Температура для ковки металла
Ковка металла в домашних условиях настоящее искусство для домашнего мастера, сравнимое с искусством художника, упражняться и совершенствоваться в котором можно бесконечно. Прежде всего вам необходимо будет обзавестись необходимым инструментом для кузнечного дела и оборудовать специальное место под кузницу, или даже сделать кузницу стационарно. Однако даже если у вас имеется сама кузня и все необходимые приспособления для кузницы, кузнечное дело требует еще и дополнительных знаний касательно всего технологического процесса ковки.
Нагрев заготовок для ковки в домашних условиях
Нагрев заготовки — одна из самых важных и ответственных операций в технологическом процессе ковки. От того насколько правильно Вы подберете температуру для ковки, будет зависеть качество всего изделия. Ковать заготовку можно только после нагрева ее до «ковочной температуры» — оптимальной температуры для каждого металла, при которой у него снижается сопротивляемость деформации и повышается пластичность. «Ковочная температура» представляет собой определенный интервал температур, и для каждого металла, в зависимости от его структуры и химического состава, будет различаться.
Подбор температурного режима для ковки металла в домашних условиях.
Необходимо помнить, что в случае если мы нагреваем заготовку из углеродистой стали, углерод из верхнего слоя, под действием температуры будет выгорать. Глубина выгорания углерода в таком случае составляет примерно от 2 до 4 мм, что соответственно ведет к уменьшению показателей твердости будущего изделия, а так же к снижению прочности и закаливаемости стали.
Перед началом ковки, кузнец должен убедиться что вся заготовка прогрелась равномерно, и соответственно имеет одинаковые свойства по пластичности и устойчивости к деформации, по всей своей площади.
В зависимости от конкретной марки стали определяется свой температурный интервал для ковки изделия. Другими словами имеются достаточно четко определенные температуры, необходимые для начала процесса ковки (Тн) и для его окончания (Тк).
Ошибки при ковке метала в домашних условиях
Если же заготовку нагреть ниже температуры необходимой для начала процесса ковки (Тн), то при ее обработке очень велика вероятность образования трещин, в следствии недостаточной пластичности металла.
Знаменитая дедовская пословица «Куй железо пока горячо», как нельзя точно дает понять важность момента достижения заготовкой необходимой температуры. Другими словами, производить процесс ковки в домашних условиях, необходимо строго в определенном температурном интервале от Тн до Тк. (на диаграмме приведен в виде заштрихованной области для состояния железо-углерод). В случае если Вы не знаете марку стали с которой придется работать, ее легко можно определить проверив «на искру» и сверившись с табл. 1-3. При ковке в домашних условиях температуру заготовки можно определять по цвету каления и побежалости металла.
Топливо для ковки металла в домашних условиях.
Для домашнего умельца, выполняющего все работы своими руками, наилучшим вариантом топлива будет каменный уголь. Очень хорошо для нагрева заготовок в домашних условиях использовать уголь размером с грецкий орех, черного цвета и блестящий. Достаточно часто в качестве топлива используют кокс, имеющий достаточно высокую температуру горения. Дрова лиственных пород деревьев также можно использовать в качестве топлива для нагрева заготовки. Но все же наиболее доступным и применяемым топливом при ковке в домашних условиях остается древесный уголь.
Создание кузни своими руками дело более простое, чем может показаться вначале.
Как сделать горн, для ковки металла в домашних условиях.
Кухонная мебель, широкий выбор и ассортимент.
Холодная ковка своими руками-занятие для тех, кто желает создавать прекрасное.
САТ-1 не занимающий много места, уникальный для России, аппарат для сварки.
Ковка металла в домашних условиях- часть 2. Нагрев металла для ковки и топливо для кузницы
Изменение свойств металла при нагреве и ковке
Чтобы правильно вести процесс ковки, необходимо знать температуру начала и конца ковки каждого металла, каждой марки стали, т. е. знать режимы нагрева .
Режим нагрева металла - это порядок и способ нагрева металла, который обеспечивает температуру и скорость, необходимые для получения заготовок, пригодных для ковки и получения из них качественных поковок.
Температура ковки для различных марок сталей не одинакова и зависит от их химического состава. Чем больше углерода встали, тем ниже температура плавления и ковки .
Температура нагрева металла для ковки имеет очень важное значение, так как может влиять на качество деталей получаемых ковкой, поэтому за ней требуется постоянный контроль. Для этого в кузницах с нагревательными печами используют термопары и различные виды пирометров. При нагреве металла в горнах, как правило, можно приближенно определять температуру нагрева металлов на глаз по следующим цветам каления, при дневном освещении в тени:
Цвет нагретого металла | Температура………….. °С
Темно-коричневый (заметен в темноте)…..530 … 580
Темно-вишнево-красный……………………. 730 … 770
При охлаждении металла цвет каления изменяется в обратной последовательности .
Температура нагрева сталей в начале ковки должна быть ниже их температуры плавления на 150…200°С. При более высокой температуре может наступить явление пережога. Во время ковки металл остывает и ковать его становится затруднительно, а затем и невозможно. Поэтому ковку металла следует заканчивать с температурой на 20 … 30 °С выше допускаемой температуры ковки.
Время нагрева сталей зависит от размеров заготовок и Химического состава. С одной стороны, для уменьшения образования Окалины и увеличения производительности желательно уменьшать время нагрева. С другой, — заготовки больших размеров, а также из высокоуглеродистых и высоколегированных сталей следует нагревать постепенно и даже ступенчато.
2. Дефекты при нагреве и меры их предупреждения
При нагреве заготовок в них могут появиться следующие дефекты:
- окалинообразование или угар,
- недогрев металла,
- перегревмстальной заготовки,
Окалинообразование или угар получается в результате образования оксидов железа на поверхности заготовки яри ее нагреве. Образование окалины обычно называют угаром металла.
Окалина — это хрупкое и непрочное вещество с содержанием до 30% железа. Угар стали, в результате образования окалины, может достигать 4 … 5% от массы заготовки за один нагрев в горнах и несколько меньше (до 3%) в нагревательных печах. Если учесть, что при ковке заготовку приходится нагревать несколько раз (иногда до шести), то станет ясно, какое большое количество металла идет в отходы в результате угара металла.
Количество образующейся окалины зависит от скорости и температуры нагрева метелла, формы заготовки, химического состава стали, вида топлива, пламени и других факторов.
Обезуглероживание происходит одновременно с окислением железа и выражается в том, что при нагреве стали углерод, содержащийся в ее верхних слоях, выгорает и сталь становится более мягкой. Значит химический состав стали изменится и не будет соответствовать той марке, из которой должна быть изготовлена деталь. При уменьшении содержания углерода уменьшается прочность и твердость стали, ухудшается способность ее закаливаться. Глубина обезуглероженного слоя может достигать 2 … 4 мм, поэтому обезуглероживание опасно и для мелких поковок, имеющих небольшие припуски и для поковок, которые после механической обработки подвергаются закалке. Низкоуглеродистая сталь может не закалиться.
Процесс обезуглероживания начинается при температуре 800 … 850 °С. Интенсивность обезуглероживания зависит от содержания углерода в стали.
Чем больше углерода, тем медленнее идет обезуглероживание .
Недогрев — это такой нагрев металла, при котором заготовка нагрелась неравномерно по сечению или участкам длины. Очевидно, что такую заготовку нельзя вынимать из горна или печи и ковать. Если заготовка с одной стороны имеет белый цвет каления, а с другой еще желтый или красный, то из нее будет затруднительно получить поковку требуемой формы. Недогрев заготовок по толщине нельзя обнаружить по цвету каления. Поэтому необходимо знать расчетную или опытную нормативную величину продолжительности нагрева различных по сечению заготовок и строго ее придерживаться. Недогрев может появляться при плохом тепловом режиме.
Перегрев нельзя обнаружить по внешнему виду нагретой заготовки и даже в процессе ее ковки. Деталь, изготовленная из перегретого металла, быстро ломается, так как перегретый металл имеет крупнозернистую структуру и поэтому не прочен. Сильно перегретая заготовка иногда разрушается уже при ковке — в углах появляются трещины. Для предотвращения перегрева не следует допускать выдержки заготовки в горне или печи при высокой температуре больше, чем рекомендуется расчетами или нормативами.
Пережог является опасным дефектом нагрева металла. Явление пережога объясняется следующим образом. При температуре выше 1250 … 1300 °С зерна металла становятся очень крупными, а связь между ними настолько ослабевает, что начинает проникать кислород и сталь при действии на нее небольших сил разрушается. Пережженную сталь необходимо отправлять на переплавку.
Пережог можно обнаружить по внешнему виду нагреваемого металла. Поверхность металла при пережоге имеет ослепительно белый искрящийся цвет. При передвижении пережженной заготовки от нее отлетают ярко-белые искры.
Трещины и раскалывание поковок являются дефектами нагрева металла. Наиболее часто поковки с такими дефектами получают из легированных и инструментальных сталей вследствие несоблюдения режимов нагрева их и продолжения ковки с температурой ниже температуры окончания ковки.
3. Изменения, происходящие в металлах при нагреве и ковке
Пластичность стали увеличивается при нагреве, т. е. когда в ней начинаются внутренние превращения, состоящие в укрупнении зерен и ослаблении связей между ними. Поэтому прочность стали уменьшается, она становится мягкой и пластичной. Это позволяет с меньшими усилиями деформировать металлы.
Зернистое строение металла изменяется в зависимости от температуры и скорости деформирования его. Соответственно этим воздействием на металл изменяется и прочность его.
Износостойкость стальной заготовки. Чем быстрее будет проходить процесс деформации металла от начала ковки до конца ковки, тем металл будет прочнее, следовательно, ковку горячего металла рекомендуется проводить как можно быстрее и сильными ударами, потому что при ковке сильно нагретого металла слабыми ударами в конце ковки он получается – с крупнозернистым строением и поковка будет не прочной. Если требуется небольшая деформация металла, то перед ковкой его можно нагревать несколько ниже температуры начала ковки, имея в виду, что ковка будет закончена до наступления критической температуры (723 °С).
При продолжении ковки ниже критической температуры зерна пластически деформируются (вытягиваются) и остаются в напряженном состоянии, потому что при низкой температуре они уже не успевают переформироваться в более мелкие зерна. После этого металл утрачивает пластичность и становится более прочным, твердым и хрупким.
Упрочнение металла под действием пластической деформации называется Наклепом или Нагартовкой . Наклеп не желателен, так как при этом, кроме хрупкости, резко уменьшается свойство металла обрабатываться резанием.
Операции ковки
Рассмотрим подробно операции ковки, с видео и рисунками.
Возможно, вам понадобятся следующие ссылки:
Введение
Новшества кузнечного ремесла касаются лишь усовершенствования приемов ковки, основа же остается неизменной вот уже на протяжении сотен лет. Как и раньше технологическая обработка металлов заключается во взаимном скольжении зерен, вследствие чего они вытягиваются, ключевым моментом процесса является направление вытягивания зерен — по течению металла. При этом волокнистость металла обеспечивается вытягиванием неметаллических вкраплений. За счет высокой температуры металл приобретает высокие механические свойства в процессе увеличения размера зерен.
Техника выполнения ковки металла подразумевает его обработку в нагретом состоянии, поскольку высокая температура обеспечивает пластичность, а так и податливость материала. Но холодная обработка металла не исключена, хотя и требует дополнительного оборудования, в то время как для горячей обработки металла основными инструментами являются молот (ручной молоток или механический молот) и наковальня, а для холодной ковки — специальные станки и болгарку.
Видео: как бить молотком
Строгое соблюдение термических условий ковки, позволит упростить работу с металлом и тонко прочувствовать изменения пластичности металла в процессе остывания для придания ему желаемых качеств.
В зависимости от вида стали варьируется продолжительность времени обработки и сложность работы с металлом. Вот, например, высокоуглеродистая сталь требует большего мастерства и затрат времени нежели малоуглеродистая, с которой можно работать дольше без повторного нагрева.
Помимо всего, высокоуглеродистую сталь сложнее ковать из-за особенностей температурного режима при нагревании и последующей работы с металлом.
Протяжка (вытяжка)
Суть операции. Протяжка (Вытяжка) заключается в увеличении длины металлической заготовки методом уменьшения площади поперечного сечения.
Расскажу про вытяжку и покажу на примерах, как это делается.
Видео
Вытяжка может быть направлена на улучшение зернистой структуры металла или для исправления изъянов на внешней части заготовки, а также, когда нужно из заготовки большей толщины сделать заготовку меньшей толщины.
Рисунок: из толстой заготовки делается тоньше.
Например, протяжка арматуры для того, чтобы сделать рукоятки кузнечных клещей.
Вот здесь для примера я взял арматуру на 14 мм, рифленую, чтобы протянуть ее мм до 10 толщиной и сделать гладкой, для будущих клещей.
Специально замерил ее перед протяжкой, длина, как видите, 60 см.
Инструмент, необходимый для выполнения вытяжки на наковальне: кузнечный молоток или ручник (про молотки смотрите подробнее по ссылке). На механическом молоте все конечно, гораздо проще.
Протяжка прутка на механическом молоте
Но мы его не имеем, поэтому говорим про протяжку молотком.
В случае, когда вытяжку выполняет кузнец вместе с молотобойцем, то молоток со скругленным клиновидным бойком – подходящий вариант для увеличения длины заготовки. Процесс происходит таким образом, что после удара кувалдой по задку молотка, кузнец сдвигает молот вдоль заготовки. Длина заготовки увеличивается за счет поперечных углублений, которые образуются в процессе вытяжки, чем их больше и чем сильнее удары кувалды, тем длиннее становится заготовка.
Потом эта заготовка разравнивается с помощью такого вот инструмента, как гладилка.
В случае, когда нужна очень большая разница между размером поперечного сечения исходной заготовки и требуемой поковки, используется вытяжка с переходами. Рассмотрим на примере необходимости перековать круглого сечения толстую заготовку в тонкий прут круглого сечения.
Не делают из толстой вот такой заготовки, вот такую тонкую сразу.
Вот, как на рисунке — из круглого сечения делается квадрат, из квадрата — восьмигранник, из восьмигранника — снова круглый пруток, только уже тоньше.
Напишите мне, пожалуйста, комментарий со своим мнением о том, что смотрите. Вопросы и советы пишите в комментариях, пожалуйста.
Изменение формы заготовки необходимо провести в несколько подходов, которые базируются на проведении вытяжки метала с последующим изменением формы его поперечного сечения.
Для придания необходимой формы заготовке, её следует кантовать во время вытяжки. Процедура кантования заключается в повороте заготовки на 30°, 45° и 90° вокруг продольной оси.
Для того, чтобы получить промежуточное изделие с восьмигранным сечением, необходимо, после проведения нескольких вытяжек, разместить заготовку так, чтобы она лежала одним ребром на наковальне. После того, как ударите по противоположному ребру молотком, стоит проковать по длине изделия и повторять процедуру до получения восьмигранной заготовки. Незаменимыми помощниками для придания правильной формы заготовки станут раскатки и обжимки, а также другие инструменты для придания цилиндрической формы.
Оттяжка
Оттяжка — это разновидность протяжки (вытяжки), когда заготовка оттягивается только на конце и создается утоньшение. Например, так можно заточить гвоздь или строительную скобу.
Это лишь одна операция ковки, с ее помощью мало что можно сделать, разве что сделать толстую заготовку тоньше (протяжка) или заточить пику (оттяжка), подписывайтесь на канал, т. к. дальше будут ролики про то, как это можно на практике применить на конкретных простых изделиях, и включайте колокольчик.
Давайте я покажу небольшую оттяжку, это я начну уже делать практичное кованое изделие, очень простое. Крючок для одежды, ключей или чего-либо еще.
Он будет очень простой, сложные буду делать в дальнейших роликах, тут я хочу показать простейшие операции в действии.
Вот так делаем оттяжку кончика куска прутка, потом будут применяться еще операции разгонка и гибка, и получится вот такой простой крючок. Простой, но сделанный своими руками и это ручная работа, ручная горячая ковка.
Разгонка и раскатка
Разгонка
Суть операции разгонка заключается в увеличении площади металлической заготовки методом уменьшения высоты или толщины поперечного сечения.
Раскатка увеличивает диаметр кольца или трубы за счет утоньшения путем вытяжки стенок.
Расскажу про разгонку и раскатку и покажу на примерах, как это делается.
Инструмент, необходимый для выполнения разгонки на наковальне: кузнечный молоток или ручник (про молотки смотрите подробнее по ссылке выше).
Ну конечно еще надо наковальню и клещи. Как я сделал наковальни своими руками и как можно сделать быстро клещи из старых строительных или даже из плоскогубцев смотрите на моем канале, ссылка.
Предыдущий урок ковки был про протяжку (вытяжку) и оттяжку, см. по ссылке.
Можно также использовать раскатки — дополнительные инструменты и приспособления, о них сейчас тоже расскажу.
Если сказать простым языком — сделать разгонку — расплющить. В принципе, это все. Но для тех, кому интересны подробности, расскажу подробнее.
В ситуации, когда кузнец планирует пластину из заготовки с большим сечением, он выполняет разгонку заготовки по направлению от средней линии к краям. С помощью последовательных ударов молотком формируется ребристая поверхность с желаемыми параметрами ширины и толщины. Таким образом происходит вытяжка площади заготовки посредством увеличения её высоты. В завершение разгонки изделие обрабатывают гладилками.
Покажу на рисунках.
Отличие раскатки от протяжки.
Например, разгонка кончиков прутков для изготовления крючков для одежды, ключей и т.п. Ролики про ковку крючков будут на канале в большом количестве, т. к. я люблю делать именно практичные вещи, имеющие функциональную ценность и считаю, что крючки это одни из самых простых изделий, чтобы учиться ковке, подпишитесь, чтобы не пропустить, только если вам это интересно.
Разгонка на примере багра представлена в данном видео.
Разгонка на примере ложки для обуви здесь.
Раскатки (инструмент)
Про инструмент раскатки (не путать с операцией раскатки).
Суть его применения в том, что он усиливает течение металла в стороны в отличие от бойка молотка. По идее, делая раскатку полукруглым концом молотка мы применяли принцип раскатки.
Раскатка может быть верхняя и нижняя.
Верхняя может выглядеть примерно так.
Нижняя, или нижник, как кузнецы говорят, может выглядеть как-нибудь так.
У меня есть старый ролик, где я экспериментировал с раскатками, см. по ссылке.
Ну и вот здесь показал на примере, как можно разгонять металл на нижнике-раскатке.
Раскатка (операция)
С помощью раскатки увеличивают диаметр кольцевой заготовки за счет использования приема вытяжки стенок полосы, конечной целью которого есть изготовление высокопрочных бесшовных колец.
Это лишь одна операция ковки, с помощью её лишь одной немного что можно сделать, разве что ложку для обуви, подписывайтесь на канал, т. к. дальше будут ролики про то, как это можно на практике применить на конкретных простых изделиях, и включайте колокольчик.
Давайте я покажу разгонку на крючке, который мы уже видели, когда был мой урок ковки про оттяжку (если не смотрели, ссылка), это я сделал практичное кованое изделие, очень простое.
Крючок для одежды, ключей или чего-либо еще. Он будет очень простой, сложные буду делать в дальнейших роликах, тут я хочу показать простейшие операции в действии.
Вот, после того, как была сделана оттяжка кончика крючка, следующим этапом была сделана разгонка на противоположном конце прутка, чтобы впоследствии на этой части изделия просверлить отверстие для крепления его к стене.
Вот так сначала сделали оттяжку кончика куска прутка, потом была проведена операция разгонка (тема этого моего урока ковки) и гибка (о ней будет дальше), и получится вот такой простой крючок. Простой, но сделанный своими руками и это ручная работа, ручная горячая ковка.
Гибка
Гибка заготовок представляет из себя процесс, в котором происходит деформация заготовок по намеченному контуру.
Гибка заготовок представляет из себя процесс, в котором происходит деформация заготовок по намеченному контуру, причем внешние части заготовки растягиваются, а внутренние части — сжимаются. При этом происходит уменьшение площади поперечного сечения на определенное значение, которое называется «утяжина».
Если вы занимаетесь гибкой плоских заготовок, то изменения площади поперечного сечения будет незаметным. При гибке объемных заготовок, наоборот, происходит большая деформация форм и площади поперечного сечения, возможно появления трещин. Процесс гибки осуществляется на наковальне в холодном и горячем состоянии, используют специальные оправки, кондукторы, приспособления, станки и тиски. Плоские заготовки из пластичной стали гнут в холодном состоянии.
Выделяют несколько основных приемов кузнечной гибки, которые зависят от поперечного сечения заготовки.
Основные приемы кузнечной гибки
Для тонких металлических полос и листового металла используют подкладные инструменты, которые формируют угол и характер гибки. Металлическую полоску необходимо положить на нижник и несколькими точными ударами нужного конца молотка отковать.
Для гибки круглых или квадратного, прямоугольного сечения прутков используют специальную гибочную плиту или делают ее в вилке. Процесс гибки в вилке имеет такую последовательность: берут один конец круглого прутка и зажимают клещами в вилке, а второй конец прутка сгибают с помощью молотка до необходимого угла. Этот процесс гибки менее удобный по сравнению с процессом гибки на плите.
Гибка на гибочной плите происходит так: круглый пруток фиксируется в нужном положении при помощи штырей-держателей, а сгибается при помощи специального рычага.
Также часто гибка в вилке-нижнике делается ручной вилкой. Заметьте разницу — если гнуть заготовку без ручной вилки, то она гнется по всей длине, а если использовать вилку (мартышку), то гибка уже идет более точная, локальная.
Гибка под прямым углом делается на наковальне. Для этого нужно заготовку положить на лицо так, чтобы на ребро наковальни легла вершина угла заготовки. Потом ее нужно прижать. При помощи ручника выполняют сгибание выступающего конца заготовки вниз. Удары нужно осуществлять ближе к ребру наковальни, а не к концу заготовки. Удобнее всего гибку делать в разогретом состоянии.
Для того, чтобы изогнуть пруток в нескольких местах, которые расположены рядом друг с другом, чаще всего применяют оправку с нужной конфигурацией. Оправку можно сделать самому.
Гибка по дуге выполняется на роге наковальни, также возможно использование шперака или подкладочного инструмента. Красивую и сложную гибку получают на гибочной плите и с помощью специальной оправки. В случае, когда существует необходимость в большом количестве элементов с одинаковой конфигурацией рациональнее использовать шаблон. Шаблон представляет из себя доску, в которой находятся штыри-держатели или толстую металлическую полосу, которая имеет соответствующий изгиб.
Гибку завитков делают на коническом роге наковальни или на оправке, форма которой напоминает некоторым перевернутый сапог.
Гибка по спирали делается на специальной оправке. которая имеет конусообразную форму или в тисках.
Если нужно выполнить гибку и получить объемную спираль, необходимо хвостик конической оправы и конец нагретого прутка зафиксировать в тисках. При этом витки на оправке нужно уложить как можно плотнее друг к другу. Длинна конца прутка не имеет значения.
При гибке плоской спирали необходимо изогнуть разогретый конец прутка под прямым углом и зажать в тиски. После этого начинается процесс сгибания прутка до появление спирали. Гнуть по направлению к себе.
Спирали из тонкого прутка и толстой проволоки гнутся в тисках в холодном состоянии.
При изготовлении кованных «шишек» используется прием гибки по спирали. Для этого нужно на двух концах прутка свернуть плоские спирали, которые после нагревания будут выколачиваться на конической оправе. В основании необходимо совместить эти спирали. Или можно сначала совместить плоские спирали, а потом разогреть заготовку и при помощи оправок, отвертки и молотка превратить плоскую заготовку в объемную «шишку» , используя способ растяжки.
Ковка металла. Виды ковки металла. Способы ковки металлов.
Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры.
Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств.
Для железа температурный интервал 1250–800 °С,
для меди 1000–650 °С, для титана 1600—900 °С,
для алюминиевых сплавов 480–400 °С.
Различают следующие виды ковки:
* ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)
* ручная ковка
* штамповка.
Изделия и полуфабрикаты получаемые ковкой называют - поковка.
При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа.
При деформации он приобретает форму этой полости.
При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны.
При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.
Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла.
При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.
Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2–200 МН (200–20000 тс), а также на ковочных машинах.
Изготовляют поковки массой 100тн и более.
Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи и специальные манипуляторы.
Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей .
В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.
При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.
Ковка применяется для разных целей, и из-за этого способы обработки металла могут быть различными :
* обжимка криц — ковка, при которой происходит уплотнение и сварка частиц, а также выделение шлаков из тестообразной железной массы (крицы) (см. Кричный передел).
* сварка — ковка, при которой сращиваются пакеты, состоящие из отдельных кусков нагретых до вара (см. Сваривание).
* обыкновенная ковка — уплотнение и придание желаемых форм предмету.
Процесс ковки
1.Нагрев болванки
Чем твёрже сталь, тем больше она стремится к кристаллизации и тем ниже температура, при которой она кристаллизуется. Поэтому степень нагрева надо сообразовать с твёрдостью стали:
-мягкая сталь переносит ковку даже при сварочном жаре, около 1300° С.
-твёрдую инструментальную сталь выше 1000° С ковать уже опасно.
-для средних сортов стали температура 1000° С совершенно достаточна для ковки и вполне надёжна.
2.Обжимка болванки
Стальная болванка — это не одно сплошное однородное тело.
Она переполнена внутри раковинами и пустотами различной формы и величины.
Поэтому сразу после выдачи болванки из печи их уплотняют — ударами молотка обковывают болванку кругом, начиная от середины к нижнему концу болванки, затем к верхнему , прибыльному.
Это называется «обжимкой болванки»
3.Заготовка
Заготовка предназначена для того, чтобы уплотнить болванку, и придать ей в грубом виде необходимые размеры и формы.
Формы и размеры заготовок и способы ковки зависят от вида изделий.
Заготовки по виду разделяются:
-на заготовку сплошных цилиндров,
-пустотелых цилиндров,
-колец,
-заготовку плоских вещей, и т. п.
4.Окончательная отделка
Читайте также: