать имеет смысл с исторической справки.

Кузнец — самая почетная профессия

Картинка взята на сайте Pexels

Еще в 7 веке до н. э. люди изготавливали из меди примитивное оружие и украшения. Но ковку применяли редко, потому как медные изделия проще было отлить.

Примерно в 1200 году до н. э. человек научился добывать железо из руд, что послужило началом железного века и развития металлургии.

Настоящий расцвет кузнечного ремесла пришелся на средние века, когда ручным методом ковали ограды, ворота, оружие, предметы быта, канделябры, мебель. Ковка — это тонкое искусство. Хорошие кузнецы — люди, прежде всего, творческие, работающие ювелирно, способные придать изделию самую необычную форму и украсить его замысловатым узором.

В кузницу кого попало не пускали, поэтому кузнечное дело было овеяно мифами и легендами, а самих кузнецов почитали и приписывали им сверхъестественные способности.

С тех пор прошло много веков, поэтому не помешает узнать, что такое ковка металла в современном понимании.

Виды ковки

Спрос на кованые изделия чрезвычайно высок, поэтому технологии ковки совершенствуются по сей день. Изделия и заготовки, изготовленные методом ковки, получили название «поковка».

Итак, сегодня существуют три вида ковки металла:

• свободная — это способ обработки металла, при котором заготовка не ограничена никакими формами либо закреплена на наковальне с одного конца. Под свободной ковкой чаще понимают ручной горячий метод обработки металла;
• машинная ковка металла производится на специальном оборудовании — кузнечных молотах весом от 40 кг до 5 тонн, гидравлических прессах или ковочных машинах. С помощью машинной ковки получают изделия массой в десятки тонн;
• штамповка — распространенная технология деформации металла, при которой заготовка помещается в форму — штамп. Методом штампования изготавливаются предметы серийного производства.

Теперь вы представляете, что такое ковка металла, но обзор будет неполным без упоминания об основных технологиях, с помощью которых происходит обработка стальных заготовок.

Горячая ковка

Прошли столетия, но при горячей обработке металла используются все те же инструменты — кузнечный очаг, наковальня, клещи и молот.

Конечно, они уже не такие примитивные. Например, печи и горны бывают стационарными и переносными, закрытыми и открытыми. Работают они на разных видах топлива, включая газ, дрова и электричество. Главное, что кузнечные печи способны разогревать металл до t + 1200°С.

Ручная ковка — это физически тяжелая работа, поэтому мастера используют надежные наковальни с опорой весом не менее 30 кг, клещи и молоты различной массы.

Технологический процесс заключается в нагревании заготовки, а затем придания ей нужной формы. Поэтому молотом дело не ограничивается и кузнецы используют другие инструменты:

• тиски;
• гладилки;
• раскатки;
• кувалды;
• фасонные молотки;
• ручники.

Элементы кованой конструкции соединяются методом электрической сварки, кузнечной сварки (сварка ковкой) или с помощью заклепок. Охлаждаются изделия или в очаге, или в емкости с холодной водой.

Метод горячей ковки — это искусство. Чтобы понять, как из невзрачного металла получаются изысканные лестничные ограждения, воздушные ворота или изящные торшеры, не помешает узнать об основных приемах кузнечного ремесла.

Технологические операции горячей ковки

Картинка взята на сайте Pexels

Ручная работа всегда подразумевает эксклюзивный результат, и кованых изделий это тоже касается. Методом горячей художественной ковки создаются уникальные предметы, за что, собственно, они и ценятся.

Кстати, ключевое отличие методов горячей и холодной ковки заключается в том, что обрабатывать металл без нагревания может каждый по одному мастер-классу. А настоящему кузнечному делу обучаются годами, а потом еще долго совершенствуют свои навыки.

Понять сложно, что такое ковка металла горячим методом, не имея представления о ее основных технологических приемах:

• протяжка — это удлинение металлического элемента;
• осадка — уменьшение высоты заготовки и увеличение ее поперечного сечения;
• обкатка или поворачивание заготовки вокруг своей оси для придания ей цилиндрической формы;
• разгонка подразумевает расплющивание заготовки для увеличения ее ширины;
• прошивка — это способ создания сквозных отверстий.

С рубкой, загибом и скручиванием железа все понятно, потому как названия операций говорят сами за себя.

Что такое ковка металла горячим методом вы теперь знаете, остается объяснить популярность технологии. Дело в том, что при деформации горячей стали металл уплотняется, а его прочность повышается. Не говоря уже об эстетической составляющей.

Холодная ковка

Если при художественной ковке ассортимент изделий, создаваемых мастером, ограничивается его фантазией, то холодная ковка — это способ получения добротных, презентабельных, но типовых изделий.

Гибка и прессовка металла производится на станках с шаблонами, такими как «гнутик», «улитка» и т. д. Чем больше форм, тем более разнообразными получатся ограды, перила или решетки на окна. Прутья обрезают болгаркой, а элементы соединяются сварным способом.

Кстати, некоторые эксперты холодный способ обработки металла ковкой не считают, потому как в этом случае металл нагревается только в местах соединений. Кузнецы старой школы с ними совершенно согласны.

Возврат к списку



Ковка по металлу. Описание и виды (13 сентября 2015)

13 сентября 2015, 03:02

Ковка – это техника металлообработки, использующаяся человечеством с древнейших времён. Ещё задолго до начала эпохи великих королей и рыцарей в сверкающих доспехах, древние люди (а может даже предки людей) научились использовать огонь для изменения формы металлической руды и придания ей вида оружия (железная дубина) или орудий труда для сельского хозяйства

Однако, всё меняется. Технологии металлообработки не стоят на месте, и, если всего несколько сотен лет назад, металл можно было ковать только вручную (в кузнечных мастерских), то сейчас появилась возможность использовать современные технологии для облегчения труда, улучшения производительности и создания более тонких и изысканных кованых изделий. 

Основной принцип ковки металла – это изменение формы металлических заготовок с целью придания им более интересного и необычного внешнего вида для дальнейшей продажи заинтересованным покупателям. Для этого применяется обширное количество инструментов, специальных машин и механизмов. 

По методу воздействия на металл, можно выделить два метода ковки металлических материалов: холодный и горячий.

При холодном методе ковки металл подвергается необходимым деформирующим воздействиям без его нагревания. В основном, холодную ковку используют в автоматизированном производстве кованых изделий, т.е., используя различные молоты и механические прессы. При использовании этого метода не представляется возможным создать какие-либо сложные рисунки и узоры в изделиях, так что, холодный способ ковки металла применяется на различных фабриках и заводах, изготавливая продукцию в больших количествах по не очень высоким (и низким) ценам. 

Горячая ковка – процесс гораздо более сложный и затратный, но вместе с тем и куда более интересный. Суть этого метода в том, что при нагревании до достаточных температур, металл становится более пластичным, открывая возможность для придания ему любых возможных форм и создания любого вида узоров.

Также различают два вида воздействия на металл с помощью инструментов: свободная и штампованная ковка.

Ковка в штампах используется в автоматизированном производстве для создания большого количества одинаковых или похожих друг на друга металлических изделий. 

Свободная ковка разделяется на машинную и ручную. В машинной применяется различное техническое оборудование в виде прессов, молотов и т.д. Ручная ковка считается самым сложным методом из-за использования в процессе обработки только инструментов (вроде кувалды) и обычной физической силы работника. Из-за особенностей ручной ковки, изделия созданные этим способом являются самыми дорогими и знаменитыми.

Реклама

Новости партнеров

Новости СМИ2

№44

Читать или подписаться Первый месяц бесплатно От 120 руб

Процессы, виды и характеристики ковки металлов

Что такое ковка металлов?

Содержание статьи

Ковка металлов представляет собой группу процессов формообразования, при которых заготовка или заготовка пластически деформируются между двумя штампами или инструментами под действием силы сжатия. Хотя ковка может выполняться во всех диапазонах температур, таких как горячая, холодная, теплая и изотермическая, наиболее распространенный тип ковки выполняется с заготовкой при температуре выше ее температуры рекристаллизации. Ковка является одним из наиболее важных процессов обработки металлов давлением, особенно в черной металлургии.

Ковка в открытых штампах

Ковка, одна из старейших и наиболее важных металлургических технологий, впервые была использована около 4000 г. до н.э. для изготовления драгоценностей, монет и многочисленной утвари путем перемалывания металла каменными орудиями. Современная ковка по-прежнему следует той же концепции, что и местная кузница, но мощные молоты и механические прессы заменили сильную руку и молот, а штампы из инструментальной стали заменили наковальню.

Роторы турбин, зубчатые колеса, болты и заклепки, столовые приборы, ручные инструменты, различные конструктивные элементы для машин, авиации и железных дорог, а также ряд другого транспортного оборудования в настоящее время успешно выковываются.

Реклама

Реклама

Реклама

Реклама

В процессе ковки создаются изолированные компоненты. Поскольку поток металла и зернистость материала можно контролировать, кованые изделия обладают исключительной прочностью и ударной вязкостью и особенно надежны для высоконагруженных и критических применений.

Характеристики металлической поковки

• Кованые детали обладают хорошей прочностью и ударной вязкостью и используются на ответственных деталях из-за их надежности при высоких нагрузках и критических условиях
• Поковки обычно производят мало или вообще не дают брака, поэтому сравнительно дешевле для средних и крупных партий продукции
• Процесс ковки быстрый и может быстро создать окончательную геометрию детали, обычно за один или несколько ударов молота

Преимущества и недостатки ковки металла

Преимущества ковки металла

• По сравнению с литьем, ковка дает более прочный продукт.
Изделия марки
• Forge обладают большей усталостной прочностью и сопротивлением ползучести.
• Механические качества кованых изделий выше.
• Операция недорогая.
• Эта процедура не требует участия квалифицированного оператора.
• Этот метод может производить широкий спектр форм.

Недостатки ковки металла

• Более высокая стоимость оборудования для больших ковочных прессов
• Может потребоваться дополнительная процедура чистовой обработки.
• Он не способен создавать сложные формы.
• Размер поковки ограничен размером пресса
• Хрупкий металл не поддается ковке.

Реклама

Реклама

Реклама

Реклама

Горячая и холодная ковка

Холодная ковка сжимает металл при температуре окружающей среды, тогда как горячая ковка требует высокого уровня нагрева. Холодная и горячая ковка отличаются интенсивным нагревом горячей ковки, что позволяет металлу принимать более сложные и сложные формы, чем при холодной ковке.

Горячая ковка

Температура горячей ковки зависит от типа металла. Процесс горячей ковки начинается с нагрева штампов, чтобы избежать потери температуры на протяжении всей операции и гарантировать, что кристаллизация не произойдет до завершения формовки. Металл становится более пластичным при нагревании. Когда горячий металл сжимается штампами, структура меняется на более мелкозернистую, что увеличивает предел текучести и пластичность.

Холодная ковка

Материалу придается необходимая форма методом вытеснения при холодной ковке. При нормальной температуре сжимающая сила сжимает металл между пуансоном и матрицей до тех пор, пока он не будет соответствовать контурам матрицы. Прокатка, прессование, волочение, вращение, выдавливание и выдавливание — все это примеры методов холодной ковки.

Типы поковок по металлу

Типы поковок по металлу (Источник: Kalpakjian & Schmid)

• Ковка в открытых штампах
• Закрытая штамповка или штамповка
• Поковка без оплавления

Ковка в открытых штампах

В самом простом случае ковки в открытых штампах две плоские матрицы сжимают заготовку цилиндрического поперечного сечения, аналогично испытанию на сжатие. Ковка в открытых штампах, также известная как ковка с осадкой или осадка, позволяет металлу течь и увеличиваться в диаметре без ограничений, в то время как высота заготовки уменьшается.

Важным промышленным методом является горячая ковка в открытых штампах. Валы, диски и кольца являются примерами основных форм, производимых процессами с открытой матрицей. Матрицы со слегка изогнутыми поверхностями помогают формировать работу в различных приложениях. Кроме того, работу необходимо часто корректировать (например, поэтапно поворачивать), чтобы добиться соответствующего изменения формы. Навыки человека-оператора являются важным аспектом успеха этих процедур. Формование огромного квадратного литого слитка в круглое поперечное сечение является примером свободной штамповки в сталелитейной промышленности. Ковка в открытых штампах дает грубые формы, которые должны быть усовершенствованы с помощью последовательных процессов, чтобы получить окончательную геометрию и размеры. Способность свободной горячей штамповки создавать благоприятный поток зерен и металлургическую структуру в металле является значительным преимуществом.

Объявление

Объявление

Объявление

Объявление

Долбление, окантовка и зубчатая обработка являются примерами ковки в открытых штампах или подобных операций, как показано на схеме выше. Долбление — это процедура ковки, которая уменьшает поперечное сечение заготовки и перераспределяет металл при подготовке к ковке. Для этого используются штампы с выпуклыми поверхностями. Многогнездные штампы для оттиска обычно имеют полости для долбления, так что начальный стержень может быть грубо сформирован до окончательной формы. Кромка идентична довалке, за исключением того, что штампы вогнуты. Зубчатая обработка — это метод уменьшения поперечного сечения и удлинения заготовки путем применения последовательности ковочных сжатий по ее длине. Он используется для изготовления блюмов и плит из литых слитков в сталелитейной промышленности. Это делается с помощью открытых штампов с плоскими или слегка изогнутыми поверхностями. Эту процедуру часто называют инкрементной ковкой.

Преимущества свободной штамповки

• Затраты на оснастку минимальны или отсутствуют.
• Сокращение времени выхода на рынок
• Доступно несколько размеров от нескольких миллиметров до примерно 100 футов.

Недостатки свободной штамповки

• Не идеально подходит для изготовления сложных, точных деталей или других применений, требующих жестких допусков.
• Для чистовой обработки поковок часто требуется механическая обработка.
• Процесс не всегда дает согласованные результаты или желаемые характеристики.

Ковка тиснением

Ковка в закрытых штампах прижимает штампы друг к другу, полностью или частично охватывая заготовку. Нижняя матрица содержит нагретое сырье, близкое по форме и размеру к готовому кованому изделию.

В этой процедуре форма поковки включается в качестве негативного изображения в верхний или нижний штамп. Когда процесс начинается, верхний штамп ударяет по металлическому материалу, придавая ему желаемую кованую форму.

Этот метод можно использовать для изготовления изделий весом от нескольких унций до 60 000 фунтов.

Преимущества штамповки

• Превосходные механические свойства и улучшенная обработка поверхности
• Обработка сведена к минимуму или вообще не выполняется.
• Для больших производственных циклов это рентабельно.
• Можно получить размеры с более жесткими допусками и разнообразными формами.
• Впечатления более точные и постоянные
• Возможность воспроизведения практически любой формы и/или размера

Недостатки штамповки

• Из-за высокой стоимости изготовления штампов, это обычно не рентабельно для коротких или малых производственных циклов.
• Из-за высокой стоимости оборудования и печей стоимость установки выше.

Объявление

Объявление

Объявление

Объявление

Ковка без оплавления

В некоторых случаях штамповка производится в полностью закрытых оттисках. С помощью этого метода создается поковка почти чистой или чистой формы. Поскольку этот метод не основан на создании заусенцев для достижения полного заполнения, штампы не предусматривают этого. В зазоре между верхним пуансоном и матрицей может образоваться тонкое ребро или кольцо облоя, но это можно легко устранить с помощью пескоструйной обработки или галтовки, и для этого не требуется использование шлифовальной матрицы. В результате этот метод известен как «безпламенная ковка», а также как «ковка в закрытых штампах».

Преимущества ковки без оплавления

• Предотвращение отходов материала и экономия энергии.
• высокая скорость изготовления и высокая точность размеров
• Конечный продукт имеет особую форму.
• Готовая часть имеет высокую прочность.
• Конечный продукт имеет более высокую пластичность.

Недостатки ковки без оплавления

• Из-за сложной формы штампа затраты на оснастку выше.
• Не допускает постепенного нарастания трудноковываемых элементов на нескольких стадиях течения металла.
• Для полного заполнения полости без создания избыточных давлений объем металла в заготовке должен регулироваться в очень узких пределах.
• Для достижения такого идеального контроля веса в конечной матрице требуются определенные хорошо контролируемые рабочие этапы.

Рекомендуемая литература

• Калпакджян С. и Шмид С. Р. (2009 г.). Технологии производства и технологии  (Шестое издание). Лондон: Пирсон.

Что такое ковка стали? | Доступная сталь

Стальная поковка, изготовленная сжатием под очень высоким давлением, обычно имеет меньшую пористость поверхности, более мелкозернистую структуру, более высокую прочность на растяжение, лучшую усталостную долговечность/прочность и большую пластичность, чем любая другая обработка стали.

---

 

Доступная сталь может помочь вам найти стальные поковки

 

Понять значение кованой стали

Процесс ковки начался в древние времена для производства различных видов конечных материалов с отличительными свойствами. В наше время машины и гидравлические молоты расширяют возможности методов ковки для ковки стали и других металлов.

Возвращаясь к историческим векам, кузнец был главным героем в производстве ранних видов кованой стали . Он использовал воду, чтобы сначала смочить металл, а затем ударил по нему над наковальней с помощью кузнечного молота. Персия и Китай были первыми местами, где процесс ковки сделал свои передовые шаги. Затем в 1800-х годах начали формироваться и действовать современные методы. [1]

Процесс древнего кофема

Источник: Наш ежедневный хлеб

Процесс производства кошелька

, когда сталь становится нагревательной температурой. и придать форму по нашему выбору, применяя давление. При надлежащих методах обработки стальная ковка позволяет придать стальной заготовке постоянную форму без образования трещин благодаря ее пластичности.

Для ковки стали требуется система индукционного нагрева, кузнечная печь или кузнечная печь для нагрева стали до достаточной температуры. Металлургическая рекристаллизация и измельчение зерна являются результатом термического цикла и процесса деформации. Это упрочняет полученное изделие из кованой стали, особенно с точки зрения ударной вязкости. Странно приятно видеть, как гигантский стальной блок сжимается и принимает форму. Заинтересованы? Проверьте это здесь!

 

Поковки из стали можно разделить на три категории в зависимости от температуры формования:

 

(1.) Горячая ковка стали

Температура ковки составляет от 950 до 1250 градусов Цельсия, выше температуры рекристаллизации. Это приводит к хорошей формуемости и требует низких усилий при формовании.

 

(2.) Горячая ковка из стали

Температура ковки составляет от 750 до 950 градусов Цельсия. Это приводит к ограниченной формуемости и требует более высоких усилий при формовании, чем при горячей ковке.

 

(3.) Холодная штамповка стали

Температура ковки комнатная, самонагрев до 150 градусов Цельсия за счет энергии формовки. Это приводит к низкой формуемости и требует больших формовочных усилий.

 

Хотите узнать больше о процессах горячей, теплой и холодной штамповки? Узнайте здесь!

 

Преимущества и недостатки холодной, теплой и горячей штамповки

Исходный текст Источник: Инженерно-исследовательский центр по производству сетчатых профилей

 

Свойства кованой стали

Кованая сталь отличается от различных других видов обработки, таких как литье. [2] Свойства кованой стали совершенно уникальны по сравнению с литой сталью. Давайте проверим некоторые свойства кованой легированной стали:

 

Прочность

Стальные поковки обладают удивительной прочностью, повышенной ударной вязкостью и первоклассной долговечностью. При контакте с другими веществами сталь с меньшей вероятностью расколется.

 

Persona

Стальные поковки по своей природе анизотропны. Прочность не постоянна по всей стальной поковке. Вместо этого прочность больше всего в направлении результирующего потока зерен, когда происходит процесс изготовления.

 

Однородность

Можно поддерживать одинаковую консистенцию всех производимых стальных поковок, поскольку процесс ковки является весьма тщательным и размеренным.

 

Ассортимент

Существует ограничение на размер и толщину стали, которую можно выковать, поскольку придание формы металлу является довольно утомительной работой.

 

 

Категории кованой стали

Углубляясь в науку, стальные поковки можно разделить на два основных типа:

 

(1.) Штамповка

(1.) Открытая штамповка

Открытая штамповка металлическая деталь подвергается деформации между несколькими штампами, которые не полностью охватывают материал. Плашки постоянно забивают металл, чтобы добиться желаемой формы.

 

(2.) Ковка в штампах

В технике с закрытой матрицей металл прессуется между двумя матрицами, состоящими из предварительно нарезанного профиля желаемой формы.

Открытые и закрытые процессы коровьего коровьего коровьего. различия?

 

Значение кованой стали

Преимущество кованой стали в том, что металл становится прочнее, чем эквивалентные виды, отлитые или обработанные. Стальная ковка обычно используется в механических и промышленных целях из-за ее прочности, доступности и специальных типов сплавов, таких как нержавеющая сталь и углеродистая сталь. Ковка из стали обеспечивает непревзойденную устойчивость для изготовления деталей, которые просто не выходят из строя. Различные преимущества ковки:

  ✔️ Стальные поковки обеспечивают более высокую степень надежности и допуска

  ✔️  Стальные поковки обеспечивают однородность состава и структуры. Они имеют минимальные различия в обрабатываемости и механических свойствах

  ✔️  Детали из кованой стали прочнее и надежнее, чем обработанные или литые детали

  ✔️  Стальные поковки позволяют создавать конструкции, выдерживающие высокие нагрузки и напряжения

  ✔️ Стальные поковки используются, когда качество не вызывает сомнений

  ✔️  Стальные поковочные детали не имеют газовых пустот, карманов или дефектов охлаждения, которые могут привести к отказу нагрузки

 

Хотите получить подробный обзор преимуществ кованой стали?   Нажмите здесь!

 

Применение Кованая сталь

Такие характеристики кованой стали, как прочность и стойкость, приносят пользу во всех отраслях промышленности, от автомобилестроения до сельскохозяйственного машиностроения и производства. Стальные поковки служат в качестве фитингов для труб в нефтегазовой промышленности, а также в качестве шкивов и зубчатых колес в автомобильной промышленности. Авиационная промышленность извлекает выгоду из прочности кованой стали в их крепежных элементах и ​​элементах планера. [3]

 

Основные рынки, на которых используются кованые компоненты

 

 

Если вы хотите получить дополнительную информацию о статье или поделиться с нами своим мнением, свяжитесь с нами по *protected email*.

Обратите внимание, что вас могут заинтересовать другие опубликованные нами статьи, связанные с ковкой:

  • История ковки стали

  • Ковка в открытых и закрытых штампах – в чем разница?

 

Давайте найдем для вас поковки уже сегодня!

---

We are Steel Available, онлайн-платформа для управления взаимоотношениями с поставщиками и подбора поставщиков, объединяющая поставщиков и покупателей из тяжелой промышленности.