Пояснення кування, кування та холодного кування?

Кування – це метод обробки, який використовує кувальні машини для тиску на металеву заготовку для отримання пластичної деформації, щоб отримати поковки з певними механічними властивостями, певною формою та розміром. Кування та штампування належать до природи пластичної обробки, яку спільно називають куванням. Кування є поширеним методом формування в механічному виробництві.

Куванням можна усунути пористість лиття і зварювання отворів у металі, а механічні властивості поковок, як правило, кращі, ніж у виливків з того ж матеріалу. Для важливих деталей з високим навантаженням і важкими умовами роботи в машинобудуванні в основному використовуються поковки, за винятком прокатних листів, профілів або зварних виробів простої форми. За температурою заготовки під час обробки кування можна розділити на холодне кування та гаряче кування. Холодне кування, як правило, обробляється при кімнатній температурі, а гаряче кування – при температурі рекристалізації, вищій, ніж заготовка. Іноді кування, коли воно нагрівається, але температура не перевищує температуру рекристалізації, називається теплим куванням. Однак цей підрозділ не повністю уніфікований у виробництві. Температура рекристалізації сталі становить близько 460 градусів, але 800 градусів зазвичай використовується як лінія поділу, а гаряче кування вище 800 градусів; Температуру від 300 до 800 градусів називають теплим або напівгарячим куванням. Кування можна розділити на вільне кування, штамповку, холодну висадку, радіальне кування, екструзію, формувальну прокатку, ковку валків, прокатку тощо. Деформація заготовки під тиском в основному не обмежена зовнішніми обмеженнями, що називається вільним куванням, також відомим як відкрите кування; Деформація заготовки інших методів кування обмежується штампом, який називається закритим режимом кування.

Формувальні інструменти, такі як формоутворювальна прокатка, валкова ковка та прокатка, мають відносний обертальний рух із заготовкою, що створює тиск та формує заготовку точково й асимптотично, тому її також називають обертальним куванням. Ковальськими матеріалами в основному є вуглецева сталь і легована сталь з різними компонентами, потім йдуть алюміній, магній, мідь, титан та їх сплави. Початковий стан матеріалів включає бруски, злитки, металевий порошок і рідкий метал. Як правило, в малих і середніх поковках в якості заготовок використовуються круглі або квадратні бруски. Зернова структура та механічні властивості бруска однорідні та хороші, форма та розмір точні, а якість поверхні хороша, що зручно для масового виробництва.

До тих пір, поки температура нагріву та умови деформації обґрунтовано контролюються, поковки з відмінними характеристиками можна кувати без великої деформації кування. Злитки використовуються тільки для великих поковок. Злиток являє собою литу структуру з великими стовпчастими кристалами і пухкими центрами. Тому через велику пластичну деформацію стовпчасті кристали повинні бути розбиті на дрібні зерна і нещільно ущільнені, щоб отримати чудову структуру металу та механічні властивості. Заготовки порошкової металургії, утворені пресуванням і випалом, можуть бути виготовлені в порошкове кування методом ковки без блискавки в гарячому стані. Ковальський порошок близький до щільності звичайних штампових поковок, має хороші механічні властивості та високу точність і може зменшити подальше різання. Внутрішня структура порошкового кування однорідна без сегрегації. Його можна використовувати для виготовлення малих шестерень та інших заготовок.

Однак ціна порошку набагато вище, ніж на звичайний брусок, і його застосування у виробництві обмежене. Додаючи статичний тиск до рідкого металу, що заливається в отвір матриці, щоб він затвердів, кристалізувався, течів, пластично деформувався і формувався під дією тиску, можна отримати поковки з необхідною формою та властивостями. Кування рідким металом – це метод формування між литтям під тиском і куванням під тиском, який особливо підходить для складних тонкостінних деталей, які важко сформувати за допомогою штампового кування. Різні методи кування мають різні процеси, серед яких технологічний потік гарячого кування є найдовшим. Загальний порядок: заготовка ковальської заготовки; Нагрівання ковальського матеріалу; Підготовка вальцьової заготовки; штамповка; Обрізка; Проміжний огляд для перевірки розмірів і дефектів поверхні поковок; Термічна обробка поковок для усунення напруги від кування та покращення продуктивності різання металу; Очищення, в основному для видалення поверхневого оксидного нальоту; виправлення; Перевірка: як правило, поковки повинні проходити перевірку зовнішнього вигляду та твердості, а важливі поковки також мають проходити аналіз хімічного складу, механічних властивостей, залишкових напружень та інших контролю та неруйнівного контролю. Кування — загальна назва кування та штампування. Це метод формування та обробки, при якому головка молотка, блок ковадла, пуансон або матриця кувального обладнання чинить тиск на заготовку для отримання пластичної деформації, щоб отримати деталі необхідної форми та розміру.

У процесі кування вся заготовка має очевидну пластичну деформацію і велику кількість пластичного потоку; У процесі штампування заготовка в основному формується шляхом зміни просторового положення кожної ділянки деталі, і в ній немає великого дистанційного пластичного потоку. Кування в основному використовується для обробки металевих деталей, а також може використовуватися для обробки деяких неметалевих деталей, таких як інженерні пластмаси, гума, керамічні заготовки, цегляні заготовки та композитні матеріали. Прокат і волочіння в ковальсько-металургійній промисловості належать до обробки пластмас або обробки тиском, але кування в основному використовується для виготовлення металевих деталей, тоді як прокат і волочіння в основному використовуються для виробництва загальних металевих матеріалів, таких як пластини, смуги, труби, профіль і дріт. стрижень. Наприкінці епохи неоліту люди почали ковати натуральну червону мідь для виготовлення прикрас і гаджетів. Китай використовував технологію холодного кування для виготовлення інструментів понад 2000 років до нашої ери. Наприклад, предмети з червоної бронзи, знайдені в культурному об’єкті Qijia Хуанньянтай в Увей, провінція Ганьсу, мають очевидні сліди молотків. У середині династії Шан метеоритне залізо використовувалося для виготовлення зброї, і був прийнятий процес кування. Блок плавки кованого заліза з'явився в пізньвесняний і осінній період, утворений багаторазовим нагріванням і куванням для видавлювання оксидних включень. Спочатку люди кували, розмахуючи молотком. Пізніше люди тягнули мотузки та шківи, ​​щоб підняти важкий молот, а потім вільно падали, щоб виковувати заготовку. Після 14 століття з'явилася сила тварин і гідравлічне кування. У 1842 році Нейсміт з Англії виготовив перший паровий молот, завдяки чому кування вступило в епоху застосування потужності. Пізніше один за одним з'явилися кувальний гідравлічний прес, моторний молот, пневматичний молот і механічний прес. Шинний молот вперше був використаний під час Громадянської війни в США (1861 ~ 1865) для ковки деталей зброї. Потім в Європі з'явився паровий ковальний молот, і процес штамповки поступово набув популярності. До кінця 19 століття сформувалася основна категорія сучасних ковальських машин. На початку 20 століття, з масовим виробництвом автомобілів, гаряче кування швидко розвивалося і стало основним процесом кування. У середині 20-го століття ковальний прес для гарячого штампування, плоска кувальна машина та ковальний молот без ковадла поступово замінили звичайний кувальний молот, підвищивши продуктивність і зменшивши вібрацію та шум. З розвитком нових процесів кування, таких як технологія нагріву без окислення, високоточні та довговічні штампи, гаряче пресування та формування, а також кувальні оператори, маніпулятори та автоматичні кувальні виробничі лінії, ефективність та економічний ефект ковальське виробництво постійно вдосконалювалося. Холодне кування передує гарячому. Ранні червоні мідні, золоті, срібні листи та монети були холодним куванням. Застосування холодного кування в механічному виробництві було популяризовано в 20 столітті.

Холодна висадка, холодна екструзія, радіальне кування та поворотна прокатка розвивалися один за одним, поступово формуючи ефективний процес кування, який дозволяє виготовляти точні деталі без різання. Раннє штампування використовувало лише прості інструменти, такі як лопата, ножиці, дирокол, молоток і ковадло для формування металевих пластин (переважно пластин з міді або мідних сплавів) шляхом ручного різання, штампування, різання та стукання, щоб виготовляти музичні інструменти та горщикові інструменти, такі як гонги, тарілки та цимбали. Зі зростанням виробництва середніх і товстих листів і розвитком штампувального гідравлічного та механічного преса обробку штампування також почали механізувати в середині-19 століття. У 1905 році в США почали виробляти рулони з вузькополосної сталі гарячої безперервної прокатки, в 1926 році почали виробляти широкополосну сталь, а потім з'явилася сталь холодної безперервної прокатки.

У той же час збільшується вихід плити та стрічки, покращується якість та знижується вартість. У поєднанні з розвитком виробництва кораблів, залізничних транспортних засобів, котлів, контейнерів, автомобілів і банок штампування стало одним з найбільш поширених процесів формування. Кування в основному класифікують за режимом формування та температурою деформації. За способом формування ковку поділяють на ковку і штампування; За температурою деформації кування можна розділити на гаряче кування, холодне кування, тепле кування та ізотермічне кування. Гаряче кування - це кування вище температури рекристалізації металу. Підвищення температури може підвищити пластичність металу, поліпшити внутрішню якість заготовки і зробити її нелегкою для розтріскування. Висока температура також може знизити стійкість металу до деформації та тоннаж кувального обладнання. Однак існує багато процесів гарячого кування, низька точність заготовки та шорстка поверхня, а також поковки схильні до окислення, зневуглецювання та втрат при горінні. Холодне кування – це кування, яке здійснюється при температурі, нижчій за температуру перекристалізації металу. Як правило, холодне кування в основному відноситься до кування при кімнатній температурі, а кування при температурі, вищій за кімнатну, але не вище температури рекристалізації, називається теплим куванням. Тепла кування має високу точність, гладку поверхню та невелику стійкість до деформації.

Заготівля, сформована холодним куванням при кімнатній температурі, має високу точність форми та розмірів, гладку поверхню та декілька процедур обробки, що зручно для автоматичного виробництва. Багато деталей холодного кування та штампування можна безпосередньо використовувати як деталі або вироби без різання. Однак під час холодного кування через низьку пластичність металу він легко тріскається під час деформації, а опір деформації великий, тому необхідне ковальське обладнання великого тоннажу. Ізотермічне кування полягає в тому, щоб підтримувати постійну температуру заготовки протягом усього процесу формування. Ізотермічне кування — це повне використання високої пластичності деяких металів при тій самій температурі або отримання специфічної мікроструктури та властивостей. Ізотермічне кування має підтримувати штамп і заготовку при постійній температурі, що вимагає великих витрат. Він використовується лише для спеціальних процесів кування, наприклад, суперпластичного формування. Кування може змінити структуру металу та покращити властивості металу. Після гарячої ковки злиток ущільнюють або зварюють оригінал у вигляді литої пористості, пористості та мікротріщин; Оригінальний дендритний кристал розбивається, що робить зерно більш дрібним; У той же час вихідна сегрегація та нерівномірний розподіл карбіду змінюються, щоб зробити структуру однорідною, щоб отримати поковки з щільними, однорідними, тонкими, гарними всебічними характеристиками та надійним використанням. Після гарячої ковки деформації метал має волокнисту структуру; Після деформації холодного кування кристали металу в порядку. Кування полягає в тому, щоб зробити метал пластичним, щоб отримати заготовку необхідної форми. Після того як пластичний потік металу створюється зовнішньою силою, об’єм залишається незмінним, а метал завжди надходить до частини з найменшим опором. У виробництві форма заготовки часто контролюється відповідно до цих законів, щоб реалізувати висадку, витягування, розгортання, згинання, глибоке витягування та інші деформації. Розмір кованої заготовки точний, що сприяє організації серійного виробництва. Кування, екструзія, штампування та інші види застосування, розміри штамповки є точними та стабільними. Високоефективне ковальське обладнання та автоматична кувальна виробнича лінія можуть бути використані для організації професійного масового або масового виробництва. Виробничий процес кування включає заготівлю, нагрівання та попередню обробку ковальської заготовки перед формуванням; Перевірка, калібрування та післятермічна обробка заготовки. Звичайні кувальні машини включають ковальський молот, гідравлічний прес і механічний прес. Ковальський молот має велику швидкість удару, що сприяє плину металопластику, але він вироблятиме вібрацію; Статична ковка гідравлічного преса сприяє проковці металу та покращенню організації. Робота стабільна, але продуктивність низька; Ход механічного преса фіксований, що легко реалізувати механізацією та автоматизацією. У майбутньому процес кування розвиватиметься у покращенні внутрішньої якості кувальних деталей, розробці технології точного кування та точного штампування, розвитку ковальського обладнання та виробничої лінії з більш високою продуктивністю та автоматизацією, розробці гнучкої системи формування ковки, розробці нових кувальних матеріалів та способи обробки куванням. Підвищення внутрішньої якості кованих деталей полягає в основному в поліпшенні їх механічних властивостей (міцності, пластичності, в'язкості, втомної міцності) і надійності. Це вимагає кращого застосування теорії металопластичної деформації; Застосовувати матеріали кращої внутрішньої якості; Правильно проводити передкувальний нагрів і ковальсько-термічну обробку; Більш суворий і розширений неруйнівний контроль кованих деталей. Менше і без різання є найважливішим заходом і напрямком для машинобудівної промисловості для покращення використання матеріалів, підвищення продуктивності праці та зниження споживання енергії. Менше ковальського матеріалу, відсутність окислювального нагрівання та розробка матеріалів для штампів і методів обробки поверхні з високою твердістю, зносостійкістю та тривалим терміном служби.