Яка основна класифікація кування?

Кування – це фундаментальний процес обробки металу тиском, який відіграє вирішальну роль у виробництві міцних і довговічних компонентів у різних галузях промисловості. Від автомобільних колінчастих валів і кронштейнів для аерокосмічної галузі до будівельних кріплень і інструментів для нафтопромислу, ковані деталі відомі своїми чудовими механічними властивостями та структурною цілісністю.

РозумінняОсновна класифікація куваннядопомагає інженерам, конструкторам та фахівцям із закупівель вибрати найбільш підходящий метод кування на основі застосування, складності деталі, обсягу виробництва та типу матеріалу. У цій статті розглядаються основні типи кування та їх характеристики, щоб допомогти вам приймати обґрунтовані рішення.

сакістіл

Що таке кування?

КуванняКування – це виробничий процес, який включає формування металу за допомогою локалізованих сил стиску. Це можна зробити за допомогою ковки, пресування або вальцювання, зазвичай коли метал знаходиться в нагрітому (але твердому) стані. Кування покращує внутрішню структуру зерен, підвищує міцність та усуває такі дефекти, як пористість або включення.

Кування розвинулося в різні методи залежно від таких факторів, як температура, використовуване обладнання та конфігурація штампа.

Основна класифікація кування

Процеси кування можна загалом класифікувати задва основні критерії:

1. Температура формування

2. Конфігурація штампа та оснащення

Давайте детально розглянемо кожну класифікацію.

Класифікація за температурою формування

Це найпоширеніший спосіб класифікації процесів кування. Залежно від температури, за якої виконується кування, його поділяють на:

1. Гаряче кування

ВизначенняВиконується за високих температур, зазвичай вище температури рекристалізації металу (близько 1100–1250°C для сталі).

Переваги:

• Висока пластичність і низький опір деформації

• Дозволяє створювати складні форми

• Покращує структуру зерен

• Усуває пористість та дефекти

Недоліки:

• Утворення накипу внаслідок окислення

• Точність розмірів менша, ніж при холодному куванні

• Потрібно більше енергії для обігріву

Застосування:

• Автомобільні деталі (колінчасті вали, шестерні)

• Компоненти важкої техніки

• Промислові вали та фланці

2. Тепле кування

ВизначенняВиконується за проміжних температур (між 500°C та 900°C), поєднуючи деякі переваги гарячого та холодного кування.

Переваги:

• Зменшені навантаження на формування

• Покращений контроль розмірів

• Менше окислення порівняно з гарячим куванням

• Краща обробка поверхні

Недоліки:

• Обмежено певними матеріалами

• Більш складні вимоги до обладнання

Застосування:

• Компоненти трансмісії

• Гонки підшипників

• Заготовки для шестерень

3. Холодне кування

ВизначенняВиконується при кімнатній температурі або близькій до неї без нагрівання матеріалу.

Переваги:

• Відмінна обробка поверхні

• Точний розмірний допуск

• Зміцнення на обробку підвищує міцність

• Без окислення та накипу

Недоліки:

• Необхідні високі формувальні зусилля

• Обмежено простішими формами та м'якшими матеріалами

• Ризик залишкового стресу

Застосування:

• Кріплення (болти, шурупи, заклепки)

• Вали

• Дрібні прецизійні компоненти

Класифікація за конфігурацією штампа

Кування також можна класифікувати за типом штампів та обладнання, що використовується в процесі:

1. Відкрите кування (вільне кування)

ВизначенняМетал розміщують між плоскими або простими штампами, які не повністю охоплюють матеріал.

Процес:

• Деформація заготовки відбувається в кілька етапів

• Оператор контролює напрямок деформації

• Ідеально підходить для індивідуального або малосерійного виробництва

Переваги:

• Підходить для великих та простих форм

• Нижча вартість штампа

• Гарний контроль над потоком зерна

Недоліки:

• Нижча точність розмірів

• Потрібна більш кваліфікована робоча сила

• Може знадобитися додаткова обробка

Застосування:

• Великі вали, диски, кільця

• Компоненти важкої промисловості

• Деталі для морських та енергетичних установок

2. Закрите кування (штампування під тиском)

ВизначенняМетал поміщають у порожнину штампа, яка нагадує бажану форму деталі.

Процес:

• Сила високого тиску примушує метал втискатися в матрицю

• Спалах часто формується, а потім обрізається

• Ідеально підходить для великосерійного виробництва

Переваги:

• Точні компоненти майже чистої форми

• Висока повторюваність та ефективність

• Покращені механічні властивості завдяки вирівнюванню зерен

Недоліки:

• Вища вартість інструментів

• Обмежено меншими та середніми деталями

• Потрібне більш складне обладнання

Застосування:

• Шестерні

• Шатуни

• Автомобільні та аерокосмічні компоненти

3. Розбита кування

Визначення: Включає збільшення діаметра частини металевого прутка шляхом стиснення його довжини.

Процес:

• Зазвичай виготовляється на горизонтальних кувальних машинах

• Використовується для формування головок болтів, заклепок та кріпильних елементів

Переваги:

• Ефективне виробництво симетричних компонентів

• Гарна механічна міцність

• Висока швидкість виробництва

Застосування:

• Болти

• Гвинти

• Вали та штоки клапанів

4. Безшовне кільцева прокатка

ВизначенняСпеціальний тип кування, де кільце формується з проколотої заготовки, а потім розширюється шляхом прокатки.

Переваги:

• Відмінна орієнтація зерен

• Точна товщина стінки

• Економічно вигідний для кілець великого діаметра

Застосування:

• Підшипники

• Фланці

• Компоненти шестерень та посудин під тиском

Додаткові класифікації

У сучасному куванні процеси також класифікуються за:

a. Тип машини

• Кування молотом

• Кування на гідравлічному пресі

• Кування гвинтовим пресом

• Механічне пресування

b. Рівень автоматизації

• Ручне кування

• Напівавтоматичне кування

• Повністю автоматичне кування

c. Тип матеріалу

• Чорні метали (вуглецева сталь, нержавіюча сталь)

• Кольорові метали (алюмінієві, мідні, титанові, нікелеві сплави)

Кування проти інших методів формування металу