Что такое ковка и как она может улучшить ваш продукт?
Опубликовано Cornell Forge Co. на | Оставить комментарий
Щелкните, чтобы развернутьКовка веками использовалась для изготовления инструментов, оружия и других полезных или декоративных предметов. Хотя ковка использовалась с древних времен, ее преимущества перед современными методами производства могут сделать ее отличным выбором для вашего продукта.
В этом блоге мы обсудим, что такое ковка, как она работает и какую пользу она может принести вашему продукту. Мы также рассмотрим примеры популярных продуктов, в которых используется процесс ковки, и то, как их можно использовать в производстве металлических изделий.
Что такое ковка?
Ковка — это процесс металлообработки, который включает нагрев металла и ковки или придание ему желаемой формы. Температура металла должна быть выше точки его рекристаллизации, которая различна для каждого типа металла.
Например, сталь можно выковать при температуре от 1550 до 2250 °F. Кроме того, некоторые металлы и требования к конструкции могут использовать процесс горячей или холодной ковки.
Ковка может производиться вручную или на станках, таких как кузнечные прессы или молоты. В зависимости от того, какой тип объекта вы создаете, можно использовать любой метод
Какая польза от ковки для вашего продукта?
Производители могут использовать ковку для создания различных объектов с различными требованиями и приложениями. Кроме того, ковка может принести следующие преимущества продуктам:
Гибкость производства
С помощью ковки можно создавать детали различных форм и размеров. Этот процесс особенно полезен при создании сложных форм или деталей неправильной формы, поскольку он позволяет изготавливать компонент в соответствии с его точными спецификациями.
Прочность конструкции и ударная вязкость
Кованые изделия часто более долговечны, чем изделия, изготовленные другими способами.
В процессе ковки размер зерна металла уменьшается, а его атомы выстраиваются вдоль направления штамповки. Это повышает структурную целостность продукта, поэтому он может лучше противостоять ударам и нагрузкам с течением времени.
Лучшее качество
Ковка позволяет производить компоненты более высокого качества благодаря улучшенным свойствам материала. К ним относятся ориентация зерна, однородность, меньшее количество дефектов, меньшая пористость и лучшее качество поверхности.
Низкая стоимость
Поскольку кованые изделия имеют более высокое качество, производители эффективно снижают стоимость ремонта или замены из-за дефектов или отказов. Кроме того, с современными методами ковки, включая автоматизацию, ковка обеспечивает недорогой производственный процесс, который является конкурентоспособным по стоимости и часто сокращает общее время обработки.
Различные виды ковки
Существует несколько видов ковки, используемых для создания металлических изделий.
В зависимости от размера и формы изделия, которое вы хотите изготовить, один тип может подойти больше, чем другой. Вот обзор наиболее распространенных методов ковки:
Ковка в штампах
Этот процесс, также называемый штамповкой в закрытых штампах, требует двух штампов, которые идеально подходят друг другу, чтобы придать нагретому металлу желаемую форму. Плашки смыкаются вместе с большой силой, в результате чего металл принимает форму между ними. Ковка штамповкой обычно используется для более сложных форм. Вместо этого один молоток используется для придания формы горячему металлу между двумя плоскими штампами. Этот метод обычно используется для более крупных объектов, таких как слитки, валы и стержни.
Ковка с осадкой
Ковка с осадкой включает в себя нагрев куска металла на одном конце стержня и проковку его на этом конце штампом или наковальней для увеличения его длины без изменения диаметра. Этот тип ковки часто используется для создания цилиндрических деталей с резьбой или другими элементами по длине.
Ковка бесшовных катаных колец
Ковка прокатных колец включает пропускание нагретого металла через два ролика для постепенного изменения его формы. Этот метод часто используется для создания длинных стержней или труб сложной формы, которую было бы трудно получить другими методами.
Холодная ковка
Экструзия, холодное волочение, холодная высадка, чеканка и гибка — вот некоторые методы, используемые в холодной ковке. Этот тип может быть более рентабельным, поскольку он не требует термической обработки и позволяет производить компоненты с высококачественной обработкой поверхности и жесткими допусками по размерам.
Высококачественные услуги по ковке с Cornell Forge
Cornell Forge — сертифицированная по стандарту ISO 900:2015 компания, специализирующаяся на ковке металлических изделий! Наша высококвалифицированная и квалифицированная рабочая сила более чем способна работать с широким спектром продуктов и сложных деталей. Мы также предлагаем конкурентоспособные цены на глобальном уровне, стабильные стандарты качества и надежные сроки доставки и выполнения заказов!
Благодаря 90-летнему опыту работы вы можете положиться на нас в вопросах ковки! Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования сегодня.
Объяснение ковки – инструмент Warwood
Если вы проводили много времени с ручными инструментами или в хозяйственных магазинах, вы почти наверняка видели слова «кованые штамповки», отштампованные на гаечном ключе или другом инструменте. И если вы похожи на большинство из нас, вы, вероятно, просто предположили, что штамповка — это какой-то производственный процесс, который был лучше, чем альтернативы, а затем не думали об этом больше.
Вы были правы в том, что штамповка — это метод изготовления металлических инструментов, который в целом превосходит альтернативные методы — литье и механическую обработку, — но это еще не все. Здесь, в Warwood Tool, мы занимаемся ковкой промышленных инструментов, таких как кувалды, тесла, кирки, ломы и кувалды, уже более века, и за это время мы превратили этот процесс в нечто, граничащее с искусством. Вот как это работает.
Горячая, горячая и холодная ковка
Ковка методом штамповки — это особый вид ковки, который просто означает формование металла с применением силы, в отличие от формования его путем резки или плавления и заливки в форму.
Усилие может быть приложено с помощью ручного молотка, механического молотка или пресса.
Ковка без нагрева заготовки называется «холодной ковкой». Ковка после нагрева металла выше температуры его рекристаллизации называется горячей ковкой. Ковка после нагрева металла до температуры ниже температуры его рекристаллизации называется, как вы уже догадались, «теплой ковкой». (Температура рекристаллизации металла — это температура, при которой деформированные зерна его кристаллической структуры замещаются новым набором зерен, и обычно составляет от трети до половины температуры плавления.)
Процесс, о котором вы, вероятно, думаете, когда слышите слово «ковка» — забивание раскаленного металла на наковальне, — это горячая ковка, и он практикуется уже тысячи лет. По сути, это включает в себя нагревание металла в печи, чтобы сделать его более пластичным, а затем придание ему формы с применением силы, которая первоначально применялась с помощью ручного молота.
Modern Refinement
Ковка методом штамповки — это всего лишь современное усовершенствование тысячелетнего процесса забивания горячего куска металла на наковальне в желаемую форму.
Однако вместо того, чтобы размахивать молотом вручную, при ковке методом ковки используются «молоты» — машины, которые многократно поднимают тяжелый груз, известный как «таран», а затем буквально бросают его на заготовку, используя силу тяжести.
Кроме того, в современной штамповке обычно используются детали, называемые штампами, для получения более сложных форм, чем это возможно путем простого удара плоской поверхностью, такой как головка молотка, по другой плоской поверхности, такой как верхняя часть традиционной наковальни. Штамп — это, по сути, пресс-форма желаемой формы. Когда нагретый металл забивается в матрицу, он принимает форму матрицы.
В Warwood мы используем так называемый процесс с закрытой матрицей, при котором нижняя матрица прикрепляется к наковальне, а верхняя — к нижней части поршня. Когда плунжер падает, горячий металл «зажимается» между верхней и нижней матрицами, образуя обе стороны инструмента.
Исторические отбойные молотки
Компания Warwood Tool эксплуатирует и обслуживает три исторических отбойных молотка, изготовленных в начале 20 века.
Специальный тип отбойного молотка, известный как «досочный молоток». В этих отбойных молотках используется доска из твердой древесины, прикрепленная к верхней части поршня. Ролики по обеим сторонам доски захватывают ее и поднимают вверх. Затем ролики убираются, позволяя доске и поршню упасть. Наши отбойные молотки рассчитаны на 1000, 2000 и 3000 фунтов соответственно. Они управляются нажатием на ножной переключатель и производят 60 ударов в минуту.
Warwood также использует три наклонных молота Bradley, которые используются в основном для свободной штамповки конических концов стержней и других инструментов. По сути, массивные версии кузнечного молота с механическим приводом, молоты Брэдли приводятся в действие электродвигателями.
Несколько типов кузнечных прессов также используются для «осадки» стали (создания выпуклости или выпуклости на конце заготовки), уменьшения диаметра заготовки, обрезки отходов деталей, пробивки проушин для ручек и штамповки информации на инструментах.
Активное коммерческое использование этих исторических отбойных молотков и отбойных молотков крайне редко, а техническое обслуживание требует любви. Мастерам Warwood иногда приходится изготавливать детали в механическом цехе на месте, и найти кленовые доски нужного размера и качества для молотков для досок является проблемой. В механическом цехе также изготавливаются и ремонтируются штампы.
Блокировка, черновая и чистовая обработка
Warwood обычно штампует инструменты в три «прохода», используя штампы, форма которых постепенно приближается к готовой детали. Первый проход с использованием штампа, называемого «блокировщиком», формирует из стали общую форму детали, чтобы она правильно заполнила отпечаток в следующем штампе, «более грубом», который производит слегка увеличенную версию конечной детали. Последняя матрица, «финишная», доводит деталь до правильных допусков.
Старый против нового
Сегодня большая часть кузнечно-штамповочных станков автоматизирована.
Вместо человека-ремесленника молотком и заготовкой управляет компьютер или робот. Однако в Warwood мы куем инструменты так же, как уже более 100 лет. Квалифицированные мастера управляют молотками с помощью ножных переключателей, вручную манипулируя заготовкой. При одном ударе в секунду (или больше для наклонных молотков) операторы должны мгновенно принимать решения о том, когда и как поворачивать и перемещать заготовку, основываясь на своем опыте. Мы считаем, что результат превосходит все, что может быть достигнуто с помощью компьютера, и мы очень гордимся тем, что возводим процесс ковки в нечто, граничащее с формой искусства.
Ковка по сравнению с литьем и механической обработкой
Двумя наиболее распространенными методами формовки металла являются литье и механическая обработка. Литье — это процесс заливки расплавленного металла в форму или отливку нужной формы с последующим охлаждением. Механическая обработка — это процесс удаления металла с помощью режущих инструментов для придания желаемой формы почти так же, как скульптор удаляет материал из деревянного блока для создания скульптуры.
Оба процесса имеют свои преимущества. Литье экономически выгодно для крупносерийного производства. Механическая обработка не так рентабельна в больших масштабах, но делает возможным изготовление единичных изделий по индивидуальному заказу, поскольку не нужно изготавливать пресс-формы или штампы. Современная компьютеризированная обработка также обеспечивает высокую точность.
Но ни один из процессов не укрепляет металл так, как это делает ковка. Ковка изменяет зернистую структуру металла, делая структуру более однородной, устраняет мелкие внутренние пустоты в металле, разрушает включения других металлов в стали. В результате получается более прочный и долговечный инструмент. Фактически, кованый инструмент обычно примерно на 30% прочнее некованого материала, из которого он был сделан.
Литье подходит для некоторых видов инструментов и помогает поддерживать низкие цены. Но для инструментов, которые постоянно подвергаются экстремальным нагрузкам — кувалды, молотки, монтировки, кувалды, тесла, топоры, долота и клинья — ковка намного лучше.
