Горячая объемная штамповка металла: Горячая штамповка металла: технология и оборудование

Горячая объемная штамповка металла: суть и преимущества технологии

29.10.2018

Горячая объемная штамповка — метод металлообработки, который заключается в деформировании разогретого металла в нескольких плоскостях. Технология предполагает использование специальных штампов, применяется для изменения размеров и геометрической формы горячей поковки. Одно из преимуществ такого способа обработки заготовок под давлением — возможность применения в серийном и массовом производстве объемных металлоизделий.

Технологический процесс

Производство готового металлоизделия методом горячей объемной штамповки включает следующие этапы:

• Проектирование штампа. На первом этапе создают чертеж поковки металла с нужным типом ручья — открытым или закрытым.
• Расчет количества переходов. Переход — этап создания объемной детали: их точное число зависит от сложности изделия. В процессе обработки металла могут применяться различные виды штамповочных ручьев — заготовительные, гибочные, пережимные, подкатные, протяжные.
• Формирование штампа. Выполняется с помощью кузнечно-штамповочного оборудования — ГКМ, молота, пресса и др.
• Подготовка поковки. Чаще всего технология предполагает предварительную нарезку заготовок из квадратного, круглого, прямоугольного или периодического листа металла. Возможна также обработка прутка с последующим отделением поковки на специальном оборудовании.
• Нагрев заготовки. Поковку разогревают до ковочной температуры (точное значение зависит от типа металла) с помощью нагревательного горна или печи.
• Штамповка. Распространены 2 технологии обработки горячей поковки: в открытых и закрытых штампах. Приспособления имеют соответственно постоянный и переменный зазор между подвижной и неподвижной частями. Открытые штампы подходят для любых объемных поковок. Преимущество изделий закрытого типа — сниженный расход металла за счет отсутствия облоя.

При необходимости после горячей штамповки проводится дополнительная финишная доработка готового металлического изделия.

Особенности метода

Другая распространенная технология изготовления элементов сложной конфигурации из металла — ковка. Это довольно трудоемкий метод: результат зависит от квалификации мастера и точности финишной обработки.

Горячая объемная штамповка обладает следующими преимуществами по сравнению с ковкой:

1. Меньше отходов. Технология требует в 3–4 раза меньших допусков и припусков металла (могут составлять до 0,05 мм после калибровки). Готовое изделие требует минимальной доработки — как правило, требуется только доработка поверхностей сопряжения с другими элементами.
2. Повышенная производительность. Преимущество метода горячей штамповки — возможность производить в десятки и сотни раз больше металлоизделий. Готовый объемный штамп можно применять многоразово для выпуска нужного количества деталей.
3. Любая конфигурация. Горячая штамповка позволяет изготовить сложные изделия без объемных напусков, которые неизбежны при ковке.

Горячая штамповка требует сложного специализированного оборудования и инструмента. Штамп изготавливают из металла повышенной прочности — инструментальной стали. К тому же, готовый штамп может применяться только для изготовления металлоизделий определенного типоразмера.

Применение

Горячий способ штамповки объемных деталей по форме поковки бывает следующих типов:

• Поковки удлиненной формы — валы, рычаги, шатуны и другие аналогичные изделия. Исходная заготовка подвергается протяжке и последующей обработке плашмя. Готовое изделие фасонируют методом свободной ковки.
• Диски — крышки, ступицы, фланцы, шестерни и прочие квадратные или круглые детали. Применяется технология осадки — обработка производится в несколько штамповочных переходов.

Специалисты ООО ПКФ «Дист» осуществляют штамповку алюминия, бронзы, латуни, меди, изготовление поковок любой конфигурации из цветных металлов.

Преимущества сотрудничества с нами — возможность индивидуального изготовления поковок, более 10 собственных автоматизированных производственных линий, профессиональные консультации и помощь в выборе.

Горячая объемная штамповка. Технология горячей объемной штамповки. Схемы штамповки. Штамповка в открытых и закрытых штампах.

Горячая объемная штамповка

Основная операция горячей объемной штамповки (ГОШ) может быть выполнена за один или несколько переходов. При каждом переходе формообразование осуществляется специальной рабочей полостью штампа – ручьем (гравюрой). Переходы и ручьи делятся на две группы: заготовительные и штамповочные. Схема технологического процесса получения сложной заготовки в нескольких ручьях представлена на рисунке 1.

Стадии получения сложной поковки в нескольких ручьях

Рис. 1: 1 – черновой ручей; 2 – подкатной ручей; 3 – протяжной ручей; 4 – чистовой ручей; 5 – гибочный ручей

Виды штамповочных ручьев

Заготовительные ручьи предназначены для фасонирования в штампах. Фасонирование – перераспределение металла заготовки с целью придания ей формы, обеспечивающей последующую штамповку с малым отходом металла. К заготовительным ручьям относятся протяжной, подкатной, гибочный и пережимной, а также площадка для осадки.

Протяжной ручей предназначен для увеличения длины отдельных участков заготовки за счет уменьшения площади их поперечного сечения, выполняемого воздействием частых слабых ударов с кантованием заготовки.

Подкатной ручей служит для местного увеличения сечения заготовки (набора металла) за счет уменьшения сечения рядом лежащих участков, то есть для распределения объема металла вдоль оси заготовки в соответствии с распределением его в поковке. Переход осуществляется за несколько ударов с кантованием.

Пережимной ручей предназначен для уменьшения вертикального размера заготовки в местах, требующих уширения. Выполняется за 1…3 удара.

Гибочный ручей применяют только при штамповке поковок, имеющих изогнутую ось. Служит для придания заготовке формы поковки в плоскости разъема. Из гибочного ручья в следующий заготовку передают с поворотом на 90 ⁰.

При штамповке поковок, имеющих в плане форму окружности или близкую к ней, часто применяют осадку исходной заготовки до требуемых размеров по высоте и диаметру. Для этого на плоскости штампа предусматривают площадку для осадки.

Штамповочные ручьи

предназначены для получения готовой поковки. К штамповочным ручьям относятся черновой (предварительный) и чистовой (окончательный).

Черновой ручей предназначен для максимального приближения формы заготовки к форме поковки сложной конфигурации. Глубина ручья несколько больше, а поперечные размеры меньше, чем у чистового ручья (чтобы заготовка свободно укладывалась в чистовой ручей). Радиусы скругления и уклоны увеличиваются. В открытых штампах черновой ручей не имеет облойной канавки. Применяется для снижения износа чистового ручья, но может отсутствовать.

Чистовой ручей служит для получения готовой поковки, имеет размеры «горячей поковки», то есть больше, чем у холодной поковки, на величину усадки. В открытых штампах по периметру ручья предусмотрена облойная канавка, для приема избыточного металла. Чистовой ручей расположен в центре штампа, так как в нем возникают наибольшие усилия при штамповке.

Технология горячей объемной штамповки

Технологический процесс ГОШ отличается значительным разнообразием и определяется выбором самого изделия и применяемым оборудованием. Технологический процесс зависит от формы поковки. По форме в плане поковки делятся на две группы: диски и поковки удлиненной формы.

К первой группе относятся круглые или квадратные поковки, имеющие сравнительно небольшую длину: шестерни, диски, фланцы, ступицы, крышки и др. Штамповка таких поковок производится осадкой в торец исходной заготовки с применением только штамповочных переходов.

Ко второй группе относятся поковки удлиненной формы: валы, рычаги, шатуны и др. Штамповка таких поковок производится протяжкой исходной заготовки (плашмя). Перед окончательной штамповкой таких поковок в штамповочных ручьях требуется фасонирование исходной заготовки в заготовительных ручьях штампа, свободной ковкой или на ковочных вальцах.

Схемы штамповки

Так как характер течения металла в процессе штамповки определяется типом штампа, то этот признак можно считать основным для классификации способов штамповки. В зависимости от типа штампа выделяют штамповку в открытых и закрытых штампах (рисунок 2).

Схемы штамповки

Рис. 2

Штамповка в открытых штампах (рисунок 2, позиция а) характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла – облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.

Штамповка в закрытых штампах (рисунок 2, позиция б) характеризуется тем, что полость штампа в процесс деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа постоянный и небольшой, образование в нем облоя не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя – выступ (на прессах), или верхняя – полость, а нижняя – выступ (на молотах). Закрытый штамп может иметь две взаимно перпендикулярные плоскости разъема (рисунок 2, позиция в).

При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого. Отрезка заготовок должна обеспечивать высокую точность.

Существенное преимущество штамповки в закрытых штампах – уменьшение расхода металла из-за отсутствия облоя. Поковки имеют более благоприятную структуру, так как волокна обтекают контур поковки, а не перерезаются в месте выхода металла в облой. Металл деформируется в условиях всестороннего неравномерного сжатия при больших сжимающих напряжениях, это позволяет получать большие степени деформации и штамповать малопластичные сплавы.

что это, ее виды, горячая и холодная штамповка

Штамповка металла: особенности технологии. Альтернативные методы пластичной деформации металла.  Холодная и горячая листовая и объемная штамповка. Технологические операции холодной штамповки. Используемое оборудование прессы и автоматические линии.

Штамповка металла – это технологическая операция, которая представляет собой контролируемый процесс изменения формы и размеров заготовки под действием давления. Процесс отличается высокой производительностью, а потому широко используется в различных отраслях промышленности.

Технология имеет богатую историю, однако ее механизация началась в 50-х годах XIX века: к процессу стали подключать станки, что увеличило производительность и повысило качество изделий. Современное штамповочное оборудование позволяет изготавливать различные детали: от мелких элементов часового механизма до составных частей летательных аппаратов.

В серийном производстве активно применяется листовая штамповка. С помощью данной технологии обрабатывают металл, пластик и другие материалы. Процесс отличается высокой производительностью, стабильностью и точностью.

Холодная штамповка считается наиболее прогрессивным методом обработки давлением. Как следует из названия, это производственные операции без предварительного нагрева заготовки. Такой подход позволяет повысить прочность и чистоту поверхности изделия.

Виды штамповочных технологий

За время своего существования появилось немало методов штамповки. Массовое производство требует особого подхода, где на первое место ставится скорость и качество изготовления изделий. Ручная штамповка сейчас используется исключительно в частном порядке, для создания единичных экземпляров.

Прежде чем рассматривать способы обработки давлением, рассмотрим прочие виды штамповки:

1. Магнитно-импульсная. Для изменения формы деталей используются кратковременные импульсы электрического тока.
2. Изотермическая штамповка деталей. Используется для деформирования легированных и жаропрочных сортов стали. Особенность изотермического процесса заключается в том, что контактную форму нагревают до температуры деформации заготовки. В качестве рабочего оборудования используют гидравлические прессы.
3. Штамповка взрывом. Разновидность импульсного способа. Активно используется в сфере производства летательных аппаратов. Принцип работы основан на передаче воздействия взрывной волны через воздух или воду. В результате заготовка деформируется, приобретая очертания используемой матрицы.

Помимо производственных функций, энергию взрыва используют в качестве привода подвижных частей оборудования. Метод был разработан в Харьковском авиационном институте в 1949 году.

Технологический процесс, при котором изделие получают путем давления на расплавленный металл, называют жидкой штамповкой. Ввиду высокой стоимости матриц и пунсонов метод целесообразно использовать только в массовом производстве.

Листовая штамповка

Штамповку деталей из листового металла используют в массовом производстве для изготовления объемных или плоских конструкций. Процесс формирования готового изделия происходит с применением специального инструмента, который называется штамп. Технологию листовой штамповки использовали еще древние люди. С ее помощью изготавливали посуду, украшения и сельскохозяйственные принадлежности.

Процесс обработки заготовок делят на две категории, которые отличаются рабочей температурой:

1. Холодная штамповка. Данный метод считают наиболее эффективным. Его применяют для изготовления кузовных деталей транспорта. Грамотная разделка помогает рационально использовать основной материал. Наилучших показателей можно добиться, используя углеродистые и легированные стали, а также листовую медь и алюминий.
2. Горячая штамповка. Как следует из названия, данный метод подразумевает предварительный нагрев заготовки. Для этого используют пламенные или электрические печи. Технологические операции данного метода абсолютно не отличаются от холодного способа производства. Единственный нюанс заключается в толщине листового металла: данный показатель не должен превышать 5 мм. С помощью данного метода производят элементы корпуса в судостроительной промышленности.

Объемная штамповка

Разновидность обработки деталей давлением. Особенность процесса заключается в использовании заготовок простейшей геометрической формы. Данная технология позволяет получить в результате объемной пластической деформации более сложное изделие.

Горячая штамповка характеризуется повышенной температурой, при которой протекает процесс. Степень нагрева зависит от используемых материалов. В отличие от штамповки жидкого металла агрегатное состояние заготовки остается неизменным.

Рассмотрим особенности каждого процесса.

Технология горячей объемной штамповки (ГОШ)

Горячую объемную деформацию деталей выполняют под воздействием температуры и давления на заготовку. Для получения необходимой формы материал нагревают и помещают в закрытые штампы. Между используемыми пресс-формами отсутствует зазор. Таким образом, готовое изделие формируется в закрытой полости, которая называется ручьем или гравюрой. Подход характеризуется низким процентом облоя, однако требует внимания на стадии заготовок.

Готовые изделия отличаются точностью размеров и качеством поверхности.

Технологический процесс ГОШ:

1. Определяется тип штампа.
2. Разрабатывается подробный чертеж.
3. Технологи рассчитывают количество переходов от заготовки до готового изделия.
4. Для каждого промежуточного этапа готовят индивидуальный чертеж.
5. Подбирают пресс-формы для переходов.
6. Определяют параметры и способ нагрева заготовки.
7. Исходя из требований к детали определяют необходимые финишные процедуры.

По завершении разработки проекта экономисты рассчитывают себестоимость выполнения работ.

По сравнению с горячей ковкой ГОШ обладает гораздо большей производительностью и точностью работ. Требования к подготовке оператора оборудования не отличаются строгостью: среднее время обучения специалиста составляет 6 месяцев. К недостаткам относят ограничение по массе конечного изделия и высокую стоимость штамповочного оборудования.

Метод холодной объемной штамповки

В качестве заготовок для холодной объемной штамповки используют калиброванные прутки или проволочный материал. Технология позволяет получить изделия высокой точности и чистоты поверхности. Кроме того, благодаря отсутствию рекристаллизации металла, такие детали отличаются высокой устойчивостью к механическим повреждениям.

Основным недостатком технологии считают чрезмерные усилия, которые необходимо прилагать для получения готового изделия. По сравнению с ГОШ этот показатель выше в 10–15 раз. Высокие механические нагрузки негативно влияют на продолжительность эксплуатации штампов.

Суть и назначение холодной штамповки листового металла

Холодная штамповка – самая популярная технология изготовления различных деталей из металла и полимеров. Универсальность метода заключается в том, что он позволяет производить конструкции любой величины: от кухонных принадлежностей до элементов крупных судов.

Холодную листовую пластичную деформацию ценят за следующие преимущества:

1. Безграничные возможности для механизации и автоматизации процесса.
2. Низкая себестоимость производства.
3. Высокий коэффициент использования материала.
4. При изготовлении тонкостенных элементов не снижается прочность конструкции.
5. Отсутствует необходимость в финишной обработке готовой продукции.

Высокое качество и технологичность имеют обратную сторону: для наладки оборудования требуются квалифицированные специалисты. Кроме того, проектирование процесса является трудоемкой операцией.

Операции холодной штамповки

Любую рабочую операцию листовой штамповки можно отнести к группе разделительных или формоизменяющих действий. Рассмотрим основные процедуры:

1. Резка. Операция подразумевает разделку материала по прямой или сложной линии. В качестве рабочего оборудования используют различные типы ножниц или гильотин. Резку можно выполнять как на начальной, так и на финишной стадии производства.
2. Пробивка. Получение отверстия произвольной формы.
3. Вырубка. Разделка конструкции по замкнутому контуру. При этом отделенная часть является деталью, а не отходом, как при пробивке.
4. Отбортовка. Операция создания бортика по наружному или внутреннему контуру. Чаще всего процедуру проводят на торцевой части труб, в местах установки фланцев.
5. Вытяжка. Преобразования плоского изделия в полую объемную деталь. Процесс может сопровождаться изменением толщины стенок.
6. Обжим. Уменьшение размеров торцевой части путем обжатия в конической матрице.
7. Гибка. Придание изогнутой конфигурации плоским деталям. Наиболее распространенной является V- и U-образная гибка.
8. Формовка. Изменение локальной формы детали с сохранением размеров наружного контура.

Классификация оборудования для штамповки

Штамповочный пресс представляет собой станок с кривошипным или гидравлическим приводом. На рынке имеется широкий выбор оборудования. Характеристики штамповочных линий отличаются по прочности и размерам обрабатываемых материалов. Для мягких металлов не требуются станки высокой мощности.

Штамповочное производство и оборудование для него регламентированы требованиями межгосударственных стандартов. Кроме того, ГОСТ устанавливает предельно допустимый расход материалов и утверждает правила разработки проектов.

Рассмотрим оборудование, которое применяется на производственных предприятиях.

Кривошипно-шатунные прессы

Принцип действия оборудования основан на преобразовании кривошипно-шатунным механизмом крутящего момента в возвратно-поступательное движение ползуна.

Подобное оборудование относят к механизмам простого типа. Они могут быть двойного или тройного действия.

Гидравлические прессы

Наиболее мощное оборудование, способное развивать усилие до 2 тыс. тонн. Принцип действия основан на перемещении двух гидравлических цилиндров разного диаметра. Величина отличия в размерах определяет степень воздействия на поверхность. Жидкость приводится в движение с помощью специальных насосов с электрическим приводом.

Радиально-ковочные прессы

Представляют собой формовочный пресс для изготовления деталей цилиндрической конфигурации. В комплектацию станка входит индукционная печь для предварительного нагрева болванок.

Оборудование используется для получения поковок квадратного, круглого или прямоугольного сечения.

Электромагнитные прессы

Продукт современных технологий. В качестве движущей силы используется энергия электромагнитного поля, которая давит на сердечник с проволочной обмоткой. В процессе перемещения он воздействует на исполнительную часть станка.

Автоматические штамповочные линии

Современные станкостроительные предприятия предлагают широкий выбор автоматических штамповочных линий и комплексов для решения различных задач. Станки представляют собой высокотехнологичное оборудование, изготовленное под руководством квалифицированных инженеров-технологов.

Современные комплексы оснащают системами ЧПУ с центральным сенсорным дисплеем, что сводит функции оператора к минимуму.

Штамповка металла – востребованная технология, которая позволяет производить детали с высокими эксплуатационными характеристиками. Как вы считаете, могут ли полуавтоматические станки конкурировать с числовым программным управлением или такое оборудование является устаревшим? Поделитесь вашим мнением в блоке комментариев.

Горячая объемная штамповка металла на заказ, цены | Услуги по изготовлению деталей горячей штамповкой в Санкт-Петербурге

Горячая штамповка металла не менее популярна, чем холодная. Данная техника применяется для изготовления котельных днищ, корпусных деталей судостроения, буев, деталей самолетов, локомотивов, транспортных средств и других конструкций. На самом деле, более 20% металла, который изготавливают в нашей стране, подвергается последующему штампованию. Сложно представить технический механизм или машину, где не использовались штампованные изделия. Задача этого материала  – более детально рассмотреть горячее штампование металла и его преимущества.

Горячая штамповка изделий из металла.

Первые шаги в технологии  горячего штампования были сделаны  простым оружейником из Тулы еще в 1819 году. Многие элементы оружия он делал непосредственно штамповкой, используя для этого винтовой пресс и несложные штампы. Все это время технология всячески усовершенствовалась и сегодня она считается достаточно изученным и «обкатанным» процессов, в котором не возникает каких-либо сложностей или нестандартных ситуаций.

Сегодня все больше внимания уделяется холодной штамповки, но и у горячей штамповке листового металла есть ряд преимуществ, о которых мы поговорим ниже:

— возможность получения большого количества абсолютно одинаковых по параметрам и конфигурации изделий;

— высокая скорость процесса и, как следствие, производительность;

— гарантия н прочностные показатели произведенных изделий;

— возможность изготовления сложных по своей форме деталей;

— малый расход металла, а значит, экономичность финансовая.

Также востребована сегодня объемная горячая штамповка металла. Термин «объемная штамповка» указывает на  тот факт, что габариты и геометрические показатели  заготовки изменяются в двух и даже трех измерениях, а не в одном. Если горячая штамповка металла происходит на заказ, то наиболее активно применяются две схемы: штампование в закрытых штампах и открытых штампах. Процесс штампования в закрытой штамповке происходит в специальном штампе с небольшими зазорами между его половинами. Эта схема используется для производства несложных по форме и конфигурации деталей. При использовании схемы штамповки в открытых штампах, то в данном случае нет соответствия объемов между заготовкой и получаемым изделием. Данная схема позволяет изготавливать детали любой конфигурации и сложности.

Горячая штамповка металла в Санкт-Петербурге (СПб).

Наш завод  предлагает своим клиентам услуги по горячей штамповке металла.  Мы производим штамповку металла любой сложности и конфигурации. У нас вы можете заказать:

— горячую штамповку цветных металлов;

— горячую штамповку бронзы;

— горячее штампование стали и ряд других услуг.

Со своей стороны мы предлагаем качественное изготовление деталей любой сложности, максимально короткие сроки работы, гибкие цены на горячую штамповку металла, абсолютную точность изготовления деталей. Узнать более подробно о штамповке и цене вы можете, позвонив нам по телефону. Если вы уже определились, какие работы вам следует провести, вы можете на электронный адрес прислать чертежи, мы производим горячую штамповку металла по чертежам заказчика. Мы ждем ваших звонков ежедневно.

Штамповка металла (горячая, холодная) — технология, плюсы и минусы

Штамповка металла — процесс изменения формы и размеров металлических заготовок под действием давления. Подробное знакомство с технологией проведения работ поможет понять секреты популярности данного способа обработки металлопроката.

Горячая объемная штамповка металла

Особенностью метода заключается в деформации заготовки после нагревания ее до определенной температуры. Формообразование происходит в результате принудительного перераспределения разогретого металла по выемкам внутренней поверхности штампа.

Особенности горячего штампования

Процесс основан на использовании пластичности металла, которая увеличивается при нагревании. Перед началом формовки болванки равномерно прогреваются на специальных установках с автоматическим управлением. Они обеспечивают поддержание необходимой температуры по всему объему заготовок и исключают образование оксидных пленок.

Оборудование, применяемое для термообработки:

• Электроконтактные установки. Нагрев осуществляется электрическим током, проходящим по заготовке.
• Индукционные системы. Прогревание болванки происходит за счет вихревых токов, возникающих в поверхностном слое болванки.
• Газовые печи. Температура заготовок повышается в изолированной камере, наполненной инертным газом.

Горячая объемная штамповка металла проводится обученным персоналом, обладающим практическими навыками и опытом работы на данном виде производства.

Данным способом производят два вида деталей:

• Удлиненные. Это могут быть: рычаги, валы, воротки и другие. Работа проводится плашмя и завершается фасонированием в заготовительных вальцах ковки.
• Дисковые. В их число входят: кольца, диски, шестерни, крышки. В данном случае применяется метод осадки в торец заготовки с применением штамповочных переходов.

Закрытый способ

Для получения изделий необходимой формы используются прессы с выступом наверху и пустотами внизу. Между неподвижной и подвижной частями имеется минимальный зазор. Полости для разъема располагаются по отношению друг к другу под углом 90°. Метод используется, в тех случаях, когда размеры готового изделия и поковки совпадают по параметрам.

Открытый способ

В данном случае между рабочими деталями имеется больший зазор для стекания лишнего металла. Для удаления облоя используются обрезные и пробивные штампы и кривошипные прессы. Технология может применяться для штамповки изделий любого размера. Безупречная поверхность, однородная структура и экономия металла – преимущества открытого способа.

Штамповочные ручьи

Создание сложных форм с перепадами толщин и высот, выступами и изгибами осуществляется благодаря поверхностям, имеющим специальные впадины, заготовительные и штамповочные ручьи.

Они бывают нескольких видов:

• Протяжные. Применяются для увеличения длины отдельных участков путем нанесения частых ударов с одновременным кантованием детали.
• Заготовительные. Необходимы для фасонирования заготовки и придания готовому изделию формы с минимальным отходом металла.
• Пережимные. Используются для уменьшения высоты с одновременным увеличением ширины отдельного участка заготовки.
• Подкатные. Обеспечивают равномерное распределение металла по оси заготовки с увеличением диаметра отдельных частей.
• Гибочные. Применяются для формирования поковки, угол изгиба которой составляет 90°.

Окончательное необходимое формоизменение детали происходит в штамповочных ручьях. Они бывают:

• Черновые. Для приближения размеров заготовки к требуемым габаритам детали и снижения износа чистового ручья.
• Чистовые. Они устанавливаются в середине штампа, и используется окончательной формовки изделий. При его изготовлении учитываются припуски на усадку. Выдавливаемый металл оттекает через облойную канавку.

Дополнительные операции

На заключительном этапе после удаления лишнего материала в чистовом ручье проводится коррекция формы детали. Это требуется для правки ее искривленных осей. Изделия из легированных сталей и больших размеров обрабатываются в горячем состоянии. Продукция мелкого калибра корректируется после термообработки и остывания.

Доведение физических свойств до необходимых значений происходит во время заключительного нагревания. Термообработка снимает остаточное напряжение, уменьшает зернистость и повышает пластичность.

Очистка от окалины проводится механической обработкой. Процедура для крупных изделий проходит в дробеструйных комплексах. Мелкие детали очищаются в галтовочных барабанах.

Для снижения шероховатости и получения точных размеров применяется калибровка продукции. После нее не требуется проводить финишную обработку, достаточно отшлифовать полученные детали. Для работы применяются специальные штампы с особо точными ручьями, повторяющими конфигурацию поковки.

Преимущества и недостатки горячей штамповки

Достоинства:

• Экономия металла за счет снижения потерь.
• Возможность изготовления деталей сложных форм.
• Снижение трудоемкости.
• Получение изделий точной формы и конфигурации.
• Высокий уровень производительности.

К минусам метода относятся:

• Высокая стоимость проектирования и изготовления оснастки.
• Сложность и энергоемкость процесса.
• Максимальный вес не превышает 4 тонны.

Горячий метод используется для выпуска больших серий и в случаях, когда сложность форм и толщина изделий не позволяет провести штампование холодным способом.

Холодная штамповка металла

Холодный способ представляет собой технологическую операцию, при которой металлическая заготовка без предварительного нагрева подвергается деформации.

Листовое штампование

Детали данным методом изготовляют прессованием металлических листов, полос или рулонов. Толщина получаемой продукции не превышает 10 мм. Листовая штамповка металла востребована при массовом производстве изделий, абсолютно идентичных по форме и размерам.

Для проведения работ используется два вида прессов:

• Универсальные. Они предназначены для вырубки, сгибания и вытяжки.
• Специальные. С их помощью осуществляется глубокая вытяжка и специфическое выгибание деталей.

Листовая штамповка металла может проводиться на механизированном оборудовании или на пресс-автоматах.

Заготовки для работ при необходимости нарезаются с помощью механических или гидравлических ножниц. Широкие листы режутся на дисковых инструментах с цилиндрическими ножками. Криволинейный контур выполняется дисковыми или коническими ножницами.

Виды операций, проводимые во время листовой штамповки

Детали изготавливают двумя способами:

• Формоизменяющий. К нему относятся: скручивание, прогибание, навивание, обжим, формование, вытягивание, отбортовка. За время прохождения операции материал заготовки не разрушается, меняется только форма и размер.
• Разделяющий. В него входят: нарезка, прокалывание, обрезка, пробивка и зачистка. Заготовки в данном случае разделяются во время сдвига по заданному контуру.

Плюсы и минусы метода

К недостаткам холодного листового штампования металла относится высокая стоимость оборудования. Окупаемость процесса происходит быстро только в серийном производстве.

Преимуществами данного метода являются:

• Возможность выполнять параллельно несколько операций.
• Получение взаимозаменяемых деталей.
• Рост производительности и эффективности.
• Экономичность массового и серийного производства.
• Получение прочных деталей с сохранением их минимальной массы.
• Точность размеров и высокое качество поверхности.

Холодное штампование рассчитано на производство изделий массой, не превышающей 1 тонну. Производство изделий большего веса не рекомендуется.

Объемная холодная штамповка

Этот универсальный метод востребован в производстве разнообразных изделий из металла. Существует несколько видов объемного штампования.

Холодное выдавливание

Заготовка помещается в полость, из которой металл выдавливается в отверстия, расположенные в рабочем механизме. Проводится на кривошипных или гидравлических прессах. Различают четыре варианта выдавливания:

• прямое;
• обратное;
• боковое;
• комбинированное.

Возможность получения изделий без разрушения и деформации заготовок – плюсы выдавливания.

Высадка

Процесс осуществляется на специальных автоматах. Штамповке подвергается прут или проволока. Они размещаются в рабочую зону и разрезаются на заготовки установленных размеров. Отрезанные части переносятся в штамповочный механизм.

Холодная объемная штамповка металла в открытых штампах

Способ основан на формовании деталей путем заполнения металлом полости штампа. Чтобы облегчить процесс и ослабить сопротивление металлической основы, детали расчленяют на переходы, между которыми они подвергаются отжигу. Благодаря этому повышается пластичность металла, сокращается риск разрушения деталей и увеличивается допустимая степень формоизменения.

Холодное объемное штампование осуществляется в открытых штампах. В условиях холодной деформации закрытая штамповка используются для получения изделий из цветных металлов.

Достоинства и недостатки объемной штамповки

Основным минусом данного метода является быстрое изнашивание штампов. Причиной тому служат значительные механические нагрузки, которые испытывает на себе применяемое оборудование.

Преимущества объемной штамповки:

• Получение высококачественных изделий без окалины.
• Прочность произведенных деталей и точность размеров за счет отсутствия окисления.
• Высокая производительность.
• Минимальная шероховатость поверхности изделий.
• Возможность полной или частичной автоматизации.
• Не нужно нагревать материал.
• Эффективность использования металла.

Качество изготовления продукции зависит от правильной сборки и работы штампа.

Заключение

Штамповка металла – востребованный способ для выпуска продукции. Секрет популярности данного способа обработки деталей состоит в высокой скорости производства изделий любых размеров и форм.

Используемая литература и источники:

• Холодная объемная штамповка. Справочник под редакцией Навроцкого Г. А., Машиностроение, 1973.
• Основы технологии автоматизированного холодновысадочного производства Амиров М. Г., Лавриненко Ю. А. Уфа.: 1992
• Пластичность, её прогнозирование и использование при обработке металлов давлением Дзугутов М. Я., Металлургия, 1984.
• Статья на Википедии про штамповку

Горячая штамповка металла, Ирбитский механический завод НИЦА, г.Ирбит

«АО «Ирбитский механический завод «НИЦА» занимается изготовлением поковок методом горячей объемной штамповки.

Имеет линии для индукционного нагрева, ковки, обрезки и прошивки поковок.

Регулярно выполняем заказы для нефтегазовой, автомобильной, железнодорожной промышленности. Изготавливаем поковки деталей мотоциклов, автомобилей, сельскохозяйственной техники.

Изготовление поковки по ГОСТ 12821-80 и 12820-80 фланцы II группы по ГОСТ 8479-70, общие параметры поковки по ГОСТ 7505-89.

Используемые марки стали:

• ГОСТ 1050-88 (ст. 20),
• ГОСТ 19281-89 (ст. 09Г2С),
• ГОСТ 4543-71 (ст. 13ХФА, 30ХГСА, 38Х2МЮА,
  40Х-20Х, 30ХМА, 18ХГТ, 12ХН3А-20ХН3А)

Изготавливаемые поковки весом от 0,4 до -15 кг и габаритами:

• высотой не более 150 мм;
• диаметром не более 280 мм;
• длиной не более 300 мм.

 

Большой ассортимент продукции: ступицы, оси, рычаги, кронштейны, опоры, диски, вилки, крышки.

Технические возможности предприятия позволяют оперативно освоить и предоставить продукцию широкого ассортимента.

Имеем технологическое оборудование:

Пресс КГШП усилием 4000 т.с.

С производительность 700 штук поковок весом от 6,0 до15,0 кг за 8 часовую рабочую смену.

Пресса КГШП усилием 1600 т.с.

С производительностью на каждой линии по 2500 штук поковок весом от 1,0 до 5,0 кг за 8 часовую рабочую смену.

Пресс КГШП усилием 1000 т.с.

С производительностью 2500 штук поковок весом до 1,5 кг. за 8 часовую рабочую смену.

ГКМ (горизонтально — ковочная машина) усилием 160 т.с.

С производительностью 1500 штук поковок за 8 часовую рабочую смену (болты, пальцы и т.п., а также возможна высадка труб до Ø 45мм)

Запорная арматура

Разные детали

Коллектив предприятия приглашает к сотрудничеству всех, кто заинтересован в деловом долгосрочном взаимовыгодном партнерстве.

Листовая и объемная штамповка — ООО НПО «Союз оснастка»

Штамповка — метод обработки материалов под давлением, путем деформации с изменением формы и размера заготовок из металлов и других неметаллических изделий. Наиболее востребованными видами штамповки являются листовая и объемная. Инструментом штамповки являются прессы, предназначенные для механизации и автоматизации деформации.

Листовая штамповка

Листовая штамповка получила широкое распространение благодаря таким преимуществам, как:

• высокая производительность;
• точность и качество штамповки;
• экономичность;
• простота организации автоматизации и механизации процесса штамповки;
• возможность использования при мелкосерийном и массовом производстве и др.

В качестве материалов для штамповки применяются пластичные металлы (низкоуглеродистая сталь, пластичная легированная сталь, медь, латунь, алюминиевые и магниевые сплавы, титан и т.д.), неметаллические материалы (композитные материалы, кожа, органическое стекло, картон и т.д.).

Заготовками для листовой штамповки выступают: прокатный лист, полосы, ленты и т.д. Из заготовок изготавливаются изделия разнообразных форм и размеров, от миниатюрных до крупногабаритных. Листовая штамповка применяется в большинстве отраслей промышленности, с ее помощью создаются и элементы микросхем, и детали для авиационной промышленности.

Объемная штамповка

Объемная штамповка – это метод изменения формы заготовки в штампах. Данный вид штамповки используется для серийного и массового производства деталей, и изделий двумя методами – горячей объемной штамповкой и холодной объемно штамповкой.

Горячая объемная штамповка заключается в придании предварительно разогретой до ковочной температуры заготовке определенной формы и размера. Материалом для горячей объемной штамповки служат поковки круглого, квадратного и прямоугольного профиля. Данный вид штамповки достаточно энергоемок по сравнению с холодной объемно штамповкой, но имеет такие преимущества, как высокая производительность труда, высокая точность и качество поверхностей изделий, низкий уровень отходов материала.

Холодная объемная поковка осуществляется без предварительного подогрева заготовки, поэтому изделие не подвержено усадке и риску образования горячих трещин и царапин. Метод холодной объемной штамповки используется для изготовления высокоточных и высоконагруженных деталей.

При объемной штамповке могут быть использованы два вида форм – открытые формы и закрытые формы.

Листовая и объемная штамповка в Екатеринбурге

Корпорация «Союз оснастка» осуществляет различные виды штамповки в Екатеринбурге, а также изготавливает штампы любой сложности по образцам и чертежам Заказчика.

Заказать изготовление листовую и объемную штамповку можно по телефону: +7 (343) 217-28-29 или оставив заявку на нашем сайте, Вы также можете отправить письменную заявку на наш электронный адрес [email protected].

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 является наиболее ценной. 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 штамповка вальцов

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

Что такое открытая штамповка?

При открытой штамповке нагретые металлические детали формируются между верхней 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 используются валки для производства деталей и компонентов, 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 канавкам станка. Точная геометрия этих канавок — это то, что придает детали заданные размеры.

Валковая ковка 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 механический 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 аналогична ковке на прессе, однако основное отличие заключается в том, что высаживающая 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 устраняет необходимость в сварке. 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, вызывая точки 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:

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

Также 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 подделывают следующие металлы:

• 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», поскольку 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 модернизироваться, 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 лучшим вариантом для вас, не стесняйтесь позвонить в The Federal Group USA.Наши опытные члены группы поддержки обсудят с вами требования к вашему проекту, помогут определить наилучший план действий и предоставят вам бесплатное ценовое предложение для вашего проекта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы назначить консультацию.

Процесс горячей штамповки и его применение

По температуре ковки ковку можно разделить на горячую, холодную и теплую. Большинство металлических деталей, предназначенных для ковки, выполняется методом горячей штамповки.

Горячая штамповка — это наиболее широко используемый процесс штамповки.В процессе горячей штамповки ковка выполняется при температуре выше температуры рекристаллизации металла, что означает температуру, при которой в металле образуются новые зерна. Этот вид экстремального нагрева необходим для предотвращения деформационного упрочнения металла во время деформации.

В реальных условиях промышленного производства трение играет важную роль. Силы трения на границе раздела штамп-заготовка препятствуют распространению материала вблизи поверхностей, в то время как материал в центре может более легко расширяться.В результате деталь будет иметь бочкообразную форму. В терминологии ковки металла этот эффект называется бочкообразным. Бочкообразное движение обычно нежелательно, и его можно контролировать с помощью эффективной смазки. Еще одним соображением во время производственного процесса горячей штамповки, который обычно усиливает эффект бочонка, является теплопередача между горячим металлом и более холодным штампом. Металл, находящийся ближе к поверхности штампа, остывает быстрее, чем металл к центру детали. Более холодный материал более устойчив к деформации и меньше расширяется, чем более горячий материал в центре, что также вызывает эффект бочонка.

Преимущества горячей штамповки:

• Высокая скорость деформации и, как следствие, легкая текучесть металла.
• Возможны перекристаллизация и восстановление.
• Сил меньше требуется.

Недостатки горячей штамповки:

• Смазка при высоких температурах затруднена.
• Окисление и образование накипи на заготовке.
• Плохая обработка поверхности.
• Меньшие точные допуски.
• Возможное коробление материала в процессе охлаждения.

Как определить процесс горячей штамповки?

Горячая штамповка происходит выше температуры рекристаллизации металла. Гомологичная температура (TH) используется для того, чтобы отличить его от процесса холодной ковки (см. Горячую ковку и холодную ковку).

TH = 0,6 x TS (TS: температура плавления материала — все значения в K)

Если температура процесса выше TH, процесс определяется как горячая штамповка.Это не обязательно означает, что материал необходимо нагревать. В легкоплавких металлах (например, свинце) перекристаллизация происходит при комнатной температуре.

Характерным эффектом горячей штамповки является значительное снижение прочности материала (предела текучести) при температурах выше TH. Формирующий компонент приобретает «тестообразную» консистенцию.

За это отвечает перекристаллизация — новое образование структуры кристаллической решетки металла. За счет разрушения существующего деформационного упрочнения (плотности дислокаций) в металле, мобилизации дислокаций (термической активации) и смены процессов восстановления и рекристаллизации, происходящих во время и после стадии ковки, можно достичь очень высокой формуемости.Таким образом, горячая штамповка используется, когда целью является получение сложной трехмерной геометрии путем формовки. Кроме того, он позволяет обрабатывать трудноформируемые материалы, которые можно формовать только с ограничениями в холодном состоянии. Из-за снижения прочности в условиях горячей штамповки можно снизить силу и трудозатраты процессов по сравнению с холодной штамповкой.

Рекристаллизация отвечает за полное преобразование микроструктуры, возможно, многократно, за формирование относительно мелкозернистой микроструктуры.Он демонстрирует оптимальное сочетание прочности и пластичности. Это обстоятельство квалифицирует горячую штамповку как один из наиболее важных производственных процессов для производства высоконагруженных компонентов безопасности.

Применение горячей штамповки

Рекристаллизация, сопровождающаяся высокими температурами и улучшенной формуемостью, позволяет точно регулировать очень мелкозернистую микроструктуру. Комбинации прочности и долговечности могут быть определены больше, чем в любом другом процессе формования, квалифицируя горячую штамповку как производственный процесс во всех случаях, когда высокие рабочие нагрузки (статические и динамические) предъявляют особые требования к компоненту.Как правило, такие компоненты называются «компонентами, критически важными для безопасности». Следовательно, автомобильный и аэрокосмический секторы представляют собой наиболее важные рынки сбыта горячей штамповки.

Горячая штамповка для автомобильной промышленности

Поковка из стали в основном используется для ковки автомобилей. Производство кованых алюминиевых сплавов растет из-за растущих требований к легкости конструкции; употребление магния встречается редко.

В массовом сегменте компоненты кованы в основном малыми и средними сериями в процессе штамповки в закрытых штампах.Это позволяет использовать большинство автомобильных компонентов с высокой прочностью и рабочими характеристиками.

Ряд типичных автомобильных поковок перечислены ниже. Примеры применимы как для легковых, так и для коммерческих автомобилей:

• Детали двигателя: поршень, шатуны, кулачки, распредвалы, коленчатые валы, клапаны, корпуса распределителей, балансирные валы
• Привод: все типы шестерен, кольца синхронизатора, вариатор,…
• Трансмиссия: фланцевые хомуты и держатели штифтов, ступицы колес, ведущие валы, карданные шарниры, шарнирные диски
• Ходовая часть: балки колес, цапфа, шарнирные опоры, цапфа моста, шаровые опоры, рулевые рычаги, рулевые рычаги, балки переднего моста, поперечные рычаги и т. Д.
• Тормозная система: Тормозные диски, кронштейны тормозов, тормозные цилиндры, тормозные ручки

Горячая поковка для аэрокосмической промышленности

• Компоненты фюзеляжа, такие как фурнитура для дверей и крыльев, нервюры, оконные рамы
• Двигатель с лопатками турбины, конусом движителя, дисками, рычагами управления
• Фитинги и направляющие для хвостового оперения
• Шасси: водило, крепления, пальцы
• Роторные системы: арматура, головка ротора, крышка редуктора

В аэрокосмической отрасли, помимо стальных поковок, используются высокопрочные и термостойкие специальные материалы, такие как сплавы на основе никеля и титана, а также легкие конструкционные материалы, такие как деформируемые алюминиевые сплавы и магний.

Дополнительные поля приложения

Горячая штамповка не ограничивается автомобильной и аэрокосмической отраслями. Кроме того, есть и другие важные области применения, в которых горячая поковка может продемонстрировать свои сильные стороны:

• Строительная промышленность
• Машиностроение
• Сельское хозяйство
• Оборонная промышленность
• Стальная конструкция
• Морская промышленность
• Санитарный сектор
• Точное машиностроение и часовое производство

CFS Forge — профессиональная компания по горячей штамповке стали.Все наши горячие поковки в основном экспортируются в США, Великобританию, Австралию, Канаду, Южную Африку и т. Д. Свяжитесь с нами, если у вас есть проект горячей штамповки.

Горячая штамповка, горячая штамповка

С точки зрения температуры существуют различные типы штамповки: горячая штамповка, теплая штамповка и холодная штамповка (см. «Холодная ковка», «теплая ковка» и «горячая ковка»). Горячая ковка — самый популярный процесс ковки среди этих видов ковки. Вся техника ковки, используемая в Fly Forge, — это горячая штамповка, поэтому в этой статье мы подробно расскажем о горячей штамповке.

Что такое горячая штамповка?

Горячая ковка, также называемая капельной ковкой, представляет собой процесс производства самых разнообразных металлических деталей. Процесс горячей штамповки развивается с прошлого века, но с развитием оборудования, смазочных материалов и возможностей ковки современный процесс горячей штамповки с тех пор позволяет изготавливать более сложные формы из большего количества материалов. Основная процедура горячей штамповки относительно проста. Металлический пруток или заготовка сначала нагревают до диапазона рабочих температур горячей обработки для повышения пластичности.Затем материал сжимается или забивается в серии штампов из инструментальной стали, чтобы придать заготовке готовую форму. Заусенец, образованный излишками материала после ковки, устраняется, поэтому последний шаг — удалить заусенец, чтобы получить готовую кованую деталь. Горячая штамповка — это процесс, близкий к конечной, но для некоторых поковок может потребоваться некоторая последующая обработка, в частности, для поверхностей, которые могут повлиять на окончательную сборку изделия.

Основные виды горячей штамповки называются штамповкой в ​​открытых и закрытых штампах.

При открытой штамповке штампы для штамповки относительно просты, которые используются для постепенного формирования окончательной штамповки с большим количеством ударов. Этот процесс в значительной степени является более автоматизированной версией старых кузнечных операций, которые использовались веками. Обсуждение в этой главе не будет включать ковку в открытых штампах, поскольку этот процесс используется для формирования относительно грубых конечных форм, но обсуждение будет посвящено ковке в закрытых штампах, которая используется для изготовления широкого диапазона форм деталей.(См. сравнение между ковкой в ​​открытых штампах и ковкой в ​​закрытых штампах)

При штамповке в закрытых штампах формованные штампы используются для преобразования исходной заготовки в чистовую штампованную форму. Термин «ковка с закрытой штамповкой» употребляется неправильно, поскольку полости штампа не полностью закрыты, и материал в виде вспышки вытекает на линии разъема штампа на заключительных этапах штамповки. Эта вспышка является важной частью процесса ковки, и надлежащий контроль за ней важен для обеспечения заполнения штампа. В ковке в закрытых штампах используются еще два термина: поковки с блокировкой и прецизионные поковки.

Поковки с блокировкой по сравнению с обычными поковками имеют более толстое сечение и больший радиус. Их называют блокирующими поковками, потому что рабочая форма до чистового оттиска традиционно называется блокирующей. Поковки с блокирующим элементом легче формовать, чем аналогичные традиционные поковки, требуя меньшего количества стадий штамповки и меньших нагрузок. Иногда они используются, когда требуется небольшое количество деталей, чтобы снизить стоимость штампа, или в материалах, трудно поддающихся формованию, когда трудно получить тонкие срезы или есть другие проблемы.Поковки с блокировкой требуют большей последующей механической обработки для достижения окончательной формы детали, чем обычные поковки.

Прецизионные поковки — это детали с более тонким сечением и меньшими допусками, чем эквивалентные традиционные поковки, например, более близкие к форме нетто. Такие поковки требуют тщательной обработки, а пиковые нагрузки на заключительных этапах формования в 2,5–3 раза выше, чем при эквивалентной традиционной ковке. Таким образом, требуется более крупное оборудование и более точное позиционирование от штампа к штампу.Хотя термин прецизионная ковка подразумевает более высокую точность, чем обычно достигается для любого материала, на практике прецизионные поковки чаще производятся из легких сплавов (алюминиевых сплавов, магниевых сплавов и т. Д.), Чем из других материалов

Оборудование для горячей ковки

Горячие штамповки можно производить на различном оборудовании, включая механические и гидравлические прессы, винтовые прессы с трением и молотки. Это кузнечно-прессовое оборудование можно разделить на два основных типа: машины с ограничением работы и машины с ограничением хода.В машинах с ограничением работы величина деформации, которая может быть достигнута во время каждого хода или удара машины, ограничена энергией или максимальной доступной силой. Если мощность или сила меньше, чем требуется для деформации детали, то требуется более одного удара или удара. К этой категории относятся молотковые, винтовые прессы и гидравлические прессы. В машинах с ограничением хода величина деформации, которая может быть сделана, фиксируется ходом машины.Если недостаточно силы или энергии для выполнения операции, машина остановится, и следует использовать машину большего размера. Механические прессы попадают в эту категорию, поскольку кривошип или эксцентрик определяют количество движения ползуна.

Молотки — это наиболее распространенный тип используемых станков, а основная технология ковки молотов была разработана в прошлом веке. Выбор кузнечного оборудования зависит от ряда факторов, включая размер и сложность детали, материал и качество деталей, которые будут производиться.Молоты часто предпочтительнее для малых и средних партий из-за более быстрой настройки инструмента и меньших накладных расходов. Они также используются для поковок удлиненного типа и поковок разветвленного типа, поскольку могут быть предусмотрены области штампа для большего количества штампов, необходимых для таких форм. Кроме того, недоступны механические прессы с очень большой грузоподъемностью, поэтому для больших поковок необходимо использовать молотки или большие гидравлические прессы.

Стоимость горячей штамповки

Затраты на материалы обычно составляют около 50% затрат на ковку, и значительную долю этого материала составляют отходы в виде выпаривания, потери окалины и т. Д.Затраты на штамп составляют около 10% затрат на ковку, а остальная часть включает прямые затраты на рабочую силу, эксплуатацию оборудования и накладные расходы. В целях ранней оценки затрат рассматриваются три основных элемента затрат.
1. Материальные затраты, включая потери на вспышку и масштабирование
2. Эксплуатационные расходы на оборудование, включая оплату труда, отопление, вспомогательное оборудование и накладные расходы
3. Затраты на штамп, включая затраты на первоначальную оснастку, а также затраты на техническое обслуживание и ремонт
Каждый из них будет рассмотрен более подробно в следующем обсуждении.Описанная ранее процедура калькуляции затрат для горячей штамповки в настоящее время ограничивается деталями, производимыми на молотах и ​​ковочных прессах с использованием обычных штампов. Предварительное формование, выполняемое на ковочных валках, не рассматривается, как и такие процессы, как прокатка колец и горячая осадка

Сравнение горячей штамповки и холодной штамповки? Что лучше?

В идеале горячая ковка лучше всего подходит для металлов, которые обладают высокой степенью деформируемости (способность деформироваться без повреждений, которая различается в зависимости от конкретного металла).Однако есть несколько вещей, которые следует учитывать при принятии решения о том, использовать ли горячую или холодную ковку в металлургических работах.

Некоторые из уникальных результатов и соображений, связанных с горячей штамповкой, включают такие вещи, как возможность более легкого изготовления дискретных деталей, точность от низкой до средней, образование окалины (мысли об окислении) на металле, низкие уровни напряжения металла и меньшая работа. температура закалки, гомогенизация зерна, более высокий уровень пластичности и устранение химических несоответствий в металле.

Но есть и недостатки. В процессе охлаждения металл может покоробиться. Некоторые металлы становятся очень хрупкими или ломаются, если они слишком долго не подвергаются отжигу. Некоторые металлы имеют менее точные допуски на процесс. Структура зерен в металлах может быть разной. Кроме того, окружающая атмосфера может вызвать негативные реакции на металл во время его ковки. Тем не менее, горячая ковка лучше подходит для таких вещей, как аэрокосмические изделия и детали самолетов, поскольку мягкость, создаваемая нагревом металла, позволяет ему легче формовать и сложнее формовать.(Некоторые драгоценные металлы, такие как медь, также подвергаются холодной ковке.)

Холодная ковка — это немного неправильное название. Он только «холодный» по сравнению с очень высокими градусами, используемыми для горячей ковки. На самом деле температуры холодной ковки равны или близки к комнатной температуре. В то время как многие ювелирные металлы, включая золото, латунь, серебро и медь, можно подвергать холодной ковке для получения красивых и художественных результатов, чаще всего холодная ковка ограничивается изделиями из стали (например, листами из углеродного сплава).

Горячая штамповка осуществляется выше точки рекристаллизации металла.Холодная ковка — наоборот. Из-за этой более низкой температуры обычно холодная ковка лучше всего выполняется на металлах, которые уже более мягкие и не требуют процесса размягчения горячей ковки. Поскольку процесс менее вовлечен в процесс, холодная штамповка часто бывает дешевле горячей и требует небольших отделочных работ.

Интересно, что после завершения холодной штамповки можно провести отпуск для упрочнения металла. Как и горячая ковка, холодная ковка выполняется путем помещения металла в штамп, а затем молоток вдавливает металл в него, заставляя его принимать форму штампа.Молоток может быть механизированным или управляемым вручную, и, в зависимости от желаемого конечного продукта, он может быть сбит многократно в очень быстрой последовательности.

Как и горячая штамповка, холодная штамповка имеет ряд явных преимуществ, недостатков и факторов, которые следует учитывать. Поскольку холодная ковка менее сложна и не требует тех же процессов «отделки», что и горячая ковка металлов (например, напыление на термические покрытия или другие вещи), от этих аспектов обычно можно полностью отказаться и, таким образом, можно сэкономить деньги.

Металлы, подвергнутые холодной ковке, менее уязвимы для загрязнений и факторов окружающей среды, и часто поверхности металлов имеют лучшую отделку, чем изделия горячей ковки. Кроме того, холоднокованые металлы легче придают свойства направленности, улучшаются взаимозаменяемость и воспроизводимость, а также улучшается контроль размеров. Они также лучше справляются с более высокими нагрузками на штамп и напряжением и могут легко изготавливать детали в форме сетки (или близкие к ним).

Однако эти же вещи могут быть недостатком при выборе холодной ковки металла.Кроме того, перед холодной ковкой необходимо удалить любую окалину на металле, а получаемые металлы гораздо менее пластичны, чем горячие кованые. Этот процесс может создать остаточную нагрузку на металл, и поскольку необходимы как более мощное, более тяжелое оборудование, так и более прочная оснастка, некоторые потребители могут обнаружить, что холодная ковка может создать больше проблем, чем решить, или, по крайней мере, лучше подходит для более специализированного и ограниченный набор как металлов, так и металлургов.

Таким образом, горячая штамповка используется более широко.Если у вас есть проект горячей штамповки, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Морская горячая штамповка | Impression Forging Outsourcing

Морские источники для изготовления стальных поковок на заказ, изготовленных в соответствии с вашими требованиями

Горячая ковка — это процесс металлообработки, при котором металлы пластически деформируются выше их температуры рекристаллизации, что позволяет материалу сохранять свою деформированную форму при охлаждении.Sun Fast предлагает беспрецедентный подход к горячей штамповке и штамповке в открытом море. Наши специалисты предоставляют проверенные услуги по аутсорсингу промышленной изотермической ковки для сталелитейной и металлургической промышленности.

В Sun Fast мы стремимся помочь клиентам найти квалифицированных зарубежных торговых партнеров и производителей для удовлетворения их потребностей в продукции для горячей штамповки металла. Мы работаем над оптимизацией цепочек поставок наших клиентов, что приводит к большему конкурентному преимуществу и повышению удовлетворенности клиентов.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о наших возможностях промышленной горячей штамповки на шельфе или позвоните нам по телефону 714-680-8288, и мы с радостью ответим на любые ваши вопросы. Sun Fast — ваш надежный ресурс в области горячей штамповки и штамповки стали и металла.

Применение горячекованых изделий

Наши офшорные партнеры по горячей штамповке могут создать детали на заказ, соответствующие вашим проектным требованиям. Sun Fast может поставлять горячую штамповку самых разных размеров и металлов.Прочность и долговечность горячих кованых деталей делает их идеальными для более тяжелых условий эксплуатации, в том числе:

Поскольку каждая горячая штамповка, которую предоставляют наши офшорные партнеры, изготавливается по индивидуальному заказу, возможности проектирования практически безграничны.

Преимущества горячей штамповки на море

Sun Fast предлагает стратегические источники поставок горячих штампованных металлических деталей и компонентов. Работая с вашими проектами, наши партнеры по горячей штамповке могут производить детали высокого качества, отвечающие вашим уникальным требованиям.При выборе аутсорсинга горячей штамповки за границей для ваших проектов и оффшорных целей существует множество преимуществ, некоторые из которых включают следующее.

Повышенная безопасность и безопасность

Sunfast International предоставляет надежные, безопасные и чрезвычайно ценные офшорные услуги по подбору поставщиков. Мы работаем только с проверенными надежными поставщиками, на которые всегда можно положиться.

Снижение затрат и экономии времени

Sun Fast International — это оффшорный агент по поиску стратегических поставщиков, который может сэкономить ваши деньги за счет определения лучших цен на продукты, которые вы пытаетесь приобрести.За прошедшие годы мы установили десятки контактов по всему Китаю, Тайваню и Вьетнаму; мы найдем для вас лучшие офшорные цены на продукты, от которых вы зависите.

Локализованное представление

Команда опытных представителей Sun Fast International установила множество хороших рабочих отношений с поставщиками по всему миру. Это означает, что ваша компания получит гарантированно лучшие цены.

Преимущества горячей штамповки

Горячая ковка металлов как технология изготовления существует уже много веков.Благодаря этому механические свойства кованного металла улучшаются за счет зернистой структуры металла, что делает его более жестким и прочным.

Горячая штамповка может применяться практически с любым металлом и может использоваться для изготовления широкого спектра деталей. Горячая штамповка имеет множество преимуществ по сравнению с холодной высадкой. Некоторые из наиболее распространенных преимуществ изотермической горячей штамповки включают:

Преимущества

• Хорошая пластичность
• Превосходное качество поверхности
• Повышенная гибкость
• Подходит для нестандартных запчастей

Материалы для горячей штамповки

Горячая штамповка может использоваться для изготовления широкого спектра деталей и может выполняться с большинством металлических материалов, в том числе:

Характеристики температуры горячей штамповки на море

Горячая ковка начинается с кованого металлического слитка или литой металлической детали.Заготовка нагревается до достижения температуры пластической деформации (температуры рекристаллизации), которую необходимо поддерживать на протяжении всего процесса горячей штамповки. В зависимости от материала эта температура может достигать 1200 ° C. По мере формирования и формы материала его зеренная структура разрушается и гомогенизируется на более мелкие зерна, что увеличивает предел текучести, пластичность и ударную вязкость материала.

После завершения процесса горячей штамповки детали необходимо быстро охладить, чтобы «придать» металлу новую форму.Однако следует соблюдать осторожность в процессе охлаждения, так как слишком быстрое охлаждение горячих кованых деталей может привести к их короблению. Кроме того, в процессе горячей штамповки образуется очень мало отходов, что делает его одним из наиболее эффективных доступных методов производства.

Характеристики горячей штамповки

Горячие поковки делятся на поковки с заусенцами и без них. Flash необходим для создания сложной трехмерной геометрии с очень разными местными поперечными сечениями и вторичными элементами дизайна.Вспышка действует как тормоз для потока материала и замедляет поток избыточного материала. Таким образом, в матрице создается высокое внутреннее давление, которое заставляет оставшийся материал проникать в полости матрицы.

Поковки без зазоров обычно ограничиваются осесимметричными компонентами или компонентами с циклически-симметричной геометрией.

Поковки горячей штамповки обычно производятся в несколько этапов. Полуфабрикаты проката (круглого или прямоугольного сечения) используются в качестве заготовок. В редких случаях можно использовать непрерывнолитый материал или профилированные полуфабрикаты.

Свяжитесь с Sun Fast для получения международных офшорных услуг горячей штамповки сегодня

Sun Fast работает только с лучшими и наиболее надежными источниками горячей штамповки в открытом море. Наши поставщики горячей штамповки используют только материалы высочайшего качества и современное оборудование для обеспечения высокой точности и повторяемости деталей. Мы можем доставить изделия для горячей штамповки в нужных вам количествах, с быстрым сроком выполнения работ в соответствии с вашим графиком и по ценам, которые соответствуют вашему бюджету.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о наших возможностях горячей штамповки за рубежом или отправьте проект сегодня.

Поковки в закрытых штампах — Детали, изготовленные на заказ, кованые, литые и гальванические — Bunty LLC

Часто известная как «штамповка в штампе», закрытая штамповка состоит из двух или более штампов, содержащих соединенные вместе штампы. Этот простой процесс демонстрирует большую универсальность. Таким образом производители могут создавать практически неограниченное количество форм и сложных металлических деталей.

Поковка в закрытых штампах в контролируемых условиях позволяет изготавливать поковки любых размеров с относительно жесткими допусками.Однако производители обычно используют этот процесс для производства небольших компонентов сложной формы и узоров в больших объемах.

Поковки под заказ играют важную роль в нескольких важных секторах экономики, включая аэрокосмическую, автомобильную, производственную, электронную, полупроводниковую, строительную и пищевую промышленность.

СОЗДАНИЕ ЗАКРЫТЫХ Поковок на заказ

В процессе изготовления специальных штампованных штамповок используются две или более металлических штампов.Во время этого процесса ковки производитель до некоторой степени воспроизводит и автоматизирует действие кузнеца, ударяющего раскаленный металл по наковальне, чтобы изменить форму металлической детали.

ПРОЦЕСС КОВКИ

С помощью станка производитель программирует верхнюю матрицу так, чтобы она ударяла по нагретой металлической заготовке, помещенной на нижнюю матрицу. Этот процесс может зависеть от множества различных методов ковки.

ЗАКРЫТЫЕ ПОВКОВКИ В ДЕТАЛЯХ

Ковочно-штамповочные машины в закрытых штампах используют два хорошо смазываемых штампа: подвижный нижний штамп (или «штамп с наковальней») и подвижный верхний штамп (или «штамп с молотком»).Каждая матрица изготовлена ​​из прочного и долговечного материала, например из высококачественной стали. Матрица оставляет частичное негативное впечатление от формы конечной детали.

Изготовитель помещает нагретый металл на хорошо смазанную нижнюю матрицу. В процессе нагрева поверхность металла становится податливой. (Этот шаг требует использования достаточного количества материала для воспроизведения конечной детали.) Затем две матрицы движутся навстречу друг другу, каждая из которых формирует металл в процессе сжатия.

Формы покрывают весь металл полностью или частично. Вместе штампы могут быстро создавать копии определенной детали, надежно воспроизводя форму и конформацию с достаточно высоким уровнем точности.

ПРОЦЕДУРА НА СБОРКЕ

В процессе сжатия небольшое количество расплавленного металла может течь по выемкам на краях обеих матриц, называемых «желобом для мгновенного испарения». Эта пробка быстро остывает. Попытки полностью устранить заусенцев привели к разработке методов «истинно закрытой штамповки» с использованием полностью закрытых полостей штампа.

Производители часто пропускают нагретый металл на сборочной линии через ряд автоматизированных рабочих станций для штамповки в закрытых штампах, чтобы сначала придать форму детали, а затем впрессовать в металл дополнительные детали. Деталь может выходить из полости окончательной чистовой обработки, например, отображать мелкие детали на поверхности.

ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КОВКИ

Сегодня производители часто используют сложные системы контроля температуры, чтобы повлиять на создание металлических компонентов.Например, для изготовления штампованных штамповок на заказ со свойствами, желаемыми заказчиком, производитель может управлять температурой сырья:

ГОРЯЧАЯ КОВКА

Для выполнения горячей ковки производитель нагревает металл до расплавленного состояния. Затем материал будет подвергаться изменению формы и формованию в процессах литья и ковки.

ХОЛОДНАЯ КОВКА

Изготовитель выполняет ковку неотапливаемого металла при комнатной температуре, используя интенсивное высокое давление для формирования желаемой формы или отпечатка в сырье.Этот метод ковки иногда позволяет, например, изменить форму алюминия.

ТЕПЛАЯ КОВКА

Производитель нагревает металл перед ковкой, но при этом сырье не теряет своей структурной целостности. В результате такой ковки металл не перекристаллизовывается, но принимает другую форму.

ОТКРЫТЫЕ ШТАБИНЫ

Производители иногда отличают процесс ковки в закрытых штампах от другого популярного вида ковки — ковки в открытых штампах.Этот процесс перемещает горячий металл через рабочие станции, в которых матрица будет контактировать только с частью заготовки в любой момент времени.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЗАКРЫТЫХ ШТАФОНОВ

Процесс ковки в закрытых штампах дает некоторые явные преимущества перед многими формами литья или открытой штамповки с производственной точки зрения.

• Ковка в закрытых штампах обычно обеспечивает более экономичный процесс, чем ковка в открытых штампах, для выполнения крупносерийных производственных циклов.Этот процесс может быстро создать множество мелких деталей.
• Этот процесс поможет создавать формы из практически любого коммерческого металла. Например, сегодня производители полагаются на закрытую штамповку для создания деталей из стали, алюминия или латунных сплавов.
• Специальная ковка в закрытых штампах обычно обеспечивает детали с более качественной обработкой поверхности, чем многие другие процессы ковки или литья. Детали, созданные в ходе этого процесса, могут потребовать лишь минимальной отделки.
• Производитель может использовать процесс закрытой штамповки для изготовления как симметричных, так и несимметричных металлических деталей.Благодаря возможности воспроизводить детали практически любого размера и формы, этот гибкий процесс ковки широко используется в современных производственных условиях!
• По сравнению с большинством форм ковки, процесс ковки в закрытых штампах иногда позволяет создавать металлические детали с превосходными механическими свойствами. В строго контролируемых производственных условиях внутренняя зернистая структура металлических компонентов способствует повышению прочности и герметичности.
• Производители могут предпочесть закрытую штамповку, потому что детали не требуют последующей обработки.Производителю потребуется обрезать любую вспышку. Тем не менее, процесс специальной штамповки может позволить создавать глухие стержни или почти законченные формы, требующие лишь минимальной обработки и чистовой обработки.
• Производственная среда с закрытой штамповкой имеет некоторые практические преимущества при ежедневном обслуживании. Поддержание опрятности и чистоты на рабочем месте обычно требует менее сложных процедур очистки, чем того требуют места производства отливок.

---

КОНТАКТЫ BUNTY LLC

Для получения дополнительной информации о наших услугах свяжитесь с нами через удобную форму на веб-сайте или отправьте запрос на расценки напрямую.

Мы приветствуем ваши запросы.

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.

Ковка в открытых штампах — важный метод 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 80 или более футов (24.4 м) в длину.

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 кузнечного дела 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 не только для простого формования металла, но и для многих других целей. 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

• Снижена вероятность пустот
• Лучшее сопротивление усталости
• Улучшенная микроструктура
• Непрерывный поток зерна
• Более мелкое зерно
• Больше прочности

Зубцы — это последовательная деформация прутка по его длине с помощью 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 стержни, 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, в то время как ковка в закрытых штампах может быть полностью автоматизирована и представляет собой гораздо более простой процесс.

Узнайте больше о продуктах для открытой штамповки CanForge

металлургия | Определение и история

Использование металлов в настоящее время является кульминацией долгого пути развития, продолжающегося примерно 6 500 лет.Принято считать, что первыми известными металлами были золото, серебро и медь, которые находились в самородном или металлическом состоянии, причем самыми ранними из них, по всей вероятности, были самородки золота, найденные в песках и гравиях русел рек. Такие самородные металлы стали известны и ценились за их декоративные и утилитарные ценности во второй половине каменного века.

Ранняя разработка

Золото можно агломерировать в более крупные куски холодным молотком, а самородная медь — нет, и важным шагом к эпохе металлов стало открытие, что металлам, таким как медь, можно придавать форму путем плавления и литья в формах; Среди самых ранних известных изделий этого типа — медные топоры, отлитые на Балканах в IV тысячелетии до нашей эры.Следующим шагом стало открытие возможности извлечения металлов из металлосодержащих минералов. Они были собраны, и их можно было отличить по цвету, текстуре, весу, цвету пламени и запаху при нагревании. Заметно больший выход, полученный при нагревании самородной меди с соответствующими оксидными минералами, мог привести к процессу плавки, поскольку эти оксиды легко восстанавливаются до металла в угольном слое при температурах выше 700 ° C (1300 ° F) в качестве восстановителя. , окись углерода, становится все более стабильной.Чтобы осуществить агломерацию и отделение расплавленной или плавленной меди от связанных с ней минералов, необходимо было ввести оксид железа в качестве флюса. Этот дальнейший шаг вперед можно объяснить присутствием госсановых минералов оксида железа в выветрившихся верхних зонах месторождений сульфида меди.

Во многих регионах медно-мышьяковые сплавы, превосходящие медь по свойствам как в литой, так и в деформируемой форме, были произведены в следующий период. Сначала это могло быть случайным из-за сходства цвета и цвета пламени между ярко-зеленым минералом карбоната меди малахитом и продуктами выветривания таких минералов сульфида меди и мышьяка, как энаргит, и, возможно, позже за этим последовал целенаправленный отбор. соединений мышьяка из-за запаха чеснока при нагревании.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Содержание мышьяка варьировалось от 1 до 7 процентов, до 3 процентов олова. Медные сплавы, в основном не содержащие мышьяка, с более высоким содержанием олова — другими словами, настоящая бронза — по всей видимости, появились между 3000 и 2500 годами до н. Ценность олова могла быть открыта благодаря использованию станнита, смешанного сульфида меди, железа и олова, хотя этот минерал не так широко доступен, как основной минерал олова, касситерит, который, должно быть, был конечным источником металла.Касситерит поразительно плотный и встречается в виде гальки в аллювиальных отложениях вместе с арсенопиритом и золотом; в определенной степени это также встречается в упомянутых выше госсанах из оксида железа.

Несмотря на то, что бронза могла развиваться независимо в разных местах, наиболее вероятно, что культура бронзы распространилась через торговлю и миграцию народов с Ближнего Востока в Египет, Европу и, возможно, Китай. Во многих цивилизациях производство меди, мышьяковистой меди и оловянной бронзы продолжалось некоторое время вместе.Возможное исчезновение медно-мышьяковых сплавов трудно объяснить. Производство могло быть основано на минералах, которые не были широко доступны и стали дефицитными, но относительный дефицит оловянных минералов не препятствовал существенной торговле этим металлом на значительных расстояниях. Возможно, что в конечном итоге предпочтение было отдано оловянной бронзе из-за вероятности отравления мышьяком от паров, образующихся при окислении содержащих мышьяк минералов.

По мере того, как выветрившиеся медные руды в данных местах разрабатывались, более твердые сульфидные руды под ними добывались и плавились.Используемые минералы, такие как халькопирит, сульфид меди и железа, нуждались в окислительном обжиге для удаления серы в виде диоксида серы и получения оксида меди. Это потребовало не только более высокого металлургического мастерства, но и окисления тесно связанного железа, что в сочетании с использованием флюсов оксида железа и более жесткими восстановительными условиями, создаваемыми улучшенными плавильными печами, привело к более высокому содержанию железа в бронзе.

Невозможно провести резкую границу между бронзовым и железным веками.Небольшие куски железа могли быть произведены в медеплавильных печах, поскольку использовались флюсы оксида железа и железосодержащие сульфидные руды меди. Кроме того, более высокие температуры печи создали бы более сильные восстановительные условия (то есть более высокое содержание монооксида углерода в топочных газах). Первый кусок железа, найденный на железнодорожных путях в провинции Дренте, Нидерланды, был датирован 1350 годом до н. Э., Датой, обычно считающейся средним бронзовым веком для этой местности. С другой стороны, в Анатолии железо использовалось еще в 2000 году до нашей эры.Иногда встречаются упоминания о железе и в более ранние периоды, но этот материал имел метеоритное происхождение.

После того, как была установлена ​​связь между новым металлом, обнаруженным в медных расплавах, и рудой, добавленной в качестве флюса, естественно последовала работа печей для производства одного железа. Конечно, к 1400 г. до н. Э. В Анатолии железо приобрело большое значение, а к 1200–1000 гг. До н. Э. В довольно широких масштабах превратилось в оружие, первоначально лезвия кинжалов.По этой причине 1200 г. до н.э. был принят за начало железного века. Свидетельства раскопок указывают на то, что искусство производства железа зародилось в горной стране к югу от Черного моря, в районе, где преобладали хетты. Позже это искусство, по-видимому, распространилось среди филистимлян, поскольку в Гераре были обнаружены неочищенные печи, датируемые 1200 годом до н. Э., Вместе с рядом железных предметов.

Плавка оксида железа с древесным углем требовала высокой температуры, и, поскольку температура плавления железа 1540 ° C (2800 ° F) в то время была недостижима, продукт представлял собой просто губчатую массу пастообразных шариков металла, смешанных с полужидкостью. шлак.Этот продукт, позже известный как блюм, вряд ли можно было использовать в том виде, в каком он стоял, но многократный повторный нагрев и обработка горячим молотком удалили большую часть шлака, в результате чего кованое железо стало гораздо более качественным продуктом.

На свойства железа сильно влияет присутствие небольшого количества углерода, при этом значительное увеличение прочности связано с содержанием менее 0,5%. При достижимых в то время температурах — около 1200 ° C (2200 ° F) — восстановление древесным углем дает почти чистое железо, которое было мягким и имело ограниченное применение для оружия и инструментов, но когда соотношение топлива к руде было увеличено и вытяжка печи усовершенствованный с изобретением более совершенного сильфона, железо поглотило больше углерода.Это привело к появлению блюмов и продуктов из железа с различным содержанием углерода, что затруднило определение периода, в течение которого железо могло быть намеренно упрочнено за счет науглероживания или повторного нагрева металла в контакте с избытком древесного угля.

Углеродсодержащее железо имело еще одно большое преимущество, заключающееся в том, что, в отличие от бронзы и безуглеродистого железа, его можно было сделать еще более твердым путем закалки, то есть быстрого охлаждения путем погружения в воду.