Каква е основната класификация на коването?

Коването е основен процес на металообработване, който играе ключова роля в производството на здрави и издръжливи компоненти в различни индустрии. От автомобилни колянови валове и скоби за аерокосмическа индустрия до строителни крепежни елементи и инструменти за нефтени находища, кованите части са известни със своите отлични механични свойства и структурна цялост.

Разбиране наосновна класификация на кованепомага на инженери, дизайнери и специалисти по снабдяване да изберат най-подходящия метод за коване въз основа на приложението, сложността на детайлите, обема на производство и вида на материала. Тази статия разглежда основните видове коване и техните характеристики, за да ви помогне да вземате информирани решения.

сакистийл

Какво е коване?

Кованее производствен процес, който включва оформяне на метал с помощта на локализирани сили на натиск. Това може да се направи чрез чукване, пресоване или валцоване – обикновено с метал в нагрято (но твърдо) състояние. Коването подобрява вътрешната структура на зърната, повишава якостта и елиминира дефекти като порьозност или включвания.

Коването се е развило в различни техники в зависимост от фактори като температура, използвано оборудване и конфигурация на матрицата.

Основна класификация на коването

Процесите на коване могат да бъдат класифицирани най-общо въз основа надва основни критерия:

1. Температура на формоване

2. Конфигурация на матрицата и инструментална екипировка

Нека разгледаме подробно всяка класификация.

Класификация по температура на формоване

Това е най-разпространеният начин за категоризиране на процесите на коване. В зависимост от температурата, при която се извършва коването, то се разделя на:

1. Горещо коване

ОпределениеИзвършва се при високи температури, обикновено над температурата на рекристализация на метала (около 1100–1250°C за стомана).

Предимства:

• Висока пластичност и ниска устойчивост на деформация

• Позволява сложни форми

• Усъвършенства структурата на зърната

• Елиминира порьозност и дефекти

Недостатъци:

• Образуване на котлен камък поради окисляване

• Точността на размерите е по-малка от тази при студено коване

• Изисква повече енергия за отопление

Приложения:

• Автомобилни части (колянови валове, зъбни колела)

• Компоненти за тежки машини

• Индустриални валове и фланци

2. Топло коване

ОпределениеИзвършва се при междинни температури (между 500°C и 900°C), като се съчетават някои предимства на горещото и студеното коване.

Предимства:

• Намалени кофражни натоварвания

• Подобрен контрол на размерите

• По-малко окисление в сравнение с горещото коване

• По-добро покритие на повърхността

Недостатъци:

• Ограничено до специфични материали

• По-сложни изисквания за оборудване

Приложения:

• Компоненти на трансмисията

• Лагерни релси

• Заготовки за зъбни колела

3. Студено коване

ОпределениеИзвършва се при или близка до стайна температура без нагряване на материала.

Предимства:

• Отлично повърхностно покритие

• Близък толеранс на размерите

• Втвърдяването на работното натоварване подобрява якостта

• Без окисляване или накип

Недостатъци:

• Необходими са високи сили на формоване

• Ограничено до по-прости форми и по-меки материали

• Риск от остатъчен стрес

Приложения:

• Крепежни елементи (болтове, винтове, нитове)

• Валове

• Малки прецизни компоненти

Класификация по конфигурация на матрицата

Коването може да се класифицира и въз основа на вида на матриците и оборудването, използвани в процеса:

1. Свободно коване (свободно коване)

ОпределениеМеталът се поставя между плоски или прости матрици, които не обхващат материала напълно.

Процес:

• Детайлът се деформира на няколко стъпки

• Операторът контролира посоката на деформация

• Идеален за поръчково или нискосерийно производство

Предимства:

• Подходящ за големи и прости форми

• По-ниска цена на матрицата

• Добър контрол върху потока на зърното

Недостатъци:

• По-ниска точност на размерите

• Необходима е по-квалифицирана работна ръка

• Може да е необходима допълнителна машинна обработка

Приложения:

• Големи валове, дискове, пръстени

• Тежки промишлени компоненти

• Морски и енергийни части

2. Затворено коване под налягане (импресионно коване под налягане)

ОпределениеМеталът се поставя в кухина на матрицата, която наподобява желаната форма на детайла.

Процес:

• Силата на високо налягане притиска метала в матрицата

• Светкавицата често се оформя и след това се подрязва

• Идеален за производство с голям обем

Предимства:

• Прецизни, почти нетно-формени компоненти

• Висока повторяемост и ефективност

• Подобрени механични свойства поради подравняване на зърната

Недостатъци:

• По-висока цена на инструментите

• Ограничено до по-малки и средни части

• Изисква по-сложно оборудване

Приложения:

• Зъбни колела

• Свързващи пръти

• Автомобилни и аерокосмически компоненти

3. Разстроено коване

ОпределениеВключва увеличаване на диаметъра на част от метален прът чрез компресиране на неговата дължина.

Процес:

• Обикновено се извършва в хоризонтални ковашки машини

• Използва се за оформяне на глави на болтове, нитове и крепежни елементи

Предимства:

• Ефективно производство на симетрични компоненти

• Добра механична якост

• Висока скорост на производство

Приложения:

• Болтове

• Винтове

• Валове и стебла на клапаните

4. Безшевно валцоване на пръстени

ОпределениеСпецифичен вид коване, при който пръстен се оформя от пробита заготовка и след това се разширява чрез валцоване.

Предимства:

• Отлична ориентация на зърната

• Точна дебелина на стената

• Икономически ефективен за пръстени с голям диаметър

Приложения:

• Лагери

• Фланци

• Компоненти на зъбни колела и съдове под налягане

Допълнителни класификации

В съвременното коване процесите се класифицират и по:

a. Тип машина

• Коване с чук

• Коване с хидравлична преса

• Коване с винтова преса

• Механично пресоване

b. Ниво на автоматизация

• Ръчно коване

• Полуавтоматично коване

• Напълно автоматично коване

c. Вид материал

• Черни метали (въглеродна стомана, неръждаема стомана)

• Цветни метали (алуминий, мед, титан, никелови сплави)

Коване срещу други методи за металообработване