Процесс ковки металла: Процесс ковки. Ручная и автоматическая ковка металлических заготовок

Процесс ковки. Ручная и автоматическая ковка металлических заготовок

Ковка металла представляет собой довольно сложный технологический процесс. Сама сущность процесса ковки металлов заключается в том, что металлическая заготовка деформируется и приобретает необходимую форму под воздействием ручных инструментов или пресса (гидравлического или пневматического молота). При этом улучшается прочность металла, его механические свойства и структура заготовки. В любом случае – и при ручной, и при автоматизированной ковке – совершаются возвратно-поступательные движения ударного инструмента, это может быть или ручной молот, или боек пресса. Все технологические операции, равно, как и сам процесс ковки, разделяются на несколько видов и этапов. Ковка металлов бывает ручная или автоматическая.

Последовательный технологический процесс ковки представляет собой работу молотом (кувалдой) на наковальне и состоит из нескольких последовательных операций(в данной статье операции ковки описаны вкратце, раздел операций ковки тут, или смотрите подробности отдельных операций по ссылкам в статье):

1. Осадка заготовки. Применяется для того, чтобы увеличить площадь сечения заготовки для продолжения следующих операций над заготовкой. При осадке слитка или прокатной заготовки исходное сечение уменьшается и приобретает требуемый вид для вытяжки заготовки.
2. Вытяжка применяется для того, чтобы увеличить общую длину слитка, уменьшенную в результате осадки. Удары наносятся вдоль оси заготовки, но чрезмерное удлинение заготовки может привести к неправильному изгибу слитка, что впоследствии придется исправлять. Как разновидность процесса вытяжки можно рассматривать раздачу заготовки и ее расплющивание. Расплющиванием добиваются увеличения общей площади заготовки. Раздача служит для увеличения диаметров пустотелых заготовок. Возможно совмещение этих двух процессов для более эффективного результата в получении требуемой формы заготовки.
3. Прошивка – операция, при помощи которой в заготовке делаются углубления или отверстия.
4. Закручивание слитка (заготовки). При закручивании осуществляется поворот одной части заготовки относительно другой.
5. Рубка заготовки разделяет заготовку на несколько частей. Если заготовка слишком большая, то ее рубят на несколько частей требуемого размера. Также рубкой приводят изделие к окончательной форме, удаляя лишний металл. Как разновидность рубки применяется вырубка металла из заготовки.
6. Гибка заготовки. В процессе гибки полностью меняется направление оси слитка или прокатной заготовки.
7. Сварка заготовок. Соединение в одно целое нескольких заготовок, в основном из стали низкоуглеродистого состава. (См. рубрику об обучении сварке)

Автоматическая ковка металла представляет собой те же технологические операции, но с применением прессов и кузнечных молотов (пневматических или гидравлических). На прессе(молоте) также можно производить ковку заготовок любого размера, предпочтительнее больших слитков и заготовок, которые не поддаются ручной ковке. Боек молота может иметь вес от 0,5 кг до 500 кг. В процессе горячей ковки необходимо соблюдать температурный интервал нагрева и подогрева заготовок, сам нагрев осуществляется в горне.

Свободная ковка металла подразумевает воздействие на металл во всех направлениях как ручным способом (кувалда), так и при помощи пресса. Проводят технологический процесс свободной ковки для того, чтобы получить единичную заготовку определенной формы, или несколько заготовок, изготовление которых большими партиями не требуется. При свободной ковке предпочтительнее применять ручную ковку, так как она дает большую свободу действия при придании заготовке требуемой формы.

На данный момент ковка металла – один из самых экономичных способов изготовления заготовок из металла для последующей их обработки и придания им законченного вида. Свободная ковка используется чаще при изготовлении единичных заготовок, а в серийном производстве экономически выгоднее применять ковку штампами, или автоматическую ковку.

Ковка металла — виды, основы и приемы технологии

Что в себя включает технология ковки металла, какое оборудование и приемы используются в самом старом виде металлообработки? Об этом далее.

Ковка металла, наряду с литьем, самая древняя технология по обработке материалов. Причем производить изделия таким способом человечество начало еще задолго до появления железа и стали. Первые кузнецы работали около 5-6 тысяч лет назад. Со временем технология лишь совершенствовалась и дополнялась новыми приемами. Сегодня ни одно производство не обходиться без обработки металла ковкой.

Что в себя включает технология ковки, какое оборудование и приемы используются в самом старом виде металлообработки?

Понятие ковки металла

Говоря простым языком, ковка — обработка металла, нагретого до ковочной температуры. Принцип технологии построен на физических свойствах любого материала, имеющего температуру плавления. Но прежде, чем будет достигнут этот порог, структура вещества станет более мягкой.

Каждый металл имеет свою температуру, при достижении которой он становиться более мягким, а, значит, и более податливым для обработки путем ковки.

Однако, существует также технология металлообработки, когда заготовку не нагревают, а куют холодной. Такой прием позволяет получить не менее прочные изделия, без нагревания заготовка прессуется и изгибается.В таблице указаны пределы температур, при которых тот или иной металл можно ковать.

Виды кузнечной обработки

Существуют основные виды ковки металла:

• Свободная.
• Машинная.
• Штамповка.

Свободная ковка подразумевает то, что заготовки не ограничены никакими формами. Или же материал будет закреплен с одной стороны на наковальне. К этому технологическому приему относиться и ручная ковка металла, когда изделию придают форму, используя кувалду или молоток. Свободная ковка применяется как для производства отдельных продуктов, так и просто для улучшения качества материала.

При проковке поверхности заготовки улучшается свойство металла. Крупные кристаллы материала размельчаются, структура станет более мелкозернистой и однородной. К тому же, при поковке завариваются внутренние раковины, упрочняя тело заготовки.

Машинная ковка — более современный вариант обработки.

Такая технология используется в массовой, тяжелой промышленности. При этом используют механизированные молоты (с массой от 40 килограмм до 5 тонн), ковочные машины или прессы. Вес заготовок и конечных поковок порой может достигать нескольких десятков тонн.

ПОСМОТРЕТЬ Индукционный нагреватель на AliExpress →

Штамповка. Такой технологический прием позволил сделать производство массовым. При изготовлении изделий металл ограничивается штампами и при деформации получает нужную форму.

Штамповка используется в массовом производстве, где важно получить большое количество продукции. Свободная ковка, как правило, используется в мелкосерийном и единичном производстве.

Оборудование и инструменты

Многовековое развитие такого вида металлообработки привело к появлению огромного количества инструментов и приспособлений. Но горячая ковка металла сохранила ту же технологическую линию, как и тысячи лет назад: нагревание, закрепление, деформация, закалка.

При изготовлении кованых изделий ручным способом используют практически те же наборы инструментов и оборудования, которые применяли мастера с зарождения этой технологии. Список следующий.

Кузнечный очаг или горн используется для нагревания материала до нужной температуры. Существует множество различных видов этого оборудования.

• Стационарные и переносные.
• Закрытые и открытые очаги.
• Топливные или электрические.
• Жидкостные, газо- или твердотопливные.
• С боковыми соплами подачи воздуха или центральной фурмой.

Наковальни — это массивные металлические столы, где собственно и происходит формирование заготовки. Состоят из основания, рога и наличника с отверстиями для гибки. Существует несколько разновидностей этого кузнечного приспособления, однако обязательно наличие стальной опоры с весом от 30 килограмм.

Клещи в ручной ковке мастер использует для оперирования заготовкой в процессе работы.

Молоты — основной инструмент, использующийся в кузнечном деле, могут иметь различную массу для работы с разными по габаритам заготовками.

Материалы и технология ковки

Самые первые изделия, изготовленные человеком путем ковки, были из меди. Это связано с двумя основными причинами. Во-первых, это был самый распространенный вид материала, который попадался в самородном (практически чистом) виде. Во-вторых, медь — самый ковкий металл, нижняя граница температуры, при которой ее можно ковать, равна 100°С, что вполне было доступно первобытным мастерам. Позже начали ковать бронзу и железо. А с появлением стали были отработаны приемы и технологии ее обработки.

Кузнечные приемы

Основные кузнечные операции, использующиеся в технологии ковки металла:

• Осадочные.
• Высадочные.
• Протяжные.
• Обкатки.
• Раскатки.
• Прошивки.
• Разгонки.

Осадочные кузнечные работы подразумевают уменьшение высоты заготовки и увеличение ее поперечной площади сечения.

Высадка, по сути, частичная осадка заготовки. Применяется, когда на поверхности металла нужно сделать некоторые утолщения. Добиваются этого за счет уменьшения длины заготовки.

Протяжка — еще один технологический прием обработки металла кузнечным способом. Такая операция подразумевает удлинение заготовки. При этом уменьшается поперечная площадь сечения.

Раскатка на станке

Обкатка в кузнечном деле подразумевает собой придание заготовке формы цилиндра. В процессе деформации металла заготовка проворачивается вокруг своей оси.

Раскатка — обработка кольцевой заготовки. Когда нужно увеличить ее внутренний и наружный диаметры, металл раскатывают на оправке за счет уменьшения толщины стенок.

Прошивку в кузнечном деле применяют для получения сквозного отверстия за счет использования пробойника.

Разгонка — это операция получения более широкой заготовки. По сути, металл для ковки расплющивают на поверхности наковальни молотом, двигаясь поперек оси изделия.

Существует также множество других приемов, с помощью которых получают требуемые формы изделия.

Особенности кузнечной обработки стали

При изготовлении кованых изделий чаще всего использую сталь, как наиболее прочный материал, который без особых проблем можно обработать таким способом. Но при этом соблюдаются некоторые технологические особенности материала.

• Стальная заготовка должна нагреваться равномерно со всех сторон.
• Обязательно при ковке стали нужно соблюдать температурные рамки, которые зависят от твердости материала. Легированные инструментальные марки металла нельзя перегревать свыше 1000 градусов, мягкие — более 1300. Недостаточный нагрев также не способствует нормальной кузнечной обработке: во-первых, это затрудняет ковку стали, а во-вторых, в структуре изделия могут образовываться трещины и разрывы.
• Обязательно перед нагревом заготовки до температуры ковки металл предварительно нужно разогреть до показателя в 300 градусов.

До изобретения сварочных аппаратов кузнечным способом проводили и соединение металлических частей. Это делалось за счет сильного разогрева крепящихся концов заготовки и их последующего сдавливания ударами молота. Кузнечные сварные соединения использовались практически для любого доступного металла: меди, бронзы, серебра и железа.

Ковка в промышленных условиях

Несмотря на развитие современных технологий, ковка металла остается одним из основных технологических приемов получения различных изделий. Кузнечным способом изготавливают различную продукцию. Усовершенствование такой обработки привело к массовому производству путем штампования по стандартной форме.

Значительно упростило изготовление кованых изделий появление машин, способных обрабатывать большие по весу и габаритам заготовки.

Пример работы в промышленных условиях можно посмотреть в предоставленном видео:

Несмотря на упадок и появление машинной штамповки, кузнечное дело не теряет своей популярности. Особенно пользуются спросом изделия художественной ковки.

А что Вы думаете по поводу материала этой статьи? Если у Вас есть опыт кузнечных работ и изготовления вещей путем ковки поделитесь им в блоке обсуждения к этой статье.

Ковка. Технологичекий процесс ковки. Выбор основных операций и инструмента.

В разработку технологического процесса ковки входит:

1. Выбор основных, вспомогательных и разделительных операций. Установление их последовательности. Подбор и конструирование инструмента.
2. Подбор вида, размеров и массы исходной заготовки.
3. Подбор ковочного, подъемно-транспортного и нагревательного оборудования.
4. Установление режима нагрева заготовок и охлаждения поковок.
5. Определение состава бригады и нормы выработки.

Выбор основных операций определяется формой и размерами поковки, видами и размерами исходной заготовки, окончательной макроструктурой металла поковки.

Форму поковки характеризуют 4 признака:

1. Отношение длины к толщине.
2. Наличие или отсутствие полости.
3. Наличие или отсутсвие уступов.
4. Прямолинейность или изогнутость главной оси.

По первому признаку поковки делят на 3 группы:

1. Относительно длинные поковки — у которых отношение длины к толщине таково, что осадка поковки в торец невозможна без продольного изгиба. Основная операция в таких случаях — протяжка.
2. Поковки цилиндров и брусьев, у которых соотношение размеров таково, что возможно осуществление как осадки, так и протяжки. В таких случаях применяется комбинация осадки и протяжки.
3. Относительно короткие поковки (диски, пластины), у которых отношение длины (высоты) к толщине не позволяет производить протяжку без продольного изгиба сплошного сечения. Основная операция в таких случаях — осадка.

При получении поковок из слитков начинают с оттяжки хвостовика, который необходим для удержания заготовки и манипулирования ей патроном или захватом-хоботом. Затем производится биллетировка, которая является эффективным средством предупреждения развития крупных поверхностных дефектов при осадке. После осуществления всех ковочных операций, выполняемых при удержании поковки за хвостовик, его удаляют в отход вместе с прибыльной частью слитка.

В отношении микроструктуры материала поковки технологические требования сводятся к одному — не допустить образования крупного зерна. Для этого необходимо:

• не подвергать продолжительному нагреву те части поковки, которые не будут деформироваться;
• избегать критических степеней деформации, особенно при последовательных обжатиях;
• заканчивать ковку необходимо при температуре наиболее близкой к нижнему температурному интервалу.

Более подробные рекомендации для построения рацинального техпроцесса ковки устанавливаются на основании изучения типовых и реально существующих техпроцессов ковки аналогичных поковок.

При определении вида и размеров исходной заготовки необходимо стремиться применять прокат. Слитки вместо проката применять в том случае, если нет соответсвующего типоразмера проката. Массу исходной заготовки определяют как сумму масс поковки, отходов, обрубков и угара.

Выбор ковочного оборудования:

При выборе ковочного оборудования вначале определяют усилие ковки по операциям и по наибольшему усилию предварительно выбирают оборудование. Затем уточняют его типоразмер в зависимости от необходимых размеров рабочего пространства с учетом размещения в нем заготовки с инструментом, возможности выполнения соответсвующих обжатий и манипуляций.

Кузнечно-прессовое оборудование

Выбор режима нагрева:

Режим нагрева металла устанавливается в зависимости от геометрических размеров заготовки, марки стали и других параметров. Число подогревов устанавливают в зависимости от времени охлаждения, от температуры нагрева до нижнего температурного интервала с учетом времени выполнения отдельных операций ковки.

Технология нагрева и нагревательное оборудование

Норма выработки:

При установлении нормы выработки следует учитывать, что время, затраченное на выполнение отдельных приемов определяется без разделения его на основное и вспомогательное. При расчете нормы штучного времени берется оперативное время и к нему добавляется вспомогательное, не перекрываемое основным временем (подача заготовки от печи, укладывание поковки).

Так как работа ведется бригадой, то нормирование выполняется на бригадира, то есть на те работы, которые выполняются с его участием.

Ковка металла своими руками | Строительный портал

Кованые изделия в архитектуре и дизайне интерьера пользуются высокой популярностью с давних пор. Решетки на окна и для каминов, ограда или балясины лестниц, выкованные из металла, всегда выглядят изысканно и привлекательно. Сегодня, несмотря на современные технологии в обработке металлов, металлические изделия ручной ковки популярны как никогда. Конечно, ковка металла своими руками – дело не из легких, и без должной подготовки трудно сделать красивое кованое изделие. Но тем, кто хочет овладеть этим древним ремеслом и готов к тяжелой физической работе, придется ознакомиться с видами и технологией ковки металла, разбираться в металлах для ковки, понимать процесс ковки и уметь обращаться с инструментом кузнеца.

1. Ковка металла
2. Металл для ковки
3. Инструмент для ковки металла
4. Ковка металла своими руками

 

Ковка металла

 

Ковкой металла называется процесс обработки металлической заготовки с целью придания ей определенной формы и размера. Фактически существует два вида ковки – холодная и горячая. Выполняя ручную ковку металла необходимо разбираться в обоих видах ковки, так как каждый обладает своими преимуществами и недостатками.

 

Горячая ковка

В процессе горячей ковки заготовка подвергается нагреванию до определенной температуры, при которой металл теряет свою прочность и становится пластичным. Высокая пластичность является основным плюсом горячей ковки. Она позволяет легко придать металлической заготовке определенную форму и размер. Также горячая ковка позволяет использовать большинство технологий самой ковки, что выгодно сказывается на разнообразии вариантов работ.

Но нагрев металла имеет и свои недостатки. В первую очередь это необходимость обустройства специального кузнечного горна и затраты на топливо для него. Это может стать реальной проблемой для тех, кто хочет заниматься горячей ковкой металла своими руками в городских условиях. К тому же, работа с огнем достаточно опасное занятие и требует повышенной пожарной безопасности. Еще одним фактором, который может существенно повлиять на выбор вида ковки, являются специфические знания по температурным режимам для ковки металла.

 

Холодная ковка

В отличие от горячей ковки, холодная ковка металла не требует обустройства горна для нагрева металла. Вся суть холодной ковки заключается в придании формы металлической заготовке путем её изгибания, опрессовывания и сварки. Холодна ковка несколько проще по выполнению, и для обустройства мастерской не требуется много места. Весь процесс создания готового изделия не требует использования высоких температур, что весьма положительно сказывается на общей безопасности.

Но холодная ковка имеет один существенный недостаток. Все работы приходится выполнять с определенными заготовками-полуфабрикатами без возможности исправить свою ошибку. Конечно, это касается не всех работ холодной ковки, но в большинстве случаев испорченная заготовка годится разве что для металлолома или учебного пособия.

В любом случае, в независимости от вида ковки, придется достаточно плотно ознакомиться с рядом важных моментов. Во-первых, это касается металлов и температурных режимов для их плавки и ковки. Во-вторых, необходимо знать и разбираться в технологиях ковки металла. Ниже мы рассмотрим, какие технологические приемы используются для ковки и как они применяются в работе.

 

Металл для ковки

 

Ручная ковка металла – достаточно трудоемкое и сложное занятие, требующее использования определенных металлов, а точнее, металлов с определенными характеристиками. Для ручной холодной или горячей ковки наиболее важной характеристикой является пластичность металла, ведь именно от нее зависит простота и удобство изменения формы заготовки. Но стоит отметить, что пластичность и прочность металла взаимосвязаны между собой. При увеличении одной из этих характеристик вторая уменьшается. Поэтому так важно разбираться в характеристиках металла и знать о составе заготовки.

Важно! Существуют и другие, не менее важные характеристики металлов. Но так как мы рассматриваем ковку декоративных изделий, таких как решетки каминов, балясины, оградки и прочее, то нет необходимости сосредотачиваться на устойчивости к износу, красностойкости и прочем, а также на легирующих элементах.

Для декоративной ковки используют следующие металлы: медь, латунь, дюралюминий, сталь, а также другие медные, магниевые, алюминиевые и никелевые сплавы. По сути, для ручной ковки используют мягкий ковкий металл, который можно легко согнуть или придать ему определенную форму. Для того чтобы подобрать наиболее легкий ковкий металл, необходимо заглянуть в Марочник Стали и Сплавов. В нем можно найти детальное описание всех металлов и сплавов с их характеристиками и составом.

Несмотря на то, что самый ковкий металл – это медь и её сплавы, мастера предпочитают использование черных металлов для холодной и горячей ковки. Такая позиция обусловлена высокой стоимостью цветных металлов. Ведь на ковку металла цена в большей степени зависит от стоимости изначальной заготовки, и не каждый может позволить себе приобрести ограду или балясины из меди. Выбирая мягкий черный металл для ковки, необходимо ориентироваться на стали с минимальным содержанием углерода, порядка 0,25 %. А также с минимальным количеством вредных примесей, таких как хром, молибден, сера и фосфор. Кроме этого следует избегать конструкционных и инструментальных сталей с высоким содержанием углерода от 0,2 % до 1,35 %. Такие стали наименее пластичны и плохо поддаются сварке.

Выбирая тот или иной металл, необходимо использовать Марочник Стали и Сплавов. Но если доступа к нему нет, то можно воспользоваться приведенными ниже таблицами для определения содержания углерода в стали. Сам процесс определения довольно прост, достаточно поднести заготовку к работающему точилу и посмотреть на сноп искр, а затем сравнить его с показателями в таблице.

Сегодня благодаря промышленному производству металла отпала необходимость в создании заготовок для ковки своими руками. Современные кузни используют уже готовую заводскую продукцию для холодной ковки. Наиболее часто используемые размеры заготовок следующие: 30х45 мм, 40х45 мм, 10х10 мм, 12х12 мм, пруты сечением 10 мм, 12 мм, 16 мм, 25 мм, 30 мм, 50 мм, листовой металл толщиной от 3,5  до 6 мм, круглые трубы 1/2″, 3/4″, 1″, профильные трубы от 20х20 мм до 30х30 мм.

 

Инструмент для ковки металла

 

Выполнение любых работ по ковке металла невозможно без специального инструмента. Кузнечный инвентарь для горячей ковки достаточно разнообразен и включает в себя наковальню, горн, различные молоты, клещи и прочее. Инструмент для холодной ковки несколько попроще и состоит из нескольких специальных станков. Конечно, современный инструмент, такой как сварочный аппарат, болгарка и шлифмашинка, используется как в холодной, так и в горячей ковке. Зная о назначении того или иного инструмента, можно правильно выполнять любые работы.

           

Инструмент для горячей ковки

 

• Горн. Без него в горячей ковке никак не обойтись. Ведь именно в нем заготовка может нагреваться до температуры 1400 °C. В большинстве своем горн представляет собой печь, рассчитанную на высокие температуры и с поддувом.
• Наковальня. Этот инструмент является опорой, на которой выполняется ковка. Сама наковальня имеет несколько видов, среди которых наиболее популярной является двурогая наковальня весом 200 кг. Но вес может колебаться от 150 до 350 кг.

• Шпераки. При выполнении различной художественной и декоративной ковки используются именно шпераки. Они имеют множество различных видов, и каждый мастер может изготавливать их под себя. Общей чертой любого шперака является то, что они вставляются в квадратное отверстие наковальни или закрепляются в деревянное бревно. На фото ниже приведены наиболее распространенные шпераки.

• Кувалда и Ручник. Это основной инструмент кузнеца. Кувалда весит от 4 до 8 кг и служит для нанесения сильных ударов. В зависимости от типа работ и толщины заготовки подбирается и вес кувалды. Ручник весит от 0,5 до 2 кг. Используется для придания окончательной формы изделию.
• Клещи. Горновые клещи второй по значимости инструмент. Без них невозможно удержать горячую заготовку для обработки. Существует несколько видов горновых клещей под определенный профиль и размер заготовки. На приведенном ниже фото изображены горновые клещи различной формы.

• Фасонные молотки. При выполнении художественной ковки требуется создавать загнутые заготовки или заготовки определенной формы. Для этого используются фасонные молотки. Они могут быть как нижними, на которых производится обработка, так и верхними. Вариантов фасонных молотков множество и у каждого мастера они свои. На фото ниже изображен основной вспомогательный инструмент.

Кроме описанных выше, используются различный измерительный инструмент, такой как обычная рулетка, двойной кронциркуль, кузнечный наугольник, шаблоны и калибры. Выбор кузнечного инструмента огромен, весь перечислить представляется затруднительным, поэтому у каждого мастера есть свой набор лишь необходимого и часто используемого инструмента.

 

Инструмент для холодной ковки

 

• Гнутик (фото ниже). Это базовый инструмент холодной ковки. Как следует из названия, он позволяет гнуть металлическую заготовку под определенным углом. В дополнение гнутик позволяет создавать дуговые элементы определенного радиуса.

• Улитка. Название говорит само за себя. При помощи улитки можно создавать различные спиралевидные декоративные элементы. Спираль выполняется под определенный шаблон, который при необходимости можно сменить на другой, с меньшим или большим радиусом.

• Фонарик. Этот станок предназначен для создания декоративного элемента с одноименным названием.

• Волна. Позволяет создавать волнообразные элементы. При протаскивании прута через этот станок на выходе получается красивая синусоидальная заготовка.

• Твистер. По принципу работы этот станок схож с Фонариком, но в отличие от него твистер лишь скручивает заготовку вдоль оси.

• Станок для колец. Как во всех предыдущих станках название говорит за себя.

Кроме описанных выше существуют еще универсальные станки для клепки, резки, опрессовки и придания объема. Все описанные выше станки можно изготовить как самостоятельно, так и приобрести в магазине. Конечно, самодельные приспособления для холодной ковки будут несколько уступать по качеству заводским, но это компенсируется уникальностью созданных с их помощью элементов. Для изготовления станков холодной ковки чертежи можно найти как в свободном доступе, так и купить у специалистов.

Важно! Станки для холодной ковки могут быть ручными или снабжены электродвигателями. Несмотря на наличие передаточных шестерен, ручная холодная ковка довольно трудоемкое и долгое занятие, и для получения больших объемов кованых элементов лучше оборудовать станок электродвигателем.

Отдельно стоит отметить промышленные станки для холодной ковки. На подобные станки холодной ковки цены порядка 6000 у.е., но один такой станок может выполнять практически все технологические операции холодной ковки. Примером может служить станок Мастер 2 компании «МАН». На демонстрирующем холодную ковку видео можно увидеть возможности этого станка.

 

Ковка металла своими руками

 

В процессе ковки для придания заготовке определенной формы используются различные приемы и методы ковки. Для выполнения каждого из них используется определенная технология и инструмент для ковки металла. Технология ковки металла горячим и холодным методом существенно отличается. Как уже отмечалось, для горячей ковки требуется нагрев заготовки для изменения её формы, а при холодной ковке заготовка лишь изгибается. На основании этого и выделяются основные технологические приемы, зная которые можно смело браться за ковку металла своими руками.

 

Холодная ковка металла своими руками

 

Выполняется холодная ковка своими руками достаточно легко и особых усилий не требуется. Все работы разбиты на несколько этапов: создание эскиза или чертежа будущего изделия, закупка материалов и сам процесс ковки металла.

Чертеж можно создать в специальной компьютерной программе, приобрести уже готовый или нарисовать от руки. Можно найти для холодной ковки чертежи бесплатно. Для этого достаточно обратиться к мастерам, которые уже не первый год занимаются ковкой, и попросить один или два чертежа для тренировки. По сути, чертеж преследует несколько целей. Во-первых, чтобы знать какие элементы потребуется изготовить путем холодной ковки. Во-вторых, имея на руках такой проект, можно рассчитать количество и тип металлических заготовок, таких как пруты, профильные трубы и прочее. В-третьих, чертеж потребуется для сборки всех элементов в единое целое.

Отдельно необходимо рассмотреть элементы холодной ковки, из которых состоит проект. Сегодня можно найти довольно много различных кованых элементов, но их все можно объединить в несколько классических групп.

• Лапки. Этот элемент представляет собой раскатанный в какой-либо форме конец металлического прута. В эту группу входят так называемые Пики. Несмотря на заостренный конец, Пики изготавливаются по схожей технологии.

• Завитки. В эту группу входит несколько распространенных элементов: волюта, червонка и улитка. Волюта или Баранка представляет собой прут, концы которого загнуты в одну сторону. Червонка – прут, концы которого загнуты в разные стороны. Этот элемент иногда называют «долларом» из-за его схожести со знаком американской валюты. Запятая или Улитка – простой завиток, один конец которого загнут, а второй прямой.

• Кольца. Создается этот элемент довольно просто: на болванку станка накручивается прут круглого или квадратного сечения, в результате получается пружина, которую затем разрезают на отдельные кольца.

• Торсион. Этот элемент довольно легко узнать по винтовому скручиванию вдоль оси. Вариантов торсионов довольно много и одним из самых распространенных является такой элемент, как Фонарик, а также простой винтообразный прут для решетки или ограды.

Весь процесс изготовления элементов холодной ковки основывается на следующих общепринятых технологиях ковки – гибка, закручивание, вытяжка.

Вытяжка – это технология, которая заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. В холодной ковке используется один из вариантов вытяжки – раскатка. Именно с её помощью создаются различные лапки и пики. Для создания лапок  используется специальный раскаточный станок. Конец заготовки заводится внутрь и затем запускается механизм раскатки, в результате конец получается расплющенным с рельефом или без него. Для изготовления пик используют прессовочный станок. Процедура та же, но в результате конец получается раскатанный и опрессованный в определенной форме.

Гибка. Эта технология ковки заключается в загибании концов либо другой части заготовки под определенным углом. Сама гибка выполняется практически на всех станках холодной ковки. Процесс гибки можно проследить при изготовлении заготовки на станке Улитка. Вначале конец заготовки помещается внутрь специального шаблона и затем загибается под определенным углом. Эти работы выполняются на станке Улитка.

Закручивание. Эта технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. В холодной ковке этот процесс можно наблюдать при использовании станка Твистер, на котором создаются различные торсионы. Для этого один конец заготовки помещается в тиски, а второй конец проворачивается вдоль оси. Отдельно стоит выделить элемент Фонарик. Для него используют два и более прута, которые вначале скручивают вдоль оси, а затем вдоль оси сжимают, в результате прутья в определенном месте расходятся в стороны.

Сборка всех элементов в единую конструкцию выполняется при помощи сварки на специальном сборочном столе. Сегодня сварочный аппарат общедоступен и является обязательным инструментом современных кузнецов. Самодельная холодная ковка довольно распространена среди начинающих мастеров и частных предпринимателей. Она не требует особых знаний, навыков и больших помещений для работы.

 

Холодная ковка своими руками: видео-урок

 

Горячая ковка металла своими руками

 

По сравнению с холодной, ручная горячая ковка намного сложнее и требует от мастера опыта в обращении с инструментом и хорошей физической подготовки. Работы выполняются в несколько этапов: создание эскиза или чертежа, закупка материалов и ковка.

По сути, разница между горячей и холодной ковкой заключается в технологических процессах обработки металла. Во-первых, это касается способа обработки. Во-вторых, для горячей ковки можно использовать практически любые металлические заготовки. Но для удобства принято использовать уже готовые пруты квадратного и круглого сечения. В-третьих, в художественной горячей ковке отсутствуют какие-либо рамки для элементов готового изделия. Конечно, можно придерживаться создания классических элементов ковки – завитков, лап, пик и прочего, но горячая ковка позволяет использовать весь потенциал воображения мастера, что раскрывает неограниченные возможности. Все изделия из металла ковки горячим способом создаются с помощью следующих технологий обработки металла: осадка, вытяжка, гибка, закручивание, разрубка, насечение рисунка и набивка рельефа.

Осадка применяется при ковке металла для увеличения поперечного сечения всей заготовки или её части. При ковке в зависимости от необходимости проводится полный или местный нагрев заготовки для осадки.

Вытяжка заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. Это можно выполнять как путем нанесения ударов кувалдой или ручником, так и с помощью раскатки металла между валов на станке. В отличие от холодной ковки создание пик при помощи вытяжки требует точных и аккуратных ударов.

Гибка. Эта операция выполняется для придания заготовке загнутой формы. При этом следует учесть, что гибка толстых заготовок может повлечь их искажение и для придания первоначальной формы необходимо выполнить осадку. Для гибки заготовки применяют различные шпераки, рог наковальни, фасонные молотки и кондукторы.

Закручивание. Данная технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. Как и в холодной ковке, заготовку зажимают в тиски и проворачивают. Но в отличие от холодной ковки, можно нагревать заготовку локально, что дает возможность легко делать локальное закручивание.

Такие технологии ковки как разрубка, насечение рисунка и набивка рельефа применяются в художественной ковке с использованием зубил. Края горячих заготовок, в зависимости от проекта, рассекаются и закручиваются клещами. Также пока заготовка раскаленная, на её поверхности набивается различный узор.

При горячей ковке металла важно знать температурные режимы нагрева. Это поможет более качественно обрабатывать металл. Ковка черного металла выполняется при 800 – 1250 °C. Конечно, измерять градусником раскаленную заготовку будет невозможно и для определения температуры придется ориентироваться по её цвету. В приведенной ниже таблице указаны температуры и цвет заготовки из черных металлов.

 

Горячая ковка металла: видео-урок

Ковка металла своими руками – дело довольно увлекательное, требующее постоянного совершенствования. Это касается в первую очередь создания различных художественных и декоративных элементов. Тем, кто только начал заниматься ковкой, придется немало потрудиться, чтобы их работы имели идеальную форму и высокое качество.

Процессы ковки | Мир ковки

Ковка представляют собой ряд основных процессов, которые в совокупности позволяют осуществлять производство сложных поковок. Освоив эти операции, кузнец сможет применять их в более серьезных ситуациях. Вот эти процессы: придание квадратной формы, придание круглой формы, острение (при волочении), волочение, изгиб и соединение.

Данные процессы являются основой практически всех кузнечных задач. Как только кузнец им обучится, он сможет выполнить любую свою задумку. Мастер постоянно должен стремиться к  совершенству. Помните, что каждую неудачную работу можно рассматривать как опыт. Если вы подходите так к своей работе, то вам будет проще воспринимать неудачи.

В большинстве кузнечных операций вам необходимо нагреть металл до красного или оранжевого цвета, затем поместить его на наковальню и бить по нему молотком. Главное, чтоб молодой кузнец проделывал эти действия на практике раз за разом, пока они не станут его второй натурой.

Хороший способ начать обучение – это выполнение операций по приданию круглой и квадратной формы, изучив которые вы сможете продолжить обучение. В работе кузнеца часто требуется создание прутка с сечением квадрат или круг. Не забегайте вперед слишком быстро, а наберитесь сначала опыта в каждой из основных операций, о которых здесь говорится.

Поскольку в литературе не так часто встречается описание процессов придания квадратной и круглой формы, в этой статье они будут рассмотрены более детально, поскольку это очень важно.

Придание квадратной формы

Для того чтоб стальной заготовке придать квадратную форму ее надо разместить на наковальне так, чтоб она была как можно ближе к краю, где образуется прямой угол. Лучше всего для этой цели подойдет плоский молоток, но можно использовать и любой другой. Удары необходимо наносить в одно и тоже место. Перемещайте стальной пруток назад и вперед под молотом, так чтоб получить плоский участок.

Не начинайте работу с конца прутка. Сначала отодвиньтесь назад на несколько сантиметров, а потом двигайте по направлению к цели. Не работайте молотком слишком долго на одном мессе, попытайтесь сделать поверхность более гладкой, широкой и плоской, так чтоб она была одинаковой ширины по всей длине. Не бейте слишком сильно. Ваша цель сделать плоские ровные грани. Слишком сильные удары могут привести к появлению вмятин, которые потом будет сложно исправить.

Работать молотом можно только в том месте, где металл раскален. Для увеличения этого участка время от времени помещайте заготовку в огонь. Когда закончите делать одну грань, переверните пруток и переходите к следующей. В начале у вас получиться восьмигранник, у которого необходимо будет объединить каждые две грани в одну. В результате вы получите пруток, имеющий сечение квадратной формы. Скорость работы будет зависеть от того, насколько вы много будете успевать сделать между тем, как помещаете заготовку в огонь. После каждого процесса плавки, ваша заготовка будет уменьшаться в размерах.

Помните, что вы должны сделать пруток квадратным, так чтоб каждая из его сторон имела одинаковую ширину, а углы все были прямыми. Если в вашей работе имеются ошибки, то вы можете их исправить. Если у вас стороны разной высоты, то исправить это можно, постоянно вращая пруток на 90 градусов.

Чем дольше вы будете продолжать обрабатывать грани, тем резче будут у вас углы. Вполне возможно, что вы не захотите делать углы слишком резкими, а решите оставить их немного закругленными. Получить резкий квадратный угол вы можете, если будете использовать очень плоский молоток или специальные обжимки.

Операция придания квадратной формы важна, потому что множество существующих квадратных прутков, не всегда имеют в сечении правильный квадрат. Придавая прутку форму правильного квадрата, вам будет проще делать другие операции. К тому же это важно, когда необходима заготовка, имеющая одинаковую толщину и форму по всей длине. Если у вас будет достаточно опыта, чтоб правильно сделать небольшой участок заготовки, то вы сможете продлить его и дальше.

Используя для этой операции механический молот, можно устанавливать заданную высоту грани, что делает задачу получения квадрата проще. При работе ручным молотком, чтоб увеличить точность можно использовать ковочные штампы. Сначала это станет хорошим подспорьем, а со временем вы научитесь работать четко ручным молотком и без штампов. Практика позволит вам совершенствовать свое умение и глазомер. Не существует другого пути, познать кузнечное ремесло!

Придание круглой формы

Придание круглой формы является обратной операцией приданию квадратной формы. Предположим, что круглую форму вы хотите придать квадратному прутку, хотя это не всегда бывает именно так. Если заготовка не квадратной формы, то вы можете сначала придать ей квадратную форму так, как было описано выше, а потом начать операцию придания круглой формы. Круг в сечении гораздо проще получить, если вначале у вас имеется квадрат, а не что-то другое.

Раскалите квадратный пруток и поместите его на наковальню, так чтоб он стоял практически вертикально на одном из углов. После этого вы должны придать квадратному прутку форму восьмиугольника. При этом необходимо стараться, чтоб грани получались равные по ширине на протяжении всего прутка. Затем переверните пруток на 90 градусов и начните делать новую грань. Убедитесь, что у вас не получилось перекосов. Прежде чем перейти к следующему шагу, у вас должен получиться правильный восьмиугольник одинаковой толщины по всей длине прутка.

Хорошо, теперь у вас есть восемь углов и восемь плоских граней. Начните обрабатывать молотком каждый из восьми углов, так чтоб у вас получилось шестнадцать плоских граней. Убедитесь, что все грани имеют одинаковую ширину, и что нет перекосов и искажений. Затем снова повторите операцию, чтоб получить еще 16 плоских граней, но значительно меньшей ширины.

Продолжая проделывать данную операцию, вы дойдете до того, что грани станут практически незаметными, и сечение будет приближаться по форме к кругу. Это вы можете сделать даже без использования ковочных штампов. Перед тем как начать нагревать пруток обязательно выпрямляйте его, иначе он может перекоситься и вам будет сложно с ним работать.

Обжимка является очень полезным инструментом, если вам необходимо придать форму круга. После того как вы сделаете столько граней, сколько возможно, вам необходимо будет начать добиваться округлой поверхности. Удары должны становиться все легче и легче, пруток постепенно будет становиться все более круглым. Если правильный круг в сечении прутка у вас пока не получается, воспользуется ковочными штампами.

Техника ковки. Работы по металлу

Техника ковки

Теперь рассмотрим процесс ковки. Хотя существует и холодная ковка, основные операции кузнец проводит именно с горячим железом. Разогревают его в горне. Это не такое уж простое дело, как может показаться.

Способов и приемов ковки множество, но все их можно свести к нескольким основным операциям. Это осадка и высадка, протяжка или вытяжка, рубка, прошивка или пробивка отверстий, гибка, закручивание, отделка (выглаживание), нанесение рисунка, набивка фактуры и рельефа, кузнечная сварка.

Нагрев металлов

Этот процесс начинается с розжига и топки горна.

Для начального нагрева холодного горна необходимо очистить очаг от золы и шлака, продуть фурму. Затем засыпать в очаг небольшой слой угля, следя за тем, чтобы отверстия фурмы оставались свободными, поверх него – древесную стружку или пропитанную керосином ветошь. Поджечь ветошь или стружку, засыпать сверху второй слой угля и начать слабо поддувать воздух в фурму. Когда уголь разгорится, добавить еще топлива и плавно увеличить подачу воздуха.

Уголь в горне спекается в корку, под которой и развивается необходимая высокая температура. Для разогрева заготовки зарывают ее целиком или нужную часть в горячие угли подальше от фурмы (чтобы между металлом и фурмой постоянно был слой раскаленного угля) и засыпают свежим углем. Корка образует спекшийся свод, который должен всегда быть целым. Время от времени подгребают от краев очага к центру свежий уголь и слегка обрызгивают его водой. Если угли под коркой выгорели и образовалась большая полость, разрушают свод и подгребают свежий уголь; вскоре образуется новая корка. Заготовку периодически поворачивают для равномерного нагрева.

Регулируют поддув так, чтобы пламя было нейтральным, невысоким, слегка коптящим. Избыток воздуха (высокое дутье) вызывает перегрев металла и оплавление кромок. Кроме того, образуется окалина, которая приводит к потерям (угару) металла, снижает качество и затрудняет дальнейшую обработку заготовки. Избыточный или неоправданно долгий разогрев заготовки приводит к пережогу металла, он становится хрупким, при ударе рассыпается на части.

Хорошая ковкость появляется после достижения температурного промежутка, который для каждого металла свой. Нагревать заготовки чаще всего приходится до ковочной температуры, которая для разных видов стали составляет от 1200 до 1250 °C.

Определение степени нагрева осуществляется с помощью специальных приборов – термопаров и пирометров. Но в условиях обычной кузницы проще и вернее определять ее на глаз. На разных степенях каления металлы окрашиваются в разные цвета, которые при остывании меняются в обратном порядке.

При дневном освещении в тени температуры нагрева соответствуют следующим цветам:

– 530–580 °C – темно-коричневый;

– 580–650 °C – красно-коричневый;

– 650–730 °C – темно-красный;

– 730–780 °C – вишневый;

– 780–830 °C – светло-вишневый;

– 830–900 °C – красный;

– 900–1050 °C – светло-красный;

– 1050–1150 °C – соломенно-желтый;

– 1150–1250 °C – лимонно-желтый;

– 1250–1400 °C – ослепительно белый.

Режимы нагрева

Правильный режим нагрева имеет большое значение для качественной последующей обработки. Обязательно нужно учитывать температурный интервал, верно определять время нагрева заготовки, чтобы не допустить пережигания или недокала.

Обычно ковку начинают при 1100° C и заканчивают при 700 °C. Следует помнить о том, что при длительном нагреве углерод стали выгорает прежде всего с поверхности. Если надо закалить изделие после ковки, долго греть заготовку нельзя. Лучше увеличить температуру в очаге горна.

Нижняя граница ковки должна превышать отметку 723 °C, выше которой кристаллическая решетка металла меняет свою структуру на гранецентрированную кубическую. В этом состоянии сталь имеет наибольшую пластичность.

Определение верхней границы ковки зависит от температуры плавления: она должна быть на 100–150 °C ниже последней. При превышении этого предела начинается резкое увеличение размеров зерен металла, что приводит к уменьшению пластических свойств. Такой дефект называется перегревом. Его можно устранить, проведя дополнительную ковку, после которой зернистость уменьшается, и подвергнув металл повторной термической обработке.

Нагрев до более высоких температур в горне приводит к тому, что материал начинает плавиться, вследствие чего большое количество углерода и других газов проникает в его нижние слои. Там происходит активное окисление, которое в кузнечном деле называется пережогом. Связь между зернами нарушается, и металл навсегда теряет пластичность.

Нагревание сплавов следует производить в строго ограниченном температурном промежутке, который определяется свойствами материала. Он обозначается буквами Тн и Тк – температура начала и конца ковки.

При приближении к Тк у металла устанавливается мелкозернистая структура, которая обеспечивает высокую пластичность, поэтому при нагревании его стремятся доводить до этой температуры. Такой режим позволяет дольше ковать изделие. Но, с другой стороны, при долгом повышении температуры с поверхности начинает выгорать углерод. Деталь после этого будет очень трудно закалить. Поэтому режим следует выбирать заранее, с учетом поставленной задачи.

Интервал, в котором можно проводить ковку, у разных марок стали различный. Самый широкий (до 500 °C) имеют малоуглеродистые сорта стали, что позволяет обрабатывать их в течение длительного промежутка времени без дополнительного нагрева. Чем выше содержание углерода, тем этот промежуток меньше.

Другие металлы, например алюминий, имеют более низкий температурный интервал обработки. Для сплава ВД17 он составляет 400–470 °C.

Во время ковки металл постепенно остывает и с трудом поддается деформации. Поэтому останавливать процесс надо уже при достижении температуры, которая на 20–30 °C выше Тк.

Табл. 5 содержит информацию о температурных интервалах некоторых марок стали.

Таблица 5. Температурные интервалы ковки

Определение времени нагрева зависит от многих факторов. Не рекомендуется брать заготовки слишком большого диаметра, так как на полное прогревание требуется слишком много времени, за которое образуется большой слой окалины. В то же время, если слишком поспешить, то внутренние слои не приобретут достаточной пластичности и могут потрескаться.

Скорость нагрева зависит также от сечения заготовки. Быстрее нагреваются круглые детали, медленнее – квадратные. У изделий большего сечения разница почти отсутствует. Нагрев в горне, заправленном древесным углем, круглой заготовки диаметром 10–20 мм происходит за 2–4 минуты, а квадратной – за 3–5 минут.

Если размеры больше 30 мм, то время увеличивается до 8–15 минут, а у заготовок диаметром до 50 мм нагрев занимает до 25 минут.

Поскольку каменный уголь дает меньшее количество тепла, то нагревать на нем деталь придется немного дольше. Для того, чтобы получить гарантированно ровный прогрев, поковки рекомендуется выдерживать в огне в течение срока, больше требуемого на 25 %.

Отжиг

Очень часто для выполнения художественных изделий требуется пластичная поделочная сталь, а под рукой оказалась только инструментальная. Как поступить в таком случае? Ковкость металла можно повысить, проведя отжиг.

Как известно, содержащая меньшее количество углерода сталь более пластична.

При отжиге сталь более высокой марки нагревается в горне при температуре 650–720 °C, что соответствует темно-красному цвету каления, в течение 2–3 часов.

Регулировать режим ковки можно интенсивностью поддува. Периодически уровень накала надо проверять, охлаждение и перегрев одинаково нежелательны.

По прошествии нужного времени горн выключают и заготовке дают постепенно остыть. Чем медленнее будет происходить этот процесс, тем пластичнее станет металл. Если отжиг проводится на древесном угле, то можно закопать заготовку в золу и оставить в таком виде на несколько часов.

Окалина

При нагревании стальных изделий на поверхности образуется слой оксидов железа, называемый в кузнечном деле окалиной. Пластичность металла после ее появления заметно снижается.

С повышением температуры окисление становится более интенсивным, особенно после 900 °C. Образование окалины гораздо сильнее при избытке воздуха, наличие которого определяется по коротким прозрачным языкам пламени. Ее верхний слой, называемый шубой, частично предохраняет металл от дальнейшего окисления.

Параллельно происходит выделение углерода из верхних слоев материала, вследствие чего металл становится менее прочным и хуже закаливается.

У заготовок большого размера часть газа из внутренних слоев переходит во внешние, и металл немного восстанавливает свою пластичность.

В условиях кузницы полностью защитить поковку от образования окалины невозможно. Для уменьшения этого процесса применяют скоростной нагрев, однако делать это можно не во всех случаях.

Следует также отметить, что образование окалины происходит не только во время нагревания, но и в течение ковки. Поэтому при переносе надо следить за тем, чтобы слой «шубы» не осыпался.

Обрабатывая металл на наковальне, окалину удаляют только с тех частей, которые подвергаются деформации. У заготовок из малоуглеродистых сталей нагар легко удаляется ударами ручника.

Перед тем как положить заготовку в горн, на нее наносят специальные обмазки. Они не только защищают металл, но и являются хорошим смазывающим материалом, снижающим время нагрева и увеличивающим пластичность металла.

Простой способ защиты от окалины мелких изделий из инструментальной стали, например чеканов, напильников и т. п., – нагревать их внутри герметично закрытой трубы.

Дефекты нагрева

При недогреве, который появляется при неправильно выбранном тепловом режиме или плохой поддувке, разные части заготовки во время ковки деформируются неодинаково. Это вызывает перекос и образование трещин.

Если прокаливается только часть заготовки, необходимо следить за тем, чтобы весь подлежащий обработке участок был одного цвета. В противном случае поковка требуемой формы не получится.

Важно следить за режимом поддува: он должен быть равномерным и давать необходимую для того или иного процесса температуру.

Часто при неправильном нагреве на поверхности металла возникают трещины. Работы с поделочной сталью, как правило, обходятся без них, поскольку данные сорта обладают широким температурным интервалом ковки.

Глубокие поперечные трещины появляются вследствие слишком быстрого нагрева заготовки, когда внутренние слои остаются еще холодными. Наиболее часто трещины образуются на поверхности, они возникают из-за того, что металл остыл до температуры, которая ниже Тк. Если при ударах молотом заготовка раскалывается на несколько частей, то это свидетельствует о пережоге стали.

Начинающему мастеру следует особенно тщательно следить за соблюдением температурного режима ковки и нагрева. Рекомендуется до начала серьезной работы потренироваться на черновых заготовках, то есть не имеющих еще правильной формы.

Вытяжка

Вытяжка или протяжка – увеличение длины заготовки за счет поперечного сечения. Чаще всего возникает необходимость отковать из куска металла прут или полосу определенного сечения. Для этого надо взять раскаленную заготовку и положить ее на наковальню. Удерживая поковку клещами, наносят по всей длине удары узким бойком молота. Бить надо быстро и часто, за один нагрев отковывая как можно больший участок. Затем заготовку вновь нагревают, поворачивают на 90° и повторяют операцию.

Для того чтобы поковка не раздавалась в ширину и вытягивалась в нужном направлении, применяют желобчатые (седлообразные) наковальни и шпераки, а также ручьи кузнечной плиты-формы. Если нужна круглая заготовка или заготовка с гранями, применяют обжимки (рис. 144).

Рис. 144. Использование обжимки при вытяжке.

Они не только вытянут заготовку в длину, но и выгладят ее, придав нужное сечение. Поворачивая заготовку вокруг продольной оси (для получении граней – на определенный угол), надо ударять кувалдой по обжимке и постепенно передвигать заготовку вперед. Если необходимо получить всю поковку или отдельный участок в виде пластины (например, при ковке лепестков, листьев в растительном орнаменте), заготовку или ее часть расплющивают (разгоняют). При этом площадь увеличивается за счет уменьшения толщины.

Расплющивать можно кувалдой или ручником на наковальне. Если необходимо раздать металл быстрее, надо воспользоваться раскаткой с полукруглыми рабочими поверхностями. Сила удара в таком случае будет сосредоточена на небольшом участке, и металл раздастся равномерно во все стороны.

Вытяжка с переходами

Чаще всего, чтобы выполнить протяжку с большим перепадом размеров, ее проводят в несколько этапов, в промежутке выполняя кантовку. Такая последовательность операций называется переходом. Наиболее удобная последовательность переходов: несколько протяжек с последующей кантовкой на 90°, затем на 45° и закругление с помощью обжимок, раскаток и других специальных инструментов.

Для выполнения нескольких последовательных операций существует правило: независимо от задуманного результата в процессе протяжки заготовка сначала куется квадратного сечения, затем она уменьшается до нужных размеров и только потом ей придается нужная форма.

На рис. 145 показана очередность переходов при ковке различных сечений.

Рис. 145. Последовательность переходов при ковке различных сечений: а – квадратное сечение из круглого; б – квадратное из квадратного; в – круглое из круглого; г – круглое из квадратного.

Разгонка

Одной из разновидностей протяжки, часто используемой в художественной ковке, является разгонка, или изготовление пластины из заготовки большего сечения.

Она выполняется с помощью раскатки, которая разгоняет металл в разные стороны. Последовательным перемещением инструмента создают широкую ребристую поверхность нужных размеров, потом выравнивают ее гладилками до требуемой толщины (рис. 146).

Рис. 146. Разгонка плоской пластины.

Протяжка на оправке и раскатка

Если необходимо увеличить длину толстостенной трубки или другой пустотелой заготовки при уменьшении ее толщины, надо применять вытяжку с оправкой. Оправку (она круглая или квадратная, обычно слегка коническая или пирамидальная для облегчения снятия заготовки) вставляют в поковку, саму поковку размещают в соответствующих обжимках (рис. 147, а).

Рис. 147. Примеры вытяжки с оправкой: а – протяжка на оправке; б – раскатка.

В процессе вытяжки поковку надо постоянно поворачивать вокруг оси (при работе с квадратной оправкой – на 90°).

Для увеличения наружного и внутреннего диаметров колец, обручей и т. п. металл раздают на оправке. Для этого надо осадить и прошить заготовку или взять готовое изделие и надеть его на цилиндрическую оправку. Оба выступающих конца оправки уложить на подставку, ударами молота раздать металл, постепенно поворачивая заготовку. Диаметр изделия увеличивается за счет утончения стенок. Готовые кольца можно раздать на конической оправке, поставленной в вертикальное положение.

Раскатка увеличивает диаметр кольцевой заготовки протяжкой стенок полосы. Ее применяют для изготовления бесшовных колец высокой прочности (рис 147, б).

Проводят эту операцию на роге кувалдой или используют верхники вогнутой формы. Если кольцо сделано из полосы с продольным распределением волокон, то поперечная деформация незначительна, а расширение идет целиком по периметру. На заключительном этапе делают выглаживание.

Осадка

Осадкой называется увеличение площади поперечного сечения детали за счет уменьшения длины. Эта операция обратна вытяжке (рис. 148).

Рис. 148. Формообразующие операции осадки: а – осадка цилиндрической заготовки; б – высадка верхней части заготовки; в – высадка нижней части заготовки; г – высадка средней части заготовки.

Осадка (рис. 148, а) нужна для уменьшения длины заготовки за счет увеличения толщины (поперечного сечения). Если осадка производится только на отдельных участках заготовки (на концах или в середине), то такая операция называется высадкой (рис. 148, б, в, г).

Осадку применяют для утолщения изделия по всей длине, высадку – для получения отдельных утолщений, при ковке декоративных элементов (узлов, ягод и т. п.), шляпок гвоздей и т. д.

Высадка в середине стержня или полосы проводится также перед изгибанием под углом 90°. Это необходимо для восполнения недостающего металла, иначе в месте перегиба толщина поковки сильно уменьшается.

Когда требуется высадить середину длинной заготовки, ни один из вышеперечисленных способов не подходит. Пруток надо изогнуть в форме буквы Z выше места деформации и наносить удары по изгибу. После выполнения операции заготовку выпрямляют.

Осадка применяется как предварительная операция перед прошивкой при изготовлении колец, трубок и других пустотелых изделий.

Для осадки или высадки нагревают поковку или высаживаемый участок в горне. Если длина заготовки или нагретого участка превосходит диаметр (толщину) не более чем в 2–2,5 раза, а сама поковка относительно короткая, то ставят поковку вертикально на наковальню и бьют ручником или кувалдой по верхнему концу.

Длинные изделия или участки при таком способе осадки могут изогнуться, поэтому их надо положить на наковальню, зажать клещами и осаживать молотом или ручником.

Существует также способ осадки поковки за счет ее собственного веса: для этого зажимают нагретую поковку в клещах и бьют торцом о наковальню. Но необходимо помнить, что обычно такая осадка применяется для небольших изделий.

Чтобы утолщение распространялось только в нужную сторону, заготовку после высадки куют соответствующим образом. Если высадка оказалась недостаточной, процесс повторяют. Для придания желаемой формы утолщению пользуются обжимками, подбойками и т. п.

Фигурную высадку выполняют с помощью гвоздильни. Пруток в этом случае помещают в отверстие наковальни, необходимый по длине конец оставляют снаружи и деформируют ударами кувалды.

Можно высаживать заготовку в тисках. При этом надо помнить, что нагретая часть в тисках охлаждается быстрее. Этот способ используется тогда, когда необходимо получить четкий переход от осаженной части к стержню.

Рубка

Рубкой называется разделение заготовки на части. Для этого используется зубило, разнообразные подложки и кувалда (рис. 149).

Рис. 149. Разделительные операции: а – обрубка с помошью зубила; б – обрубка с помошью зубила и подвески; в – продольная разрубка; г – разрубка отщепов в тисках; д – вырубка или просечка.

Для рубки заготовку нагревают до темно-красного цвета, кладут на наковальню, наставляют кузнечное зубило и сильно бьют по нему молотом (рис. 149, а). Перерубив заготовку на 3/4, переворачивают ее и отрубают окончательно. Толстые поковки перерубаются с помощью зубила и подсечки (рис. 149, б), полосы – с помощью подсечки без зубила. Подсечку вставляют в отверстие наковальни, сверху кладут полосу и наносят удар кувалдой. Нельзя прорубать металл насквозь, потому что можно повредить острые части инструмента. Для окончательного перерубания надо использовать незакаленную площадку у основания рога наковальни или подложить полосу мягкой стали (рис. 149, в). Чтобы лезвия зубила и подсечки не схватывались с горячим металлом и не выкрашивались, перед рубкой необходимо протереть их ветошью, смоченной машинным маслом.

Разновидностями рубки являются разрубка, обрубка (обсечка), вырубка. При разрубке (рис. 149, г) заготовку надрубают, оставляя прочно соединенной на каком-то участке. В художественной ковке этот прием широко применяется, при этом надрубленные зубцы отгибают, вытягивают, расплющивают и т. д., превращая в завитки, листья и цветы на общей ветке, дополнительные (поперечные) зубцы ограды по эскизу и велению фантазии.

Обрубка – это отделение металла по внешнему контуру. Вырубка (рис. 149, д) – удаление части металла по внутреннему контуру, применяемое при создании ажурных изделий или отверстий сложной формы и больших размеров. Для вырубки по сложному контуру применяется специальный инструмент – кузнечный топор (секач) с угловой или полукруглой формой лезвия.

Выбивание отверстий

В кузнице, не применяя сверлильного станка, можно делать сквозные отверстия или углубления с помощью пробойников. Существует два способа выбивания отверстий.

Пробивка

Это один из способов изготовления отверстий, при котором металл отделяется от заготовки. Ее проводят при высокой температуре пробойником, если отверстие небольшого диаметра, и с помощью специальных прошивней.

Пробивку проводят на кольце с толстыми стенками, которое устанавливают на наличнике наковальни. Сверху кладут заготовку тем местом, в котором будет пробиваться отверстие.

Прошивень берут чуть меньшего размера, чем диаметр кольца. Слабыми ударами его вгоняют в металл, который выдавливают в кольцо с другой стороны. Чтобы отверстие получилось ровным, края прошивня должны быть острыми, а зазор между ним и кольцом очень небольшим.

Отверстия диаметром до 30 мм делаются пробойниками с различным сечением рабочей части. Ими пользуются в паре с гвоздильней и кузнечной плитой, подбирая требуемые фасонные отверстия.

Работать пробойниками очень удобно, так как они имеют конические сужения к обоим концам. Это позволяет легко вынимать инструмент из отверстия или проталкивать его в отверстие.

После пробивания отверстия поверхность около него несколько деформируется. Заготовку правят легкими ударами ручника или используют гладилки.

Прошивка

Если пробивка отверстия производится за счет выдавливания металла, то при прошивке он раздается в стороны, пропуская инструмент. Чаще всего этот способ является подготовительным этапом для пробивания.

Во время прошивания отверстия импульс от ударов распространяется не только строго вниз, но и немного в стороны. Чем больше диаметр инструмента, тем больше форма заготовки прогибается внутрь. Поэтому прошивку осуществляют в самом начале обработки изделия в несколько этапов по разным схемам.

Открытую прошивку выполняют на рабочей плоскости наковальни. Пробойник погружают на 2/3 в глубину металла, затем изделие переворачивают на другую сторону и легкими ударами выбивают оставшуюся часть. При закрытой прошивке место заготовки, в котором будет пробиваться отверстие, располагают над круглым отверстием наковальни. От ударов по пробойнику металл выдавливается с другой стороны (рис. 150).

Рис. 150. Прошивка отверстия пробойником.

Инструмент погружают примерно на 1/2 глубины металла, затем заготовку вынимают и, не отнимая пробойника, делают легкий удар, чтобы точно обозначить место с другой стороны. Затем поковку переворачивают, ставят над отверстием и выбивают прошивнем металлическую пробку.

Во время работы инструмент рекомендуется немного покачивать после каждого удара. В противном случае он застревает и требуются большие усилия, чтобы продвигать его дальше.

При прошивке глубоких отверстий пробойник необходимо периодически погружать в воду, так как иначе он сам может начать деформироваться. К тому же охлажденный он дает усадку и легче проходит в отверстие.

Другой способ обезопасить инструменты – насыпать в образующееся отверстие немного угольного порошка. При работе он будет гореть, а образовавшиеся газы будут выполнять роль смазывающего вещества и предотвращать взаимодействие металлов.

Раздача

При прошивке и пробивке образуются отверстия, края которых имеют коническое сужение. Для исправления этого дефекта используют бочкообразные оправки, которые проталкивают сквозь отверстие. При этом стенки вдавливаются внутрь, и отверстие получается правильной цилиндрической формы.

У отверстий, выполненных с помощью пробивки, сужение направлено к нижнему краю, а максимальная ширина соответствует наибольшему сечению прошивня. У тех же, которые сделаны пробойником, сужение идет к центру и внешние отверстия имеют диаметр, соответствующий сечению погруженной в металл части инструмента. Это следует учитывать при выборе размера пробойника.

При раздаче тонкие стенки детали могут выпучиваться за внешние границы. Чтобы устранить этот дефект, в отверстие вставляют стержень такого же диаметра, кладут заготовку горизонтально на наковальню и делают осадку выступа.

Инструмент при выбивании отверстий располагают вертикально, первые удары наносят слабо, чтобы наметить место и создать направление деформации.

Гибка

Если поковке придается изогнутая форма по заданному контуру, то такая кузнечная операция называется гибкой. При гибке происходит неравномерное деформирование различных частей заготовки. Те слои, которые расположены у внешнего края угла, растягиваются, внутренние, наоборот, сжимаются. За счет этого толщина изделия уменьшается на величину, называемую утяжиной.

В процессе такой деформации главное – избежать появления трещин на внешней части. Она подвергается наиболее сильному воздействию, которое зависит от величины угла сгиба, пластичности металла, толщины заготовки и направления волокон.

Чаще всего гнется горячий металл, но тонкие полосы поделочной стали гнутся и в холодном виде. Деформация такой полосы более упругая, поэтому ее лучше делать на угол, на несколько градусов больше, чем требуется.

Приемы гибки

Они зависят от формы поперечного сечения заготовки. Перед началом операции ее разогревают до температуры ковки, желательно только в том месте, в котором осуществляется сгиб.

Следующий этап – высадка внешней части сгиба, которая будет компенсировать утяжину (рис. 151).

Рис. 151. Способы устранения утяжины.

Размеры ее определяются с учетом толщины и угла сгиба. Можно оставить утолщение на месте сгиба во время выполнения протяжки. Заготовку кладут на угол наковальни, прижимают сверху кувалдой или струбциной и ручником изгибают на нужный угол (рис. 151, а).

У более коротких заготовок металл наращивают уже после того, как произведена гибка. Сделать это можно прямыми ударами по торцу или же гладящими ударами по внешним сторонам (рис. 152, б). Когда требуется сделать угол меньше 90°, проводят высадку внешней части, затем сгибают деталь необходимым образом. Далее проводится протяжка угла, то есть запас металла перемещается в сторону утяжины. Удар ручником делается с небольшим наклоном, как показано на рис. 151, в.

Рис. 152. Различные приемы гибки: а, б, в – с помощью подложек; г – в вилке; д – на гибочной плите.

Сгибание полосы

Очень просто согнуть полосу металла, поскольку толщина ее обычно небольшая. Сделать это можно с помощью различных подкладок (рис. 152), например углового нижника (рис. 152, а).

Нижник устанавливают в квадратное отверстие наковальни, заготовку кладут на ребра и деформируют заостренной кувалдой.

Используя другие подкладки, можно получить различные формы сгиба, как это показано на рис. 152, б, в.

Сгибание круглой заготовки

Для сгибания круглой заготовки высадку проводить неудобно, поэтому его осуществляют в специальной вилке (рис. 152, г). Пруток удерживают в ней клещами, а свободную сторону загибают на нужный угол ударами молота. Более усовершенствованную модель представляет собой гибочная плита с перемещаемыми держателями. На металлической плите делается несколько отверстий, в которые вставляются штырьки, фиксирующие стержень под нужным углом по отношению к вилке. Для сгибания применяется рычаг, который равномерно деформирует деталь.

Гибка по дуге

Эта разновидность гибки очень часто используется художниками для создания красивых завитков, спиралей и прочих украшений. Производится она на роге наковальни, шпераках и сложных оправах, которые служат для серийной гибки одинаковых орнаментов.

Гнуть завитки и спирали можно на специальной подкладке в форме перевернутого сапожка. На конусообразной подставке делают конусные спирали, плотно наматывая на нее раскаленную проволоку или загибая ее с помощью ручника.

Скручивание

Эта операция заключается в том, что одна часть заготовки поворачивается относительно другой. Во многих случаях она является вспомогательной: отдельные детали поковки выполняются в одной плоскости, а затем поворачиваются под разными углами.

Для расположения в пространстве отдельных элементов орнамента часть заготовки поворачивается на угол до 180°, обычно с одновременным изгибом по дуге или под углом. Многократное скручивание на 360° граненого стержня делает его витым. Несколько тонких прутков или проволок можно скрутить (свить) в шнур. Наиболее красивый шнур образуют два туго свитых круглых прутка.

Скручивание или свивание производят при ярко-красном или желтом калении, иначе на изделии из-за недостаточной пластичности металла могут возникнуть трещины (рис. 153).

Рис. 153. Способы скручивания: а – в тисках с ограничительной трубой; б – двумя клещами; в – в тисках; г – с неподвижным закреплением двух концов.

Толстые поковки скручивают с помошью воротка, стальной полосы с отверстием, соответствующим сечению скручиваемой поковки, ключа или вилки (рис. 153, в), второй конец заготовки при этом зажимают в тиски.

Для того чтобы заготовка не изгибалась при скручивании, на нее надевают отрезок трубы. Тонкие заготовки быстрее остывают, поэтому их либо больше нагревают перед зажатием в тиски и вороток, либо (что лучше) скручивают вдвоем. При этом необходимо клещами захватить концы заготовки и одновременно начать вращать в противоположных направлениях (рис. 153, б).

Широкие полосы закручивают с помошью специальной вилки, зажав оба конца заготовки (рис. 153, г).

Сварка

Это одна из самых сложных операций ручной ковки. Для овладения ею требуется большой опыт работы с металлами и знание технологического процесса.

Кузнечная (горновая сварка) позволяет соединять отдельные детали изделия. Откованные по отдельности детали можно более тщательно оформить, соединить в большое и сложное изделие и т. д. В последнее время все чаще используется электрическая или газовая сварка, однако зачастую только горновая сварка может обеспечить высокие художественные достоинства изделия, так как кузнечные швы легче обрабатываются и отделываются.

При кузнечной сварке различают 4 основных операции: подготовка концов, нагрев, сварка, проковка шва.

Кузнечная сварка отличается от аналогичной слесарной операции. Когда при деформировании на малое расстояние происходит сближение поверхностей, между атомами кристаллической решетки возникают мощные силы притяжения. Если металл имеет высокую пластичность, то на такое расстояние его можно свести нагреванием в кузнечном горне.

Выбор материала

Хорошее качество сварки можно получить у низкоуглеродистой конструкционной стали. Кузнечной сваркой лучше всего сваривать сталь с содержанием углерода 0,15–0,25 %.

Некоторые примеси, например сера и фосфор, сильно ухудшают свариваемость, поэтому содержание этих веществ не должно превышать 0,05 %. Легированные стали брать не рекомендуется, сварка их в условиях обычной кузницы почти невозможна. Положительно на качество сварки влияет добавление марганца. Также к сварочному флюсу рекомендуется добавлять опилки низкоуглеродистой стали. При горении они будут поглощать углерод, и сварка получится более прочной.

Нагрев под сварку

Перед началом сварки заготовкам необходимо придать определенную форму, которая зависит от сечения поковки. Поверхности очищают от окалины. Горн следует прочистить тщательнее, чем обычно, удалить всю старую золу. Нагрев должен быть равномерным и сильным.

Температура, при которой можно проводить сварку, зависит от содержания углерода: чем оно выше, тем ниже температура. Низкоуглеродистую сталь можно варить при 1350–1370° С, когда заготовка становится ослепительно белой. Лучшим топливом является древесный уголь, так как содержание серы в нем невелико. При работе с кузнечным углем надо использовать те сорта, в которых содержится минимальное количество серы.

Флюсы

Даже при незначительном повышении температуры ковки (а она гораздо ниже сварочной) происходит интенсивное образование окалины и возможен пережог металла. Чтобы избежать нежелательного нагара при горновой сварке, раскаленные части заготовок посыпают специальным составом – флюсом. Используются и сварочные порошки, состоящие из кварца, поваренной соли и буры (Na2B4O7).

Для сварки низкоуглеродистой стали в качестве флюса берут просеянный речной песок с добавлением буры. Если сталь конструкционная, в состав включают металлические и марганцевые опилки. Его насыпают на заготовку при температуре 950–1050 °C, что соответствует оранжевому или светло-желтому цвету металла. Делать это лучше до того, как металл начнет искриться. Попадая на разогретые концы, флюс плавится, вследствие чего предотвращается окисление и растворяется окалина.

Проверить готовность поковки можно тонким металлическим стержнем: если он вязнет в металле, то нагрев достаточный. Однако сразу после этого вынимать ее не рекомендуется, лучше подсыпать еще флюса и немного погреть заготовку.

После окончательного нагрева и непосредственно перед сваркой флюс удаляют с заготовки ударом о наковальню или счищают металлической щеткой.

Способы сварки

Вынув металл из горна и счистив шлак, концы заготовок складывают вместе и сваривают быстрыми ударами молота. Первые удары делают легкими, чтобы лучше пригнать поверхности и выбить шлак, последующими проводят окончательную сварку. В это время зернистость металла уменьшается, он становится более прочным.

Заключительными ударами заготовке придают требуемую форму.

Всю сварку надо проводить быстро, чтобы металл не успел остыть. Повторное нагревание уже закаленного металла нежелательно. Часто для большей скорости сварку делают одновременно несколько человек.

Для окончательной отделки используют гладилки, обжимки и другие кузнечные инструменты.

Подготовка свариваемых концов зависит прежде всего от их толщины (рис. 154).

Рис. 154. Различные способы сварки: а – внахлестку; б – вразруб; в – встык; г – врасщеп; д – с помощью шашек.

Поковки толщиной до 100 мм можно сварить внахлестку. Этот способ позволяет создать высокопрочный стык за счет большой площади совместной деформации.

Перед сваркой концы заготовок высаживают и делают плоскость контакта под углом 30–45° (рис. 154, а). Их накладывают друг на друга, совмещают несильными ударами, а затем проводят окончательную проковку с одновременной осадкой до нужной формы.

Толстые изделия сваривают вразруб, этот метод требует более сложной подготовки концов деталей. Один из них высаживается и надрубается зубилом по продольной оси, полученные части разгибаются под углом 30–40°. Другой конец после высадки заостряют с двух сторон так, чтобы он заполнял разруб первого (рис. 154, б).

Пустоты, образующиеся при вставке, ликвидируют холодной ковкой. Для учета раздачи металла при нагревании в промежуток между ними вставляют тонкие пластины. Нагретые и очищенные от флюса концы совмещают и сваривают сильными ударами. Затем, когда металл немного остынет, проводят окончательную отделку. Этот способ применяется при сварке сталей разных марок, причем металл меньшей пластичности вставляется в металл большей.

Тонкие полосовые заготовки сваривают врасщеп. Концы заготовок дважды разрубают вдоль продольной оси, после чего загибают в разные стороны, как показано на рис. 154, г. После доведения металла до нужной температуры детали соединяют, кладут на наковальню и сильными ударами сверху накрепко сваривают концы. Преимущество этого способа сварки в том, что соединение получается очень прочным.

Встык варят заготовки в том случае, если нет возможности подготовить концы указанными выше способами, а также тогда, когда стержень приваривается к продольной поверхности другой детали.

При подготовке осаживать концы деталей не надо, это происходит уже в процессе сварки. Заготовки соединяют встык и сильными ударами вдоль продольной оси доводят до образования прочного спая (рис. 154, в). Для этого другой конец обязательно должен быть холодным. После окончания работы проводят вытяжку.

По прочности сварки этот способ уступает всем остальным, его рекомендуется применять в тех случаях, когда не требуется создания прочных конструкций. Но для изготовления декоративных деталей он подойдет.

Для ремонта поврежденных деталей или частей металлических колец, которые теряют нужную форму из-за наложения, применяют способ сварки, выполняемый с помощью шашек. Так называются металлические вспомогательные части сварного узла, которые вставляют между концами заготовок. Вместе с последними они образуют участок полосы, по форме не отличающийся от целого (рис. 154, д).

Обычно шашки делаются из низкоуглеродистой стали, что повышает качество сварки. Удары делают сильными, по плоской поверхности спая. Можно разбить процесс на несколько этапов: сначала приварить шашки к концам заготовок, а потом проводить сварку так, как это делается способом внахлестку.

Сварка колец

Чтобы сварить кольцо из прутка круглого или прямоугольного сечения, необходимо предварительно согнуть его на роге наковальни (рис. 155).

Рис. 155. Сварка колец: а – на роге; б – на наличнике.

Концы протягивают или отрубают под одинаковым углом и немного разводят в стороны. Сварку проводят при обычной температуре, на наковальне. Если срез делался в плоскости кольца, то оно отковывается на роге (рис. 155, а), а если в плоскости ребра – на плоской поверхности (рис. 155, б).

Пайка латунью

Она не относится к кузнечным операциям, но часто применяется для соединения небольших деталей художественных композиций из металла. Паять можно только изделия из поделочной стали, имеющие плоскую или квадратную форму. Круглые прутки соединяются плохо, так как имеют маленькую плоскость соприкосновения.

Перед началом пайки изделие собирают, скрепляя его отдельные части металлической проволокой (биндрой). Затем его помещают в горн и нагревают до красного каления. Закладка должна производиться очень осторожно, место для изделия в углях расчищают кочергой. На решетке оставляют достаточно большой и ровный слой топлива. Подгребать уголь следует так, чтобы его кусочки не попадали на поковку. Дутье горна для равномерного прокаливания должно быть слабым.

В качестве флюса обычно используется бура, которую перед нанесением немного смачивают водой. Когда она растекается по всей поверхности, можно начинать пайку. Для этого прутком латуни, не снимая флюса, касаются тех мест, которые требуется соединить. При этом цвет пламени в горне меняется на зеленый. Передвигать изделие во время пайки нельзя, чтобы не сместить со своих мест отдельные детали.

Композиции, состоящие из многих элементов, сваривают иным образом. В местах пайки заранее раскладывают кусочки латуни с таким расчетом, чтобы при нагревании они растеклись и скрепили детали.

Наряду с кусочками латуни, можно использовать стружку или опилки, которые насыпают на места сварки. Они должны быть чистыми, от примесей железа их очищают с помощью магнита. Более мелкие изделия паяют, применяя в качестве скрепляющего материала глину с добавлением соли. Их собирают, соединяя отдельные части латунной, а не железной проволокой. Затем посыпают бурой, обмазывают глиной и осторожно кладут на металлический лист, который помещают в горн.

Дутье должно быть слабым, чтобы глина успела равномерно прогреться, после ее засыхания воздуха можно подавать больше. Когда она начинает трескаться, детали уже надежно скреплены. Латунная проволока начинает плавиться и спаивает отдельные части изделия.

После окончания процесса горн выключают, а готовой поковке дают остыть. Далее с нее аккуратно удаляют глину и флюс, лишний припой снимают напильником.

Правка

Заключительным элементом ковки изделия является правка. С ее помощью устраняют неровности, кривизну и пр.

Изгиб заготовки

Он может проходить по плоскости заготовки или по ребру. В первом случае заготовку укладывают на наковальню выпуклой частью вверх, одной рукой поддерживают с противоположной стороны клещами, а с другой наносят молотом удары по прилегающей к наличнику части выступа. По мере выравнивания молот перемещают в сторону середины.

Сила удара зависит от толщины заготовки. По мере выпрямления все большая его часть переходит в пластическую деформацию металла, что ведет к нежелательной протяжке. Поэтому к концу обработки размах молота постепенно уменьшают.

Изгиб по ребру исправляют растяжением выпуклой части металла. Заготовку ставят так, чтобы горб оказался сверху, и по нему наносят сильные удары кувалдой, которые при перемещении молота к одному из краев делают слабее. Нижнее ребро постепенно удлиняется, а верхнее, наоборот, уменьшается. Окончательную правку делают, переворачивая заготовку с одной стороны на другую. Если в поковке присутствуют сразу оба этих дефекта, то сначала устраняют неровность по плоскости, а затем по ребру.

В том случае, когда образуются дополнительные боковые деформации, заготовку переворачивают на другую сторону и выправляют.

Выглаживание

После того как все основные операции выполнены и форма изделия откована, приступают к отделке, или выглаживанию. Цель этой операции – устранить следы молотка, шероховатости и другие неровности кованой поверхности.

Выравнивание поверхности производится с помошью гладилок с прямой или изогнутой рабочей частью. Для цилиндрических и граненых участков используют обжимки, для внутренних и вогнутых участков – специальные гладилки.

При операции выглаживания (рис. 156) постепенно перемещают гладилку по поверхности изделия, ударяя по ней кувалдой или ручником.

Рис. 156. Выглаживание.

Поковку при этом размещают на наковальне так, чтобы отделываемый участок был над ней. В некоторых случаях для большей художественной выразительности нужно выглаживать только отдельные участки изделия (например, выпуклые участки). Прутки круглого сечения, выглаженные плоской гладилкой, будут казаться слегка граненными и лучше смотреться в ограде или орнаменте.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Ковка

Ковка

Ковка — обработка давлением, посредством которой тягучий металл (в нагретом состоянии) уплотняется, сращивается, или получает желаемую форму.

Ковка осуществляется ударами молота или нажатием пресса, при этом течение металла заготовки происходит в направлениях, не ограниченных поверхностями бойков и универсального кузнечного инструмента. Ковку применяют для изготовления мелких и крупных поковок простой и сложной формы, не имеющих точных размеров и достаточно качественной поверхности. Подавляющее большинство изготавливаемых ковкой поковок подвергается дальнейшей обработке на металлорежущих станках.

Используемые материалы: углеродистые стали, легированные стали, алюминий, латунь, магний, титан и т. д.

Ковка может быть горячей и холодной. Если при технологии горячей ковки железо разогревается свыше 1000 °С, а затем ему придается нужная форма, то при холодной ковке металл по сути деформируется так же, но без предварительного нагрева.

Ковка делится на ручную и машинную.

 

Ручная свободная ковка

Этот вид обработки металлов необходим, во-первых, для изготовления инструментов (чеканов, чеканных молотков, штихелей, зубил и т. п.), применяемых для различных способов художественной обработки металлов, а во-вторых, для производства самих художественных кованых изделий (светильников, решеток и т. п.). Для ручной свободной ковки применяются металлы и сплавы, обладающие вязкостью и пластичностью. Из черных металлов такими свойствами обладают стали различных марок.

Ручная ковка применяется при изготовлении мелких поковок (массой до 8 кг) в индивидуальном производстве и при ремонтных работах. Она требует высокой квалификации кузнеца и отличается низкой производительностью. При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.

 

Машинная ковка

При машинной ковке нагретый металл пластически деформируется под воздействием удара падающих частей ковочного молота или давления пресса. При этом нагретую заготовку укладывают на нижний неподвижный боек, как на наковальню, а верхний подвижный боек при падении ударяет (на молоте) или нажимает (на прессе) на заготовку, деформирует металл, заставляя его перемещаться в требуемом направлении. Производительность при машинной ковке выше, чем при ручной.

Машинная ковка, осуществляемая на кузнечно-прессовом оборудовании, является основным методом, применяемым в машиностроении, а при обработке тяжелых поковок (весом примерно от 2 до 200 т и выше) является пока единственно возможным способом их изготовления.

Ковкой изготавливаются поковки для деталей типа валов паровых и гидравлических турбин, гидрогенераторов, турбинных дисков, коленчатых валов, деталей шагающих экскаваторов, цилиндров и колонн гидравлических прессов, и т. д.

 

Штамповка

Процесс обработки металлов давлением, при котором формообразование детали осуществляется в специализированном инструменте — штампе; разновидность кузнечно-штамповочного производства. По виду заготовки различают объёмную штамповку и листовую штамповку, по температуре процесса — холодную штамповку и горячую. По сравнению с ковкой, штамповка обеспечивает большую производительность благодаря тому, что пластически деформируется одновременно вся заготовка или значительная её часть.

 

Объемная штамповка

Состоит, как правило, в горячем деформировании металла посредством специализированного инструмента—штампов. Штампы имеют специальные полости — ручьи, по форме соответствующие форме будущей поковки. В процессе деформирования металл заготовки заполняет указанные полости и принимает форму ручья. Объемную штамповку применяют в серийном, крупносерийном и массовом производствах потому, что затраты, связанные с изготовлением штампов, окупаются лишь при выпуске большого количества поковок.

Точность размеров, качество поверхности поковок при штамповке значительно выше, чем при ковке, так что нередко после штамповки не требуется механическая обработка поковки. Производительность штамповки во много раз выше ручной и машинной ковки, а квалификация рабочего кузнеца-штамповщика значительно ниже квалификации кузнеца ручной и машинной ковки.

 

Листовая штамповка

Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист-до 6 мм). В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы — устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.

Характеризуется тем, что плоская листовая или трубная заготовка разрезается или подвергается формоизменению чаще в холодном состоянии с помощью специальных штампов. Детали, полученные листовой штамповкой, отличаются высокой точностью, хорошим качеством поверхности и, как правило, поступают на сборку без дополнительной механической обработки. Рассматриваемый вид обработки давлением — это высокопроизводительный и автоматизированный метод получения деталей в массовом производстве деталей автомобилей, тракторов, самолетов, приборов и т. д.

В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.

Вернуться назад

Что такое ковка — ковка 101 и процессы

Процесс ковки металла

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

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

Исторический взгляд на ковку металла

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

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

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

Перейти к следующему разделу: Процесс открытой штамповки

Процессы, методы и применение ковки металла

4 августа 2020 г.

Ковка металла — это процесс формования металлов с использованием сжимающих усилий. Усилия передаются с помощью удара, прессования или прокатки.

Существует ряд процессов ковки — холодная ковка, теплая ковка и горячая ковка, которые классифицируются по температуре обрабатываемого металла.

Ковка — один из важнейших процессов металлообработки в металлообрабатывающей промышленности. Это особенно важно в черной металлургии и рассматривается как огромный источник производительности.

Что такое процесс ковки металла?

При выборе типа поковки покупатель имеет длинный список вариантов изготовления ответственной металлической детали.Сделать правильный выбор может быть непросто, потому что каждый метод имеет свои плюсы и минусы, зависящие от затрат и логистики.

Однако выбор метода ковки дает множество уникальных преимуществ, недоступных ни при каком другом выборе.

Что касается цены и общего качества, ковка металла имеет наибольшее значение. Это понятие звучит вдвойне, когда для приложения требуются максимальная прочность детали, нестандартные размеры и критические характеристики производительности.

Вот некоторые из наиболее часто используемых методов:

• Поковка в закрытых штампах
• Открытая штамповка
• Холодная штамповка
• Экструзия
• Вал кованый

Ковка в открытых штампах, штампованная штамповка и ковка валков

Наиболее распространенными процессами ковки металла являются ковка в открытых штампах, ковка в закрытых штампах и ковка валков.

Что такое открытая штамповка?

При открытой штамповке нагретым металлическим деталям придают форму между верхним штампом, прикрепленным к плунжеру, и нижним штампом, прикрепленным к балке, наковальне или молотку. При открытой ковке в штампах металл никогда полностью не ограничивается или удерживается в штампах.

Обычно температура колеблется от 500 ° F до 2400 ° F, соответствующие температуры применяются при обработке металлических деталей. После того, как металл был должным образом нагрет, выполняется сложная ударная обработка — или прессование заготовки — для постепенного придания металлу желаемой формы.

Обычно процесс открытой штамповки используется для производства более крупных деталей простой формы, таких как стержни, кольца и пустоты.

Что такое ковка в закрытых штампах?

Поковка в закрытых штампах перемещает штамп навстречу друг другу, полностью или частично покрывая заготовку. Нагретое сырье, которое приближается по форме / размеру к окончательной кованной детали, помещается в нижнюю матрицу.

Этот процесс работает путем включения формы поковки в верхнюю или нижнюю матрицу в качестве негативного изображения.Как только процесс начинается, удар верхней матрицы по металлическому материалу придает ему требуемую кованую форму.

Этот процесс можно использовать для производства деталей размером от нескольких унций до 60 000 фунтов.

Что такое ковка валков?

Валковая ковка, также известная как профилирование, представляет собой метод ковки, при котором для формирования металлической детали используются противоположные валки. Несмотря на то, что при ковке валков для производства деталей и компонентов используются валки, она по-прежнему считается процессом ковки металла , а не процессом прокатки.

В процессе используются два цилиндрических или полуцилиндрических горизонтальных валка, которые используются для деформации круглой или плоской прутковой заготовки. Благодаря этому толщина уменьшается, а длина увеличивается. Детали, изготовленные методом валковой ковки, обладают превосходными механическими свойствами, чем детали, полученные с помощью многих других процессов.

После вставки нагретый стержень пропускается между двумя валками. Он постепенно приобретает форму при прокатке по формованным канавкам станка. Точная геометрия этих канавок — это то, что придает детали заданные размеры.

Поковка валков часто используется для изготовления деталей для автомобильной промышленности. Он также используется для производства ножей и ручных инструментов.

Стандартное кузнечно-прессовое оборудование

В процессе ковки металла используются четыре основных инструмента, в зависимости от конкретного используемого метода.

Молотки

Молоток, или отбойный молоток, — это инструмент, чаще всего связанный с ковкой. Будь то ручной молоток или массивный молоток, этот инструмент используется для многократных ударов по металлу с целью его деформации.Пока он обладает движущей силой 50 000 фунтов для нанесения ударных ударов под высоким давлением, молоток может придавать металлу форму.

Прессы

Прессы

используют механическое или гидравлическое давление для непрерывного давления на штамповочные штампы. Для этого вида оборудования требуется движущая сила в 50 000 тонн для вертикального вдавливания металла в полости штампа с контролируемым высоким давлением. Вместо многократных ударов по металлу для его деформации, металл медленно вдавливается в штампы.

Вытяжные устройства

Высаживающая ковка

похожа на ковку на прессе, однако основное отличие состоит в том, что высадочная машина — это ковочный пресс, который используется горизонтально.Вместо того, чтобы прижимать металл вниз в штамп, металл перемещается в штамп штампа в горизонтальном направлении.

Кольцевые ролики

Кольцевые ролики используются для производства колец диаметром от нескольких дюймов до более 300 дюймов. Кольцевые ролики выдавливают неразъемное кольцо, что исключает необходимость сварки. Под сильным давлением он поворачивает полый круглый кусок металла относительно вращающегося валка.

Как ковка укрепляет металл?

Известно, что ковка металла позволяет производить одни из самых прочных доступных деталей по сравнению с другими методами производства.По мере нагрева и прессования металла мелкие трещины закрываются, а пустоты, обнаруженные в металле, закрываются.

Кроме того, процесс горячей штамповки разрушает любые примеси в металле и перераспределяет такой материал по металлоконструкциям. Это приводит к значительному уменьшению включений в кованой детали. Включения представляют собой составные материалы, внедренные в сталь на протяжении всего производства, вызывающие напряжения в продукте.

Несмотря на то, что во время начального процесса литья необходимо бороться с примесями, этот процесс позволит дополнительно улучшить качество металла.

Другой способ, которым ковка укрепляет металл, — это изменение его зеренной структуры. Это связано с потоком зерна материала при его деформации. Подобно другим процессам формования, может быть создана благоприятная зернистая структура, что сделает кованый металл более прочным.

Какие продукты требуют кованого металла?

Процесс ковки невероятно универсален и может применяться к чему угодно, от небольших деталей в дюймах до компонентов весом до 700 000 фунтов.

Кованые изделия могут быть следующими конструктивными элементами:

• Важнейшие детали самолета:
  • Шасси шасси
  • Валы реактивных двигателей
  • Турбины
• Транспортное оборудование:
  • Автомобили
  • Железные дороги
  • Коленчатые валы
  • Рычаги
  • Шестерни
  • Шатуны

Кроме того, ковка используется для усиления ручных инструментов (например,г., зубила, заклепки, винты и болты).

Какой металл лучше всего подходит для ковки?

Можно выковать любой металл, но есть определенные металлы и сплавы, которые лучше подходят для различных целей.

Чаще всего это металлы, которые подделывают:

• Углеродистая, легированная и нержавеющая сталь
• Исключительно твердые инструментальные стали
• Алюминий
• Титан
• Латунь и медь
• Жаропрочные сплавы, содержащие кобальт, никель или молибден

Из этих вариантов практически невозможно выбрать «лучший», так как это действительно зависит от потребностей клиента.

Экономика 101 для ковки металлов

В меньших количествах кованые детали могут быть очень дорогими в расчете на единицу продукции. Это в первую очередь связано с тем, что изготовление штампа для ковки требует высокой первоначальной стоимости — черта, которую разделяют другие расходы, связанные с открытием цеха.

После того, как все настроено и вы приобрели штампы, фактические эксплуатационные расходы становятся разумно доступными, особенно с учетом того, что автоматизация играет огромную роль. Принимая это во внимание, этот метод изготовления металла обычно лучше всего подходит для продуктов, которые производятся в более значительных количествах.

По мере того, как мир продолжает модернизацию, спрос на высококачественные детали будет только расти. Поскольку ковка производит одни из самых прочных металлов, которые только можно представить, неудивительно, что к 2025 году прогнозируемый объем рынка составит 131,32 миллиарда долларов.

Начало проекта по ковке металла

Если вы заинтересованы в производстве металлических деталей или компонентов по индивидуальному заказу и считаете, что металлическая ковка может быть для вас лучшим вариантом, не стесняйтесь позвонить в The Federal Group USA.Наша опытная группа поддержки рассмотрит вместе с вами требования к вашему проекту, поможет вам определить наилучший план действий и предоставит вам бесплатное ценовое предложение для вашего проекта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы назначить консультацию.

Секреты кузнечного дела: Введение в методы ковки

Как современные кузницы превращают металл в кованые детали?

Что такое ковка?

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

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

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

История ковки

Ковка практикуется кузнецами на протяжении тысячелетий. Сначала бронза и медь были наиболее распространенными кованными металлами в бронзовом веке: позже, когда была обнаружена способность контролировать температуру и процесс выплавки 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 стала всемирной отраслью с современными кузнечными предприятиями, производящими высококачественные металлические детали самых разных размеров, форм, материалов и отделки.

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

Методы ковки

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

Поковка падающая

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

Штамповка (кузнечная ковка)

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

Преимущества открытой штамповки:

• Лучшая усталостная прочность и прочность
• Снижает вероятность ошибки и / или дырок
• Улучшает микроструктуру
• Непрерывный поток зерна
• Более мелкое зерно

Поковка в закрытом штампе (штамповка)

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

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

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

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

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

Преимущества ковки в закрытых штампах:

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

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

Вал кованый

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

Преимущества автоматической ковки валков:

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

Пресс ковочный

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

Преимущества ковочного пресса:

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

При ковке на прессе используется медленное, непрерывное давление или сила для равномерного формования металла вместо удара, используемого при ковке с падением.

Высаженная поковка

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

Преимущества высаженной штамповки:

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

Автомат горячей штамповки

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

Преимущества автоматической горячей штамповки:

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

Прецизионная поковка (поковка сетчатой ​​или почти чистой формы)

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

Изотермическая поковка

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

Что такое ковка? Различные типы ковки в подержанном производстве

Ковка, метод формования металла с использованием сжимающих, локализованных сил, был основным методом изготовления металла со времен древних месопотамцев. С момента своего возникновения в плодородном полумесяце ковка претерпела значительные изменения, в результате чего процесс стал более эффективным, быстрым и долговечным. Это связано с тем, что сегодня ковка чаще всего выполняется с использованием кузнечных прессов или ударных инструментов, которые работают от электричества, гидравлики или сжатого воздуха.

Различные виды ковки и их преимущества

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

Горячая штамповка

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

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

Холодная штамповка

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

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

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

Категории процесса ковки

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

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

Эти три категории подразумевают множество различных конкретных типов ковки:

Процесс ковки в открытых штампах

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

Процесс штамповки в закрытых штампах

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

Ковочный пресс

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

Процесс ковки валков

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

Прочие изделия из металла

Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

Процесс открытой штамповки

— Canada Forgings Inc.

Ковка — это процесс формовки металла путем приложения силы. Открытая штамповка также известна кузнечная ковка . При открытой штамповке молоток ударяет и деформирует заготовку, которая помещается на неподвижную опору. Ковка в открытых штампах получила свое название от того факта, что штампы (поверхности, которые контактируют с заготовкой) не закрывают заготовку, позволяя ей течь, за исключением тех случаев, когда они контактируют с штампами. Поэтому оператору необходимо сориентировать и расположить заготовку, чтобы получить желаемую форму.Плашки обычно имеют плоскую форму, но некоторые имеют поверхность особой формы для специальных операций. Например, матрица может иметь круглую, вогнутую или выпуклую поверхность или быть инструментом для формирования отверстий или быть отрезным инструментом. Она отличается от ковки в закрытых штампах тем, что заготовка не закрывается штампами, а сами штампы больше похожи на инструменты с простыми формами и профилями, чем на закрытые формы.

Открытая штамповка — важная технология для многих типов производства.Он позволяет черновую и чистовую обработку металла, чаще всего стали и стальных сплавов. Для этого требуется матрица, открытая по бокам, позволяющая заготовке свободно перемещаться в боковом направлении при ударе. Этот тип конструкции также позволяет поковку очень больших деталей, в некоторых случаях весом в несколько тонн, имеющих большую длину и ширину. Некоторые открытые штамповочные прессы могут вмещать детали весом до 150 американских тонн (136 метрических тонн) и длиной 80 или более футов (24,4 м).

Поковки с открытой штамповкой могут быть обработаны в формы, которые включают диски, ступицы, блоки, валы (включая ступенчатые валы или с фланцами), втулки, цилиндры, плоские поверхности, шестигранники, круглые пластины, пластины и некоторые нестандартные формы.

Ковка без штамповки подходит для небольших тиражей и подходит для художественной кузнечной работы и изготовления нестандартных изделий. В некоторых случаях может использоваться ковка в открытой штампе для придания слиткам грубой формы, чтобы подготовить их к последующим операциям. Ковка в открытых штампах также может ориентировать зерно для увеличения прочности в требуемом направлении.

Процесс открытой штамповки служит многим целям, помимо простого формования металла. Ковка металла выравнивает и измельчает зернистость металла, что увеличивает прочность, а также снижает пористость, то есть наличие любых пузырьков воздуха, даже тех, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.Это также улучшает способность металла реагировать на механическую обработку. Кованые металлические детали обладают улучшенной износостойкостью и другими механическими свойствами по сравнению с аналогичными механически обработанными или литыми деталями.

Преимущества открытой штамповки

• Уменьшен шанс пустот
• Лучшая стойкость к усталости
• Улучшенная микроструктура
• Непрерывный поток зерна
• Более мелкое зерно
• Больше прочности

Зубцы — это последовательная деформация прутка по его длине с использованием штамповочного штампа.Он обычно используется для обработки куска сырья до нужной толщины. После достижения нужной толщины нужная ширина достигается с помощью кромки . Кромка — это процесс концентрирования материала с использованием открытой фильеры вогнутой формы. Процесс называется окантовкой, потому что обычно его проводят на концах заготовки. Fullering — это аналогичный процесс утонения частей поковки с помощью штампа выпуклой формы. Эти процессы подготавливают детали к дальнейшим процессам ковки.

Усовершенствованные методы открытой штамповки позволяют производить сложные формы даже крупных деталей и изделий в дополнение к более простым формам, таким как прутки, слитки и круглые детали. В то время как сталь и родственные сплавы являются наиболее распространенными объектами для открытой штамповки, другие металлы также могут быть сформированы таким образом, включая медь, никель и титановые сплавы. Главный недостаток ковки в открытых штампах состоит в том, что заготовку необходимо постоянно перемещать во время работы, что требует сложных механических средств управления или квалифицированных операторов, тогда как ковка в закрытых штампах может быть полностью автоматизирована и представляет собой гораздо более простой процесс.

Узнайте больше о продуктах для открытой штамповки CanForge

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

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

В чем разница между холодной и горячей штамповкой?

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

Что такое штамповка?

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

Эволюция ковки

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

Самые популярные области применения ковки

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

Разнообразный опыт ковки в Кантон Дроп Фордж

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

Ковка металла

: все о различных методах ковки и их применении | Поковки Пахладрай | by Pahladrai Steel Forging Works

Ковка — это производственный процесс, при котором металл толкают, прессуют или сжимают под большим давлением в детали высокой прочности, известные как ковка. Процесс обычно выполняется путем предварительного нагрева металла до желаемой температуры перед тем, как ему придать форму.Но очень важно помнить, что этот процесс полностью отличается от процесса литья, поскольку используемый металл никогда не заливается и не плавится, что происходит в процессе литья.

Зачем нужны поковки и где они используются?

В процессе ковки создаются более прочные детали, чем те, которые изготавливаются с помощью любого другого процесса обработки металла. По этой причине процесс ковки более предпочтителен, так как надежность и безопасность человека имеют первостепенное значение. Вы редко встретите поковки в повседневной жизни, поскольку они являются компонентами внутри частей собранных предметов, таких как автомобили, самолеты, корабли, буровое оборудование, двигатели, тракторы, ракеты, все другие виды основного оборудования и многие другие.

Кто покупает эти поковки?

Эти индивидуализированные детали различаются по форме, размеру и тонкости — от гаечного ключа и молотка в вашем ящике для инструментов до деталей с высокой точностью допусков в Боинге 747 и космическом шаттле НАСА. Фактически, Boeing 747 содержит около 18 000 поковок. Некоторые из покупателей и потребительских рынков включают национальную оборону, аэрокосмическую промышленность, сельское хозяйство, автомобилестроение, горнодобывающую промышленность, строительство, погрузочно-разгрузочные работы и общепромышленное оборудование.

Какие металлы кованы?

Ковка любого металлического материала.Однако обычно используются легированные и нержавеющие стали, углерод, латунь, медь, алюминий, титан, твердые инструментальные стали и жаропрочные сплавы, содержащие кобальт, молибден или никель. Каждый из этих металлов имеет свои собственные отличные весовые или прочностные характеристики, которые обеспечивают максимальное использование, если они лучше всего подходят для конкретных деталей заказчиком.

Как производятся поковки?

Ковка зубчатых колес или Ковка меди или кованых стальных колец , — все это делается путем индивидуального формования металла путем деформации, что включает в себя множество методов и оборудования.Ключом к пониманию конструкции ковки является знание характеристик ковки и операций, а также того, как течет металл и что каждая из них производит. Ковка — это один из процессов, который позволяет использовать естественный поток зерна металла в качестве преимущества, чтобы подтвердить уникальные контуры каждой детали.

Молоток и ковочный пресс

Ковка из меди и других металлов вырезается в форму с помощью пресса или молотка. Ковка молотком осуществляется многократными ударами.Но ковка с помощью молота и его производительность зависят от техники и навыков оператора. С развитием технологий и появлением автоматических молотов это привело к сокращению затрат времени, повышению гибкости и меньшей зависимости от персонала. В процессе прессования приклад наносится обычно один раз за каждый удар.

Открытая ковка или молотковый процесс

Открытая штамповка — это не что иное, как современное расширение молоткового и прессового процесса, который кузнецы по металлу практиковали на наковальнях в доиндустриальный период.

В процессе открытой штамповки заготовка не полностью удерживается в штампе для придания желаемой формы. Обычно технология открытой штамповки связана с крупными деталями, такими как металлические валы, втулки и диски. Большинство изделий для открытой штамповки изготавливается на плоских штампах. Иногда наряду с плоскими матрицами используются круглые обжимные матрицы и V-образные матрицы.

Методы, применяемые на прессах с открытой матрицей, включают:

· Вытягивание и уменьшение поперечного сечения слитка или заготовки и его расширение

· Высаженная ковка для уменьшения длины слитка или заготовки там, где требуется только одна сторона металла. ковка

· Процессы высадки, вытяжки и прошивки в сочетании с ковкой на оправке для колец неравномерной формы Кованые стальные кольца

Поскольку открытая штамповка включает в себя штампованные или штампованные заготовки, с ними часто манипулируют до тех пор, пока они не станут его окончательные кованые формы.Поскольку процесс в большей степени зависит от навыков рабочих, этот процесс неоднозначен, и значительные объемы заготовок сохраняются, чтобы исключить отклонения при штамповке.

Кованые детали заготовки имеют грубую форму и доводятся до окончательных размеров. Но с увеличением спроса и использования метода открытой штамповки, а также все другие процессы ковки этого типа автоматизируются.

С другой стороны, характеристики кованых элементов очень хороши. В большинстве случаев кованые детали не имеют заусенцев, а структура металлического зерна удобна и постоянна во всех частях.Кованые стальные кольца и валки обеспечивают определенную степень удаления окалины, делая внешний вид продукта гладким и свободным от карманов накипи.

Поковка штампа

В процессе штамповки штампа две штампы собираются вместе, и заготовка подвергается пластической деформации, пока ее развитые стороны не достигнут боковых стенок штампа.

В процессе штамповки оттиска некоторый материал начинает выскользнуть за пределы оттиска штампа, образуя некоторые вспышки.

После остывания вспышки образуют повышенное сопротивление деформации. Эти охлаждаемые вспышки создают давление в объеме заготовки и помогают материалу течь в свободные оттиски.

Ковка в закрытых штампах, другой вид штамповки в штампах, выполняется в узкой полости, которая не позволяет излишкам материала выплескиваться. Этот процесс не зависит от образования вспышки. Таким образом, это самый популярный вид штамповки для штамповки.

Ковочные штампы становятся более влиятельными, чем навыки рабочих в случае методов штамповки штампов.Программа штамповки обычно формирует материалы и обрабатывает деталь с помощью методов преформы, прошивки или резки.

Прецизионная ковка

Прецизионная ковка означает ковку с жесткими допусками или близкую к окончательной. Этот метод ковки не является специальной технологией, а является усовершенствованием существующих методов ковки до такой степени, что кованая деталь может быть подогнана с минимальной последующей механической обработкой или без нее.

Эти усовершенствования включают не только метод ковки, но также работы по предварительному нагреву, удалению окалины, смазке и контролю температуры.Но применение метода точной ковки зависит от соответствующего финансового состояния бизнеса. Из-за дорогостоящих инструментов и затрат на разработку прецизионная ковка обычно ограничивается исключительно высококачественным оборудованием.

Прокатка стальных колец

Прокатка колец превратилась из искусства в строго управляемый инженерный метод. Безупречные кольца из кованой стали и другие металлические кольца изготавливаются на широком спектре оборудования.

Прокатка по кольцу придает изделию однородный гладкий внешний вид с периферийной ориентацией зерен. Эти кольца, как правило, обладают различной прочностью и эластичностью, и часто их изготовление дешевле, чем поковки с закрытой штамповкой.

В целом процесс прокатки колец обеспечивает равномерный поток зерна, простоту производства и адаптируемость материала, объема, размера и геометрии.

Устройство для прокатки колец с режущей кромкой может катать кованые кольца различной формы как по внутренней, так и по внешней ширине, что обеспечивает уникальное снижение веса, а также снижение затрат на материалы и обработку.

Экструзия

В методе экструзии заготовка для ковки помещается в контейнер и прессуется до достижения уровня напряжения текучести. Затем заготовка полностью заполняет контейнер, и дальнейшее давление заставляет ее перемещаться через трещины и создавать экструдированную металлическую деталь.

Существуют различные варианты процесса экструзии, многие из которых запатентованы. Во всех состояниях степень нагрева, способность устранять или ограничивать образование накипи и эффективность смазки являются очевидными проблемами.Формы, получаемые методом горячей экструзии, разнообразны. Точность размеров, свойства поверхности и производительность высоки, а более высокий диапазон деформации может быть достигнут за одну процедуру, чем при любой другой технологии ковки металла.

Экструзия может быть прямой или обратной, в зависимости от направления движения между поршнем и экструдированным продуктом. Экструдированный продукт может быть как полым, так и цельным. Экструзия труб идеально подходит для прямой экструзии полых форм, а обратная экструзия лучше всего подходит для массового производства контейнеров.

Прокалывание

Метод прокалывания тесно связан с процессом обратной экструзии. Однако это распознается по более высокому потоку пуансона, который связан со скоростью материала заготовки.

Вторичные процессы

Наряду с методами первичной штамповки часто используются вторичные методы.

l Деформация — Метод деформации — это такой вторичный процесс ковки, при котором применяется расходящееся сжатие.Ширина вытяжного кольца может быть разумно меньше, чем внешняя ширина предварительно кованной корки, чтобы управлять плотностью стенок или уменьшать ее, а также увеличивать высоту оболочки при вытяжке или глажке.

Гибка — Гибка может выполняться даже после завершения ковки меди, кованой шестерни или любого другого процесса ковки металла. Кроме того, гибку можно применять на любом этапе процесса ковки. Сформировать сложные формы за один слепок практически невозможно.Таким образом, выполнение ковки заготовки путем гибки или прокатки кованого металла или с помощью основной штампа может быть более прибыльным.

Поковка преформ. Конструкция преформ при ковке металла играет важную роль в улучшении характеристик ковочного продукта, таких как бездефектное качество и правильное движение металла. Предварительное формование также помогает повысить производительность, увеличить срок службы штампа и снизить расходы на рабочую силу. Поковка из меди, стали или любого другого металла в одной штамповке обычно эффективна для деталей гораздо меньшего размера.

Специальные методы

После деформации металла кованые детали часто подвергаются дополнительной металлообработке. В случае открытой штамповки вспышка удаляется. Могут потребоваться перфорированные отверстия, и может потребоваться полированная поверхность, а также более высокая точность размеров. Для соответствия требованиям реализованы дополнительные методы ковки.

· Обрезка — Вспышка обрезается перед тем, как кованый металл будет готов к использованию. Редко, в основном для легированных металлов, чувствительных к трещинам, обрезка выполняется шлифованием, пилением, фрезерованием или газовой резкой.

· Чеканка — Обычно это калибровочные работы с приложением напряжения к острым поверхностям для увеличения допуска, сглаживания поверхности и уменьшения тяги. Чеканка обычно выполняется на внешней стороне, параллельной линии разъема, в то время как глажка подразумевает принудительное использование чашеобразного элемента через кольцо для измерения внешнего диаметра. Незначительный поток металла присутствует в любом направлении, и вспышка не увеличивается.

· Обжимка — Это связано с методом открытой штамповки, когда заготовка вытягивается внутри плоских узких штампов.Однако вместо приклада молоток вращается, чтобы наносить повышенные удары и придавать кованому металлу желаемую отделку. Обжатие может быть приостановлено на любом этапе длины заготовки и обычно используется для наведения концов труб и стержней, а также для изготовления усовершенствованных колонн и валов уменьшающейся ширины.

Различные типы ковки

Существует три основных типа ковки — холодная ковка, теплая ковка и горячая ковка.

· Холодная штамповка

Холодная штамповка включает либо ковку в закрытых штампах, либо штамповочную штамповку со смазкой и круглыми штампами при комнатной температуре или близкой к ней.Холодная штамповка обычно обрабатывает углеродистые и стандартные легированные стали, такие как кованые стальные кольца. Эти холоднокованые заготовки обычно пропорциональны и редко превышают 25 фунтов. Основным преимуществом холодной ковки является экономия материала за счет ее точной формы, которая практически не требует отделки. Полностью закрытые оттиски и поток экструзионного металла обеспечивают отсутствие сквозняков и элементы с жесткими допусками. Таким образом, производительность очень высока, а срок службы штампа очень высок. В то время как холодная штамповка обычно улучшает механические качества, это изменение бесполезно при обычных операциях, и здесь главный интерес представляют экономические преимущества.

· Теплая ковка

Теплая ковка имеет множество экономических преимуществ, которые свидетельствуют о ее растущем использовании в качестве производственной технологии. При теплой ковке температурный диапазон ковочной стали превышает комнатную температуру до температуры рекристаллизации. Тем не менее, температура в диапазоне от 1000 до 1330 ° F является наиболее предпочтительной для максимального коммерческого потенциала теплой ковки. По сравнению с холодной ковкой, теплая ковка имеет потенциальные преимущества, заключающиеся в минимизации затрат на инструмент, уменьшенных нагрузках на пресс, улучшенной пластичности стали, устранении необходимости в отпуске перед ковкой и желаемых свойствах ковки, которые приводят к устранению дальнейшей термообработки.