Что такое процесс ковки?
Проще говоря, ковкость - это производственный процесс, в котором металл формируется путем применения силы сжатия, как правило, путем использования молотка, нажатия или матрицы. В отличие от литья, где металл расплавляется и заливается в форму, кова, работая с твердым металлом, который часто, но не всегда, нагревается, чтобы сделать его более податливым.
Основным принципом кощу является то, что он уточняет внутреннюю структуру зерна металла. Применение силы разбивает примеси, закрывает пустые пространства (пористость) и выравнивает поток зерна, чтобы следовать общей форме детали. Это приводит к готовому продукту, который является исключительно сильным, жестким и надежным.
Фундаментальные шаги процесса ковки
В то время как конкретные методы различаются, большинство фальшивых операций выполняют эти общие шаги:
1. Подготовка запаса: процесс начинается с куска металла, называемого «запасом» или «заготовкой», который обычно представляет собой стержень или слиток до определенного объема.
2. Нагрев (для горячей/теплой ковки): заготовка нагревается в кузнице или печи до определенной температуры, когда она становится пластичной («пластик»), но остается твердым. Эта температура варьируется в зависимости от металла (например, сталь часто нагревается до примерно 2200 ° F / 1200 ° C).
3. Формирование: нагретая, податливая заготовка помещается на кубик или наковальню. Применяется огромная сила сжатия:
* Молотки дают удары ударов, чтобы деформировать металл.
* Нажатия применяют постепенное, сжимающее давление, чтобы сформировать металл.
4. Финиша (вторичные операции): поддельная часть, теперь называемая «ковкой», может подвергаться различным вторичным процессам, таким как:
* Обрезка: избыток металла (вспышка) отрезан.
* Теплообразование: часть разогревается и охлаждается в контролируемых условиях для достижения желаемых свойств, таких как повышенная твердость или прочность.
* Обработка: точные размеры и отделка достигаются за счет шлифования или фрезерования.
* Обработка поверхности: такие процессы, как выстрел или рисование, применяются для коррозионной устойчивости и внешнего вида.
Ключевые типы процессов коровьей
Формирование классифицируется на основе температуры металла и типа используемого оборудования.
1. По температуре
Горячая ковка: самый распространенный тип. Металл нагревается над температурой рекристаллизации. Это предотвращает упрочнение деформации, обеспечивает значительное изменение формы и требует меньшей силы. Он производит детали с превосходной силой и идеально подходит для масштабного производства.
Холодная ковка: металл имеет форму при комнатной температуре или рядом с ним. Этот процесс увеличивает прочность металла за счет упрочнения деформации (также называемого упрочнением работы) и предлагает превосходную поверхностную отделку и точность размеров. Тем не менее, это требует более мощного оборудования и ограничено тем, насколько металл может быть деформирован. Примеры включают гвозди, болты и заклепки.
Теплая ковка: проводится ниже температуры перекристаллизации, но выше комнатной температуры. Он обеспечивает баланс между преимуществами горячей и холодной ковки, обеспечивая лучшую точность, чем горячая ковка, и требует меньшей силы, чем холодная ковка.
2. По оборудованию/технике
Fore-Die Forging (бесплатная ковка): заготовка сжимается между двумя плоскими или простыми штамбами, которые не окладывают металл. Оператор должен изменить заготовку для достижения желаемой формы. Он используется для больших, простых форм, таких как валы, кольца и цилиндры.
Закрытая ковка (оттискает ковкость): нагретая заготовка помещается в пару штампов, которые содержат предварительное впечатление от желаемой формы детали. Умирания объединены, заставляя металл заполнить полости. Вот как изготавливаются сложные, высокие детали, такие как соединительные шатуны и ключи. Избыток металлов формирует «вспышка», которая позже обрезана.
Проверка рулона: круглый или плоский стержень проходит через два специально формированных рулона, которые постепенно уменьшают его поперечное сечение и увеличивают его длину, образуя деталь, как листовую пружину или ручку топора.
Общие применения поддельных частей
Кованые компоненты имеют решающее значение в отраслях, где сбой не вариант:
Автомобиль: коленчатые валы, соединительные шатуны, передачи, оси
Аэрокосмическая промышленность: турбины реактивного двигателя, компоненты шасси, конструкционные детали
Промышленные: гигантские валы для турбин, передач, клапанов и фитингов высокого давления
Инструменты: гаечные ключи, молотки, плоскогубцы и хирургические инструменты
Военные и защита: компоненты огнестрельного оружия, танков и ракет
Таким образом, ковация-это основополагающий процесс металлообработки, который превращает простой кусок металла в высокопрочный компонент с высокой интеграцией путем стратегического применения силы для улучшения своей самой внутренней структуры. Это процесс выбора для создания самых критических и сильно загруженных металлических деталей в мире.
