Koja je osnovna klasifikacija kovanja?

Kovanje je osnovni proces oblikovanja metala koji igra ključnu ulogu u proizvodnji jakih i izdržljivih komponenti u raznim industrijama. Od automobilskih radilica i nosača za vazduhoplovstvo do građevinskih pričvršćivača i alata za naftna polja, kovani dijelovi su poznati po svojim odličnim mehaničkim svojstvima i strukturnom integritetu.

RazumijevanjeOsnovna klasifikacija kovanjapomaže inženjerima, dizajnerima i stručnjacima za nabavku da odaberu najprikladniju metodu kovanja na osnovu primjene, složenosti dijela, obima proizvodnje i vrste materijala. Ovaj članak istražuje glavne vrste kovanja i njihove karakteristike kako bi vam pomogao da donosite informirane odluke.

sakysteel

Šta je kovanje?

Kovanjeje proizvodni proces koji uključuje oblikovanje metala korištenjem lokaliziranih kompresivnih sila. To se može učiniti čekićanjem, presovanjem ili valjanjem - obično dok je metal u zagrijanom (ali čvrstom) stanju. Kovanje poboljšava unutrašnju strukturu zrna, povećava čvrstoću i eliminira nedostatke poput poroznosti ili inkluzija.

Kovanje se razvilo u različite tehnike ovisno o faktorima kao što su temperatura, korištena oprema i konfiguracija kalupa.

Osnovna klasifikacija kovanja

Procesi kovanja mogu se grubo klasificirati na osnovudva glavna kriterija:

1. Temperatura oblikovanja

2. Konfiguracija matrice i alati

Pogledajmo svaku klasifikaciju detaljnije.

Klasifikacija prema temperaturi oblikovanja

Ovo je najčešći način kategorizacije procesa kovanja. Ovisno o temperaturi na kojoj se kovanje izvodi, dijeli se na:

1. Vruće kovanje

DefinicijaIzvodi se na visokim temperaturama, obično iznad temperature rekristalizacije metala (oko 1100–1250°C za čelik).

Prednosti:

• Visoka duktilnost i niska otpornost na deformacije

• Omogućava stvaranje složenih oblika

• Poboljšava strukturu zrna

• Eliminiše poroznost i nedostatke

Nedostaci:

• Stvaranje kamenca usljed oksidacije

• Dimenzionalna tačnost je manja nego kod hladnog kovanja

• Potrebno je više energije za grijanje

Aplikacije:

• Automobilski dijelovi (radilice, zupčanici)

• Komponente teških mašina

• Industrijske osovine i prirubnice

2. Toplo kovanje

DefinicijaIzvodi se na srednjim temperaturama (između 500°C i 900°C), kombinirajući neke prednosti toplog i hladnog kovanja.

Prednosti:

• Smanjena opterećenja oblikovanja

• Poboljšana kontrola dimenzija

• Manja oksidacija u poređenju sa toplim kovanjem

• Bolja završna obrada površine

Nedostaci:

• Ograničeno na određene materijale

• Složeniji zahtjevi za opremu

Aplikacije:

• Komponente mjenjača

• Trkovi ležajeva

• Blankovi za zupčanike

3. Hladno kovanje

DefinicijaIzvodi se na sobnoj temperaturi ili blizu nje bez zagrijavanja materijala.

Prednosti:

• Odlična završna obrada površine

• Uska dimenzijska tolerancija

• Kaljenje radom poboljšava čvrstoću

• Bez oksidacije ili kamenca

Nedostaci:

• Potrebne su visoke sile oblikovanja

• Ograničeno na jednostavnije oblike i mekše materijale

• Rizik od rezidualnog stresa

Aplikacije:

• Pričvršćivači (vijci, zakovice, vijci)

• Osovine

• Male precizne komponente

Klasifikacija prema konfiguraciji matrice

Kovanje se također može klasificirati na osnovu vrste kalupa i opreme koja se koristi u procesu:

1. Slobodno kovanje u kalupu

DefinicijaMetal se postavlja između ravnih ili jednostavnih kalupa koji ne zatvaraju materijal u potpunosti.

Proces:

• Radni komad se deformira u više koraka

• Operater kontroliše smjer deformacije

• Idealno za proizvodnju po narudžbi ili u malim količinama

Prednosti:

• Pogodno za velike i jednostavne oblike

• Niža cijena matrice

• Dobra kontrola protoka zrna

Nedostaci:

• Niža dimenzijska tačnost

• Potrebna je kvalifikovanija radna snaga

• Može biti potrebna dodatna mašinska obrada

Aplikacije:

• Velike osovine, diskovi, prstenovi

• Teške industrijske komponente

• Dijelovi za brodove i proizvodnju energije

2. Zatvoreno kovanje u kalupu (kovanje u kalupu)

DefinicijaMetal se stavlja u šupljinu kalupa koja podsjeća na željeni oblik dijela.

Proces:

• Sila visokog pritiska prisiljava metal u kalup

• Bljesak se često formira, a zatim skraćuje

• Idealno za proizvodnju velikih količina

Prednosti:

• Precizne komponente gotovo mrežnog oblika

• Visoka ponovljivost i efikasnost

• Poboljšana mehanička svojstva zbog poravnanja zrna

Nedostaci:

• Veći troškovi alata

• Ograničeno na manje i srednje dijelove

• Zahtijeva sofisticiraniju opremu

Aplikacije:

• Zupčanici

• Klipnjače

• Automobilske i vazduhoplovne komponente

3. Kovanje uznemirujućim postupkom

DefinicijaUključuje povećanje prečnika dijela metalne šipke kompresijom njene dužine.

Proces:

• Obično se radi u horizontalnim kovačkim mašinama

• Koristi se za oblikovanje glava na vijcima, zakovicama i pričvršćivačima

Prednosti:

• Efikasna proizvodnja simetričnih komponenti

• Dobra mehanička čvrstoća

• Visoka brzina proizvodnje

Aplikacije:

• Vijci

• Vijci

• Osovine i stabljike ventila

4. Bešavni prstenasti valjak

DefinicijaSpecifična vrsta kovanja gdje se prsten formira od probušenog predoblika, a zatim širi valjanjem.

Prednosti:

• Odlična orijentacija zrna

• Precizna debljina zida

• Isplativo za prstenove velikog prečnika

Aplikacije:

• Ležajevi

• Prirubnice

• Zupčanici i komponente posuda pod pritiskom

Dodatne klasifikacije

U modernom kovanju, procesi se također klasificiraju prema:

a. Tip mašine

• Kovanje čekićem

• Kovanje hidrauličnim presama

• Kovanje vijčanim presama

• Mehaničko kovanje presom

b. Nivo automatizacije

• Ručno kovanje

• Poluautomatsko kovanje

• Potpuno automatsko kovanje

c. Vrsta materijala

• Željezni metali (ugljični čelik, nehrđajući čelik)

• Neželezni metali (aluminijum, bakar, titan, legure nikla)

Kovanje u odnosu na druge metode oblikovanja metala