Objašnjenje kovanja, kovanja i hladnog kovanja?

Kovanje je metoda obrade koja koristi strojeve za kovanje kako bi se izvršio pritisak na metalni obradak kako bi se proizvela plastična deformacija, kako bi se dobili otkovci određenih mehaničkih svojstava, određenog oblika i veličine. Kovanje i štancanje pripadaju prirodi prerade plastike, koja se zajednički naziva kovanje. Kovanje je uobičajena metoda oblikovanja u mehaničkoj proizvodnji.

Kovanjem se može eliminisati kao livena poroznost i rupe za zavarivanje metala, a mehanička svojstva otkovaka su generalno bolja od onih odlivaka od istog materijala. Za važne delove sa velikim opterećenjem i teškim radnim uslovima u mašinama najčešće se koriste otkovci, osim za valjane ploče, profile ili zavarene delove jednostavnog oblika. Kovanje se može podijeliti na hladno kovanje i toplo kovanje prema temperaturi blanka tokom obrade. Hladno kovanje se uglavnom obrađuje na sobnoj temperaturi, a toplo kovanje se obrađuje na temperaturi rekristalizacije višoj od praznog metala. Ponekad se kovanje kada se zagrije, ali temperatura ne prelazi temperaturu rekristalizacije naziva toplo kovanje. Međutim, ova podjela nije u potpunosti ujednačena u proizvodnji. Temperatura rekristalizacije čelika je oko 460 stepeni, ali 800 stepeni se obično koristi kao linija razdvajanja, a toplo kovanje je veće od 800 stepeni; Temperatura između 300 i 800 stepeni naziva se toplo kovanje ili poluvruće kovanje. Kovanje se može podijeliti na slobodno kovanje, kovanje u kalupu, hladno kovanje, radijalno kovanje, ekstruziju, formiranje valjanja, kovanje valjaka, valjanje i tako dalje. Deformacija blanka pod pritiskom u osnovi nije ograničena vanjskim ograničenjima, što se naziva slobodno kovanje, također poznato kao otvoreno kovanje; Prazna deformacija kod drugih metoda kovanja ograničena je matricom, koja se naziva kovanje zatvorenog načina.

Alati za oblikovanje kao što su valjanje za oblikovanje, kovanje valjaka i valjanje imaju relativno rotaciono kretanje sa zalivom, koje vrši pritisak i formira blanko tačku po tačku i asimptotski, pa se naziva i rotaciono kovanje. Materijali za kovanje su uglavnom ugljični čelik i legirani čelik sa različitim komponentama, zatim aluminij, magnezij, bakar, titan i njihove legure. Izvorno stanje materijala uključuje šipke, ingote, metalni prah i tečni metal. Općenito, mali i srednji otkovci koriste okrugle ili četvrtaste šipke kao praznine. Struktura zrna i mehanička svojstva šipke su ujednačena i dobra, oblik i veličina su tačni, a kvalitet površine dobar, što je pogodno za masovnu proizvodnju.

Sve dok su temperatura zagrijavanja i uvjeti deformacije razumno kontrolirani, otkovci s odličnim performansama mogu se kovati bez velikih deformacija kovanja. Ingoti se koriste samo za velike otkovke. Ingot je kao livena struktura sa velikim stubastim kristalima i labavim središtima. Stoga, kroz veliku plastičnu deformaciju, stubasti kristali moraju biti razbijeni u fina zrna i labavo zbijeni kako bi se dobila odlična metalna struktura i mehanička svojstva. Predforma iz metalurgije praha formirana presovanjem i pečenjem može se pretvoriti u kovanje praha kovanjem bez fleš u vrućem stanju. Prašak za kovanje je blizu gustine uobičajenih otkovaka, ima dobra mehanička svojstva i visoku preciznost i može smanjiti naknadno rezanje. Unutrašnja struktura kovanja prahom je ujednačena bez segregacije. Može se koristiti za proizvodnju malih zupčanika i drugih radnih komada.

Međutim, cijena praha je mnogo viša od cijene obične šipke, a njegova primjena u proizvodnji je ograničena. Primjenom statičkog pritiska na tečni metal koji se sipa u provrt matrice kako bi se očvrsnuo, kristalizirao, tekao, plastično deformirao i formirao pod djelovanjem pritiska, mogu se dobiti otkovci željenog oblika i svojstava. Kovanje tekućim metalom je metoda oblikovanja između tlačnog livenja i kovanja, što je posebno pogodno za složene dijelove tankih stijenki koje je teško formirati općim kovanjem. Različite metode kovanja imaju različite procese, među kojima je proces toplog kovanja najduži. Opšti redoslijed je: blanširanje kovane zatvorke; Zagrijavanje materijala za kovanje; Priprema kova za valjanje; Kovanje; Trimming; Međuinspekcija za pregled veličine i površinskih nedostataka otkovaka; Toplinska obrada otkovaka za uklanjanje naprezanja pri kovanju i poboljšanje performansi rezanja metala; Čišćenje, uglavnom za uklanjanje površinskog oksidnog kamenca; Ispravka; Inspekcija: općenito, otkovci moraju biti podvrgnuti pregledu izgleda i tvrdoće, a važni otkovci također moraju biti podvrgnuti analizi hemijskog sastava, mehaničkih svojstava, zaostalih naprezanja i drugim pregledima i ispitivanju bez razaranja. Kovanje je uobičajen naziv za kovanje i štancanje. To je metoda oblikovanja i obrade koja koristi glavu čekića, blok nakovnja, bušilicu ili matricu strojeva za kovanje kako bi izvršio pritisak na zatvor kako bi se proizvela plastična deformacija, kako bi se dobili dijelovi potrebnog oblika i veličine.

U procesu kovanja, cijela gredica ima očiglednu plastičnu deformaciju i veliku količinu plastičnog protoka; U procesu štancanja, blanko se uglavnom formira promjenom prostornog položaja svakog dijela dijela, a u njemu nema velike udaljenosti plastičnog toka. Kovanje se uglavnom koristi za obradu metalnih delova, a može se koristiti i za obradu nekih nemetalnih delova, kao što su inženjerska plastika, guma, keramičke gredice, gredice od cigle i kompozitni materijali. Valjanje i izvlačenje u kovanju i metalurškoj industriji spadaju u preradu plastike, odnosno obradu pod pritiskom, ali se kovanje uglavnom koristi za proizvodnju metalnih delova, dok se valjanje i izvlačenje uglavnom koriste za proizvodnju opštih metalnih materijala kao što su ploče, trake, cevi, profili i žica rod. Krajem neolita, ljudi su počeli kopati prirodni crveni bakar za izradu ukrasa i naprava. Kina je koristila tehnologiju hladnog kovanja za izradu alata više od 2000 godina prije Krista. Na primjer, predmeti od crvene bronce iskopani iz kulturnog mjesta Qijia Huangniangtai u Wuweiju, provincija Gansu, imaju očigledne tragove čekića. Sredinom dinastije Shang, meteoritno željezo je korišteno za izradu oružja, a usvojen je i proces kovanja grijanjem. Blok za topljenje kovanog gvožđa pojavio se u kasno proleće i jesenji period formiran je uzastopnim zagrevanjem i kovanjem radi istiskivanja oksidnih inkluzija. U početku su ljudi kovali zamahujući čekić. Kasnije su ljudi vukli užad i remenice da bi podigli teški čekić, a zatim su slobodno padali kako bi iskovali zazor. Nakon 14. stoljeća pojavila se životinjska snaga i hidrauličko kovanje čekića. Godine 1842., Naismith iz Engleske napravio je prvi parni čekić, čime je kovanje ušlo u eru primjene snage. Kasnije su se jedna za drugom pojavljivale kovačka hidraulična presa, čekić na motorni pogon, čekić za vazdušno kovanje i mehanička presa. Čekić je prvi put korišten u Američkom građanskom ratu (1861. ~ 1865.) za kovanje dijelova oružja. Tada se u Europi pojavio parni čekić za kovanje, a proces kovanja je postepeno populariziran. Krajem 19. stoljeća formirana je osnovna kategorija modernih kovačkih mašina. Početkom 20. stoljeća, sa masovnom proizvodnjom automobila, kovanje vrućim kalupom se brzo razvilo i postalo glavni proces kovanja. Sredinom 20. stoljeća, presa za vruće kovanje, mašina za ravno kovanje i kovački čekić bez nakovnja postepeno su zamijenili obični kovački čekić, poboljšali produktivnost i smanjili vibracije i buku. Razvojem novih procesa kovanja kao što su tehnologija grijanja sa manje oksidacije i bez oksidacije, visokoprecizne i dugovječne kalupe, vruće ekstrudiranje i valjanje za oblikovanje, kao i operateri kovanja, manipulatori i automatske proizvodne linije za kovanje, efikasnost i ekonomski učinak proizvodnja kovanja kontinuirano se unapređuje. Hladno kovanje prethodi toplom kovanju. Rani crveni bakreni, zlatni, srebrni limovi i novčići bili su hladno kovani. Primena hladnog kovanja u mašinskoj proizvodnji popularizovana je u 20. veku.

Hladno presovanje, hladno istiskivanje, radijalno kovanje i okretno valjanje razvijali su se jedan za drugim, postepeno formirajući efikasan proces kovanja koji može proizvesti precizne delove bez rezanja. Rano štancanje koristilo je samo jednostavne alate kao što su lopata, makaze, bušilica, čekić i nakovanj za formiranje metalnih ploča (uglavnom ploča od bakra ili legura bakra) ručnim rezanjem, probijanjem, klesanjem i kucanjem, kako bi se proizvodili muzički instrumenti i instrumenti za lonce kao što su npr. gongovi, činele i činele. Sa porastom proizvodnje srednjih i debelih ploča i razvojem štancane hidraulične prese i mehaničke prese, sredinom{0}} stoljeća počela je i mehanizacija obrade štancanja. Godine 1905. Sjedinjene Američke Države počele su proizvoditi zavojnice od vrućeg kontinuiranog valjanog čelika za uske trake, 1926. godine počele su proizvoditi široke trake, a zatim se pojavio čelični čelični trak za hladno kontinuirano valjanje.

Istovremeno se povećava proizvodnja ploča i traka, poboljšava se kvalitet i smanjuju troškovi. U kombinaciji s razvojem proizvodnje brodova, željezničkih vozila, kotlova, kontejnera, automobila i limenki, štancanje je postalo jedan od najčešće korištenih procesa oblikovanja. Kovanje se uglavnom klasificira prema načinu oblikovanja i temperaturi deformacije. Prema načinu oblikovanja, kovanje se može podijeliti na kovanje i štancanje; Prema temperaturi deformacije, kovanje se može podijeliti na toplo kovanje, hladno kovanje, toplo kovanje i izotermno kovanje. Vruće kovanje je kovanje iznad temperature rekristalizacije metala. Povećanje temperature može poboljšati plastičnost metala, poboljšati unutrašnju kvalitetu radnog komada i učiniti da nije lako pucati. Visoka temperatura također može smanjiti otpornost metala na deformaciju i tonažu strojeva za kovanje. Međutim, postoje mnogi procesi toplog kovanja, loša preciznost obradaka i hrapava površina, a otkovci su skloni oksidaciji, razugljikovanju i gubitku izgaranja. Hladno kovanje je kovanje koje se izvodi na temperaturi nižoj od temperature rekristalizacije metala. Generalno, hladno kovanje se uglavnom odnosi na kovanje na sobnoj temperaturi, a kovanje na temperaturi višoj od sobne temperature, ali ne višoj od temperature rekristalizacije naziva se toplo kovanje. Toplo kovanje ima visoku preciznost, glatku površinu i malu otpornost na deformacije.

Radni komad formiran hladnim kovanjem na sobnoj temperaturi ima visoku tačnost oblika i dimenzija, glatku površinu i nekoliko postupaka obrade, što je pogodno za automatsku proizvodnju. Mnogi dijelovi za hladno kovanje i štancanje mogu se direktno koristiti kao dijelovi ili proizvodi bez rezanja. Međutim, tokom hladnog kovanja, zbog niske plastičnosti metala, lako je pucati tokom deformacije, a otpornost na deformaciju je velika, pa su potrebne mašine za kovanje velike tonaže. Izotermno kovanje je održavanje konstantne temperature blanka u cijelom procesu oblikovanja. Izotermno kovanje je da se u potpunosti iskoristi visoka plastičnost nekih metala na istoj temperaturi ili da se dobije specifična mikrostruktura i svojstva. Izotermno kovanje treba da održava matricu i blanko na konstantnoj temperaturi, što zahteva visoku cenu. Koristi se samo za posebne procese kovanja, kao što je superplastično oblikovanje. Kovanje može promijeniti strukturu metala i poboljšati svojstva metala. Nakon što je ingot toplo kovan, original kao livena poroznost, poroznost i mikro pukotine se sabijaju ili zavaruju; Originalni dendritski kristal je slomljen, čineći zrno finijim; Istovremeno, originalna segregacija karbida i neravnomjerna distribucija se mijenjaju kako bi struktura bila ujednačena, kako bi se dobili otkovci sa gustim, ujednačenim, finim, dobrim sveobuhvatnim performansama i pouzdanom upotrebom. Nakon deformacije vrućim kovanjem, metal je vlaknaste strukture; Nakon deformacije hladnog kovanja, kristali metala su u redu. Kovanje je da se metal plastično teče kako bi se izradak dobio traženog oblika. Nakon što se vanjskim silama stvori plastični tok metala, volumen ostaje nepromijenjen, a metal uvijek teče do dijela s najmanjim otporom. U proizvodnji se oblik obratka često kontroliše u skladu sa ovim zakonima kako bi se realizovalo narušavanje, izvlačenje, razvrtanje, savijanje, duboko izvlačenje i druge deformacije. Veličina kovanog obratka je tačna, što pogoduje organizaciji masovne proizvodnje. Kovanje kalupa, ekstruzija, štancanje i druge primjene, veličina kalupa za oblikovanje je točna i stabilna. Visokoefikasne mašine za kovanje i automatska proizvodna linija kovanja mogu se koristiti za organizovanje profesionalne masovne proizvodnje ili masovne proizvodnje. Proizvodni proces kovanja obuhvata slepljenje, zagrevanje i prethodnu obradu kovačkog zareza pre formiranja; Inspekcija, kalibracija i naknadna termička obrada radnog komada. Uobičajene mašine za kovanje uključuju kovački čekić, hidrauličnu prešu i mehaničku presu. Kovački čekić ima veliku brzinu udara, što pogoduje protoku metalne plastike, ali će proizvoditi vibracije; Statičko kovanje hidraulične prese pogoduje kovanju kroz metal i poboljšava organizaciju. Rad je stabilan, ali je produktivnost niska; Hod mehaničke prese je fiksni, što je lako realizovati mehanizacijom i automatizacijom. U budućnosti, proces kovanja će se razvijati u poboljšanju unutrašnjeg kvaliteta delova kovanja, razvoju tehnologije preciznog kovanja i preciznog štancanja, razvoju opreme za kovanje i proizvodne linije kovanja sa većom produktivnošću i automatizacijom, razvoju fleksibilnog sistema oblikovanja kovanja, razvoju novih materijala za kovanje i metode obrade kovanja. Poboljšanje unutrašnjeg kvaliteta kovanih delova je uglavnom radi poboljšanja njihovih mehaničkih svojstava (čvrstoća, plastičnost, žilavost, čvrstoća na zamor) i pouzdanosti. Ovo zahtijeva bolju primjenu teorije metaloplastične deformacije; Primijeniti materijale boljeg unutrašnjeg kvaliteta; Pravilno provoditi zagrijavanje prije kovanja i termičku obradu kovanja; Strožije i opsežnije ispitivanje bez razaranja kovanih dijelova. Manje i bez rezanja je najvažnija mjera i smjer za industriju strojeva za poboljšanje korištenja materijala, poboljšanje produktivnosti rada i smanjenje potrošnje energije. Manje materijala za kovanje, bez oksidacionog zagrijavanja i razvoj materijala za kalupe i metoda površinske obrade s visokom tvrdoćom, otpornošću na habanje i dugim vijekom trajanja.