Содержание статьи:
Вы являетесь специалистом в области производства, ответственным за планирование, приобретение или спецификацию компонентов ваших узлов? Если это так, то вы, несомненно, знакомы с треугольником «затраты-минимизация-качество». Чтобы сохранить свой бизнес, вы должны сбалансировать все три составляющие: низкие затраты, высокое качество и доставку. В противном случае все становится только хуже. Вы отстанете в гонке за прибылью.
Промышленная холодная ковка может обеспечить вам необходимое конкурентное преимущество.
Что такое холодная ковка в металлургии?
Холодная ковка — это метод обработки металла, при котором пруток обрабатывается и выдавливается в открытый штамп. Этот метод осуществляется при температуре окружающей среды или ниже температуры рекристаллизации металла для придания ему необходимой формы.
Она является эффективным и экономически выгодным методом формования металла для производства больших объемов деталей при низких затратах. Метод ковки различается в зависимости от температуры: холодной или горячей. Она выполняется на станках с молотами или на прессе для формовки, прессования и прокатки сталей.
Этот метод сравнительно менее затратный, чем горячая ковка, так как конечные изделия требуют очень мало отделочных работ. Хотя холодная ковка и называется холодной, она происходит при комнатной температуре или близко к ней.
Размер оборудования для холодной ковки зависит от твердости материала и веса обрабатываемого компонента. При холодной ковке экономия материала составляет до 70% от производственных затрат, так как при этом образуется очень мало отходов и брака.
Как осуществляется холодная ковка?
Низкая стоимость процесса обусловлена снижением трудозатрат и устранением вторичных операций. Детали могут быть изготовлены быстро и эффективно со скоростью до 1000 штук в час, что снижает стоимость металлообработки.
Данный процесс позволяет получить практически идеальную поверхность с повышенной стабильностью размеров. Каждая операция повышает прочность и долговечность заготовки, создавая долговечные детали.
Ковка может относиться к процессу формирования металла в твердую форму. Большая часть ковки осуществляется с помощью процесса выбивки. Молоты или плунжеры горизонтально вдавливаются в торцы, чтобы расширить или изменить форму заготовки.
Детали обычно проходят станцию за станцией, пока не достигнут окончательной формы. Болты повышенной прочности традиционно подвергаются холодной штамповке с использованием этого метода. Клапан автомобильного двигателя формируется с помощью процесса принудительной ковки. При высадочной ковке детали выковываются в штампах для формирования готовых изделий с помощью большого молота, прикрепленного к машине.
Горячая и холодная ковка — в чем разница?
Ковка — это типичная производственная процедура, при которой сжимающие силы могут формировать металлические детали. Она возможна в различных условиях, например, горячая или холодная ковка. При ковке используются молоты или прессы, которые сжимают и деформируют материалы в жесткие детали.
Наиболее существенное различие между горячей и холодной ковкой заключается в температуре. В отличие от холодной ковки, которая начинается при температуре окружающей среды, процесс горячей ковки происходит, когда металл нагревается выше температуры кристаллизации. Высокая температура горячей ковки помогает предотвратить закалку. При таких температурах металл становится пластичным, хотя и технически твердым.
Холодная ковка является жизненно важным процессом для придания формы и упрочнения металла.
В отличие от нее, горячая ковка позволяет получить материал с отличным пределом текучести, меньшей твердостью, большей пластичностью и более высокой прочностью материалов.
Вы можете выбрать один из этих двух типов, исходя из экономических соображений, требований к механическим свойствам и размеров оборудования, необходимого для изготовления детали определенного размера и объема.
Примечание: Ковка полностью отличается от литья, при котором расплавленный материал заливается в пресс-формы.
Холодная штамповка и ковка — одно и то же?
Процессы металлообработки включают в себя формовку и ковку. Они оба связаны с изменением металла для получения различных размеров и/или форм. Существует множество металлов и сплавов — от железа и стали до алюминия, бронзы и других. Несмотря на то, что для изменения металла используются различные методы, формовка и ковка — это не одно и то же.
Что такое формовка?
Деформирование металлической заготовки с помощью механической деформации известно, как формовка. По определению, слово «формовка» относится к любому металлургическому процессу, который включает в себя деформацию металлической заготовки механическими средствами. Термин «формовка», в соответствии с его точным значением, относится к любой операции металлообработки, при которой металлическая заготовка деформируется физическими средствами. Поскольку в процессе формовки материал не добавляется и не удаляется из заготовки, она не изменяет ее вес, а только форму.
В металлообработке существует два вида формовки: сжатие и растяжение. Сжатие используется для изгибания металлических деталей с помощью сжимающей деформации, в то время как растяжение используется для деформации металлических деталей. Вальцовка и экструзия являются примерами сжимающего формования, поскольку в них используется сжимающее усилие. Растяжение и проходка, с другой стороны, являются примерами формовки на растяжение, поскольку они подвергают металлические изделия напряжению растяжения.
Что такое ковка?
Процесс ковки — это технология металлообработки, при которой используются удары под давлением для придания формы и манипулирования формой металлической заготовки. Все операции ковки подразумевают использование мощных ударов под давлением для деформации и изменения металлической заготовки.
Что лучше?
Металлические детали могут быть изменены по размеру и/или форме с помощью формовки или ковки. Ковка подразумевает нанесение сильных ударов по металлическим деталям для придания им нужной формы, в то время как формовка достигается за счет механической деформации. Ни в одном из этих методов нет отходов, что делает их экономически эффективными, если вы работаете с дорогими материалами. Чтобы выяснить, какая процедура лучше всего подходит для геометрии, объема и механических требований вашего конечного компонента, вам следует проконсультироваться с экспертом.
Какие материалы лучше всего подходят для холодной ковки?
Когда дело доходит до выбора металла для проекта, существует множество вариантов. Твердые металлы, такие как углеродистая сталь, легированная сталь и нержавеющая сталь, являются примерами таких металлов. Алюминий, латунь, медь, кремний и магний — это мягкие металлы, которые могут быть использованы. Единственное требование к любому металлу — твердость по Роквеллу 44 HRC или ниже.
В каких отраслях промышленности применяется холодная ковка?
Автомобильная, аэрокосмическая, сельскохозяйственная, внедорожная, корабельная, трубопроводная, ручные инструменты — и это лишь некоторые из них.
- Автомобильная промышленность: например, компоненты подвески, такие как шпиндели ведомого рычага, и элементы двигателя, такие как шатуны и коробки передач, изготавливаются методом холодной ковки. Благодаря своей исключительной ударопрочности детали, изготовленные методом холодной ковки, используются в местах с высокими нагрузками. К компонентам холодной ковки относятся такие детали, как трансмиссии, карданные валы, стойки или амортизаторы.
- Трубопровод: Штоки и корпуса клапанов трубопроводов, которые часто состоят из медного сплава для повышения коррозионной стойкости, подвергаются холодной ковке.
- Ручные инструменты и метизы: Гвозди, винты, заклепки и болты являются примерами крепежных изделий. Жесткие допуски и высокая точность размеров делают ковку лучшим вариантом по сравнению с другими процессами, такими как механическая обработка. Ручные инструменты, такие как торцевые головки, часто изготавливаются методом ковки.
- Военное дело: Холодная ковка используется при производстве гильз, пуль и другого военного оборудования благодаря строгим военным стандартам. Компоненты, изготовленные методом холодной ковки, обеспечивают превосходную надежность и производительность, которые требуются военным. Детали с жесткими допусками и прочностью идеально подходят для военного оружия.
- Шестерни: Холодная ковка используется для производства шестерен, поскольку она устраняет необходимость в большинстве видов механической обработки или формообразования шестерен. Важным преимуществом шестерен холодной ковки является то, насколько плавно и тихо они сцепляются друг с другом (по сравнению с обработанными зубьями шестерен).
Какой объем производства мне нужен, чтобы оправдать затраты на процесс холодной ковки?
Для производства большого количества деталей по низкой цене холодная ковка является успешным и экономически эффективным методом металлообработки.
Она выполняется на специальных станках, предназначенных для деформации и придания формы обрабатываемым заготовкам.
Вы сэкономите деньги на всем — от материалов до времени. Из-за небольшого количества образующегося лома (по сравнению с процессами удаления металла), вы можете сэкономить до 70% на материалах. Стоимость одного изделия значительно снижается, поскольку компоненты изготавливаются очень быстро.
Вам необходимо подумать о размере (и весе) детали, а также о жесткости материала и объемах производства. Эксперт в данной области может предложить вам несколько вариантов, чтобы помочь вам принять решение.
Подведем итог
- Что подразумевается под понятием «холодная ковка?
Холодная ковка стала популярным процессом бесстружечной штамповки. Обычно она не требует никаких других работ, кроме сверления. Наиболее широко используемое определение подразумевает изготовление или ковку сыпучего материала с нулевым нагревом заготовки.
- Необходима ли холодная ковка?
Она имеет много преимуществ перед горячей ковкой, таких как жесткие допуски на размеры, высококачественная обработка поверхности и использование менее дорогих материалов.
- Каковы преимущества холодной ковки?
При холодной ковке не требуется нагрев. Этот метод ковки обеспечивает повышенную взаимозаменяемость и воспроизводимость. Вы можете добиться превосходной обработки поверхности, минимального загрязнения, улучшенного контроля размеров и большей прочности в результате улучшения направленности зерна.
- Каковы недостатки этого прооцесса?
Холодная ковка имеет тот недостаток, что она не подходит для некоторых материалов, поскольку может вызвать растрескивание во время производства, создать нежелательное остаточное напряжение, а кованые металлы часто менее пластичны. Эксперт в данной области может помочь вам сделать выбор между несколькими альтернативами.
Нуждаетесь в услугах по многосерийной холодной ковки?
Независимо от того, изучаете ли вы варианты производства нового товара или у вас есть уже готовый продукт, который вы хотели бы запустить в серийное производство, компания Артель готова предложить полный спектр услуг промышленной металлообрабрики, специально для нужд вашего производства.
