Обработка металлов методом ковки: назначение и технологии

Ковка металла

Ковка – это обработка металла, которая выполняется для придания ему необходимой формы и размеров. Горячая ковка обеспечивает производство поковок, которые впоследствии будут использованы на производстве или в быту.

Надо отметить, что в последние годы особой популярностью стали пользоваться кованые изделия, используемые в качестве ограждений, ворот, решеток и пр.

Интересно о ковке металла

Интересный факт, одна из самых распространенных фамилий в мире произошла от кузнечного дела. Это Кузнецов в России, во Франции – Ферран, в Британии – Смит. Это говорит о распространенности этого ремесла по всему миру.

Основой слова коварство, является глагол ковать. Дело в том, что многие народы и племена считали кузнечное дело малопонятным и покрытым тайной. Коварь (кузнец) изготавливает ковы, вяжет путы, так со временем существительное коварство обозначало мудрость, навыки, умение. Со временем, оно стало означать злобные планы и умыслы. Одновременно появились и словосочетания ковать свое счастье и ковать свою судьбу, носящие позитивный смысл.

Во время массовой унификации производства и применения такого оборудования, как прокатное, штамповочное, использование компьютерного управления практически вытеснило кузнечное дело из тяжелой индустрии, но оно осталось и пользуется популярностью и дизайнеров и специалистов по проектированию интерьеров. Современные кузнецы изготавливают продукцию, которая применяется при создании ограждений, лестниц, архитектурного оформления зданий и пр.

Но наш век, привел к тому, что проектирование кованых изделий выполняют на специальных конструкторских 3D программах, предназначенных для разработки деталей различного назначения.

Свободную ковку применяют ко множеству металлов. С помощью этой операции выполняют и предметы обихода, и предметы, представляющие собой художественную ценность. Кстати, этот способ обработки металла применяют и в ювелирном деле. В самом деле, самый ковкий металл – это золото. Оно обладает пластичностью, текучестью, тягучестью и многими другими свойствами, позволяющие получать из него бесценные изделия.

Ковка ювелирных изделий

На практике применяют два основных вида ковки – горячую и холодную.

Основные способы ковки металла

Свободная ковка металла может быть выполнена, когда металл разогрет до определенного уровня. Такой способ называют горячей ковкой, и до недавнего времени это был основной способ производства кованых деталей.

В последние несколько десятков лет стал набирать популярность способ холодной ковки. Этот способ отличается тем, что его применение позволяет сэкономить на производственных площадях, пропадает необходимость в содержании энергозатратного кузнечного горна и пр.

Горячий метод ковки

Как уже отмечалось выполнение горячей ковки, возможно, при нагреве металла до температур, при которых он изменяет свои прочностные характеристики и приобретает пластичность, которая позволяет его относительно легко обрабатывать, используя ударный инструмент и различные приспособления. Горячая обработка металла предполагает использование некоторых технологий обработки металла, позволяющих разнообразить готовые изделия.

Между тем нагрев металла имеет и определенные недостатки. Во-первых, нагрев металла, подразумевает то, что в мастерской должен быть установлен кузнечный горн или муфельная печь. Надо сразу отметить, что наличие такого оборудования подразумевает наличие расходов на его обслуживание и на топливо. Во-вторых, использование открытого огня – это небезопасное занятие и требует от мастера соблюдения повышенных мер безопасности. В-третьих, горячая ковка требует того, чтобы мастер обладал определенными знаниями и навыками в части температурных параметров металла.

Ручная ковка

Ручная ковка металла должна выполняться в специально оснащенной мастерской. В перечень оснащения входит следующее оборудование и устройства:

• горн или муфельная печь;
• система отвода воздуха;

Наковальня, представляющая собой солидных размеров (до 250 кг весом) металлическую чушку, которая может обладать такими технологическими приспособлениями, как рога, калиброванные отверстия. Для ее изготовления применяют сталь 45Л.

На наковальне может быть выполнена ковка металла своими руками и придание нагретым заготовкам необходимых форм и размеров.

Кроме того, на поверхности наковальни существует возможность ковки листа.

Холодный метод ковки

Большая часть работ холодной ковки выполняется на специально спроектированном для этих целей оборудовании. Можно назвать определенный перечень оборудования, который применяют для холодной обработки металла. Как правило, такое оборудование показывает свою эффективность при выполнении больших объемов работ при архитектурном оформлении зданий и сооружений.

Среди оборудования, применяемого при получении изделий холодной ковкой можно назвать следующее:

• торсионный, с его помощью выполняют кручение прутка вдоль оси;
• волновой, на нем выполняют различные волнообразные детали.

Всего парк оборудования для холодной ковки насчитывает порядка десятка единиц. Некоторые работают от мускульной силы оператора, некоторые от электрического привода. Некоторые умельцы занимаются самостоятельным изготовлением подобного оборудования.

Виды кузнечных работ

Ковку выполняют с помощью ручных или механических ударных инструментов, это может быть, кувалда или пресс, который может работать от электрического, пневматического или гидравлического привода.

Ковка и штамповка обеспечивают получение деталей, которые имеют разные габаритно-весовые параметры и форму.

Использование ковки приводит к повышению механических параметров стали и оптимизирует его внутреннюю структуру. Именно поэтому ответственные детали, например, шатуны, производят применяя свободную ковку или штамповку. Ковку можно разделить на следующие типы — ручную и машинную. Для первой применяют ручной ударный инструмент (молот, кувалда и пр.) все работы по обработке металла выполняют на наковальне. Второй тип ковки выполняют на кузнечном оборудовании, оснащенными молотом и пр. При машинной обработке тяжелые и объемные заготовки обрабатываются под прессовым оборудованием, а менее размерные, и с меньшим весом обрабатывают на молоте.

Обработку металла с помощью ударов можно разделить на свободную ковку и обработку в штампах. Свободная ковка подразумевает то, что заготовку сжимают между прессом и основанием. Формирование готовой детали происходит за счет вспомогательного инструмента, которые применяет кузнец.

При штамповке, металл приобретает форму и размеры в пределах инструментального штампа. Для изготовления отдельной детали необходимо изготавливать новый штамп. По сути, ковка и штамповка – это промежуточные технологические операции, которые приводят к получению заготовок, которые в дальнейшем будут проходить через дополнительную обработку, например, фрезеровку или сварку.

Виды современного кузнечного оборудования

В промышленности широко применяют множество кузнечно-штамповочного оборудования. Его можно классифицировать по следующим параметрам:

• по температуре обрабатываемой заготовки. Для этой операции применяют ковочные машины, оборудование для горячей и холодной штамповки как плоской, так и объемной;
• по операциям, выполняемым на оборудовании. Разделяют заготовительное, основное и финишное КШО;
• по методу подачи и удаления готовых изделий из рабочего пространства КШО. На практике применяют оборудование, на котором все эти операции выполняют вручную, в полу- и автоматическом режиме.
• по виду привода. Прессы и штамповочные машины работают от электричества, сжатого воздуха, гидравлики и пр.
• по ключевому параметру. Как правило – это номинальное усилие, создаваемое прессом или рабочий момент.

Индукционные нагреватели

Перед обработкой методом горячей ковки заготовки нагревают до определенной температуры. Для решения этой задачи применяют различное нагревательное оборудование. В этот список входят и индукционные нагреватели. В них проходят предварительный нагрев заготовки перед операциями штамповки, гибки, ковки и пр.

Такая форма нагрева обладает рядом достоинств перед другими типами, например, перед газовым или электрическим.

• • использование индукционных нагревателей приводит к снижению энергетических затрат и это довольно важно, особенно в условиях стабильного роста тарифов;
  • применение нагревателей повышает производительность труда, так как индукционный нагрев позволяет минимизировать время, затрачиваемое на прогрев детали;
  • в автоматизированных печах, за счет точности позиционирования и расположения заготовок в индукторе, повышается точность нагрева;
  • нагрев заготовки в индукционной печи отличает малое количество окалины и это позитивно сказывается на длительности эксплуатации штампового инструмента;

• установка подобного оборудования, позволяет высвободить дополнительные площади в производственном помещении.

Основы процесса ковки металла

Что в себя включает технология ковки металла, какое оборудование и приемы используются в самом старом виде металлообработки? Об этом далее.

Ковка металла, наряду с литьем, самая древняя технология по обработке материалов. Причем производить изделия таким способом человечество начало еще задолго до появления железа и стали. Первые кузнецы работали около 5-6 тысяч лет назад. Со временем технология лишь совершенствовалась и дополнялась новыми приемами. Сегодня ни одно производство не обходиться без обработки металла ковкой.

Что в себя включает технология ковки, какое оборудование и приемы используются в самом старом виде металлообработки?

Понятие ковки металла

Говоря простым языком, ковка — обработка металла, нагретого до ковочной температуры. Принцип технологии построен на физических свойствах любого материала, имеющего температуру плавления. Но прежде, чем будет достигнут этот порог, структура вещества станет более мягкой.

Каждый металл имеет свою температуру, при достижении которой он становиться более мягким, а, значит, и более податливым для обработки путем ковки.

Однако, существует также технология металлообработки, когда заготовку не нагревают, а куют холодной. Такой прием позволяет получить не менее прочные изделия, без нагревания заготовка прессуется и изгибается.В таблице указаны пределы температур, при которых тот или иной металл можно ковать.

Виды кузнечной обработки

• Свободная.
• Машинная.
• Штамповка.

Свободная ковка подразумевает то, что заготовки не ограничены никакими формами. Или же материал будет закреплен с одной стороны на наковальне. К этому технологическому приему относиться и ручная ковка металла, когда изделию придают форму, используя кувалду или молоток. Свободная ковка применяется как для производства отдельных продуктов, так и просто для улучшения качества материала.

При проковке поверхности заготовки улучшается свойство металла. Крупные кристаллы материала размельчаются, структура станет более мелкозернистой и однородной. К тому же, при поковке завариваются внутренние раковины, упрочняя тело заготовки.

Машинная ковка — более современный вариант обработки. Такая технология используется в массовой, тяжелой промышленности. При этом используют механизированные молоты (с массой от 40 килограмм до 5 тонн), ковочные машины или прессы. Вес заготовок и конечных поковок порой может достигать нескольких десятков тонн.

Штамповка. Такой технологический прием позволил сделать производство массовым. При изготовлении изделий металл ограничивается штампами и при деформации получает нужную форму.

Штамповка используется в массовом производстве, где важно получить большое количество продукции. Свободная ковка, как правило, используется в мелкосерийном и единичном производстве.

Оборудование и инструменты

При изготовлении кованых изделий ручным способом используют практически те же наборы инструментов и оборудования, которые применяли мастера с зарождения этой технологии. Список следующий.

Кузнечный очаг или горн используется для нагревания материала до нужной температуры. Существует множество различных видов этого оборудования.

• Стационарные и переносные.
• Закрытые и открытые очаги.
• Топливные или электрические.
• Жидкостные, газо- или твердотопливные.
• С боковыми соплами подачи воздуха или центральной фурмой.

Наковальни — это массивные металлические столы, где собственно и происходит формирование заготовки. Состоят из основания, рога и наличника с отверстиями для гибки. Существует несколько разновидностей этого кузнечного приспособления, однако обязательно наличие стальной опоры с весом от 30 килограмм.

Клещи в ручной ковке мастер использует для оперирования заготовкой в процессе работы.

Молоты — основной инструмент, использующийся в кузнечном деле, могут иметь различную массу для работы с разными по габаритам заготовками.

Материалы и технология ковки

Кузнечные приемы

Основные кузнечные операции, использующиеся в технологии ковки металла:

• Осадочные.
• Высадочные.
• Протяжные.
• Обкатки.
• Раскатки.
• Прошивки.
• Разгонки.

Осадочные кузнечные работы подразумевают уменьшение высоты заготовки и увеличение ее поперечной площади сечения.

Высадка, по сути, частичная осадка заготовки. Применяется, когда на поверхности металла нужно сделать некоторые утолщения. Добиваются этого за счет уменьшения длины заготовки.

Обкатка в кузнечном деле подразумевает собой придание заготовке формы цилиндра. В процессе деформации металла заготовка проворачивается вокруг своей оси.

Раскатка — обработка кольцевой заготовки. Когда нужно увеличить ее внутренний и наружный диаметры, металл раскатывают на оправке за счет уменьшения толщины стенок.

Прошивку в кузнечном деле применяют для получения сквозного отверстия за счет использования пробойника.

Разгонка — это операция получения более широкой заготовки. По сути, металл для ковки расплющивают на поверхности наковальни молотом, двигаясь поперек оси изделия.

Существует также множество других приемов, с помощью которых получают требуемые формы изделия.

Особенности кузнечной обработки стали

• Стальная заготовка должна нагреваться равномерно со всех сторон.
• Обязательно при ковке стали нужно соблюдать температурные рамки, которые зависят от твердости материала. Легированные инструментальные марки металла нельзя перегревать свыше 1000 градусов, мягкие — более 1300. Недостаточный нагрев также не способствует нормальной кузнечной обработке: во-первых, это затрудняет ковку стали, а во-вторых, в структуре изделия могут образовываться трещины и разрывы.
• Обязательно перед нагревом заготовки до температуры ковки металл предварительно нужно разогреть до показателя в 300 градусов.

До изобретения сварочных аппаратов кузнечным способом проводили и соединение металлических частей. Это делалось за счет сильного разогрева крепящихся концов заготовки и их последующего сдавливания ударами молота. Кузнечные сварные соединения использовались практически для любого доступного металла: меди, бронзы, серебра и железа.

Несмотря на развитие современных технологий, ковка металла остается одним из основных технологических приемов получения различных изделий. Кузнечным способом изготавливают различную продукцию. Усовершенствование такой обработки привело к массовому производству путем штампования по стандартной форме.

Пример работы в промышленных условиях можно посмотреть в предоставленном видео:

Несмотря на упадок и появление машинной штамповки, кузнечное дело не теряет своей популярности. Особенно пользуются спросом изделия художественной ковки.

А что Вы думаете по поводу материала этой статьи? Если у Вас есть опыт кузнечных работ и изготовления вещей путем ковки поделитесь им в блоке обсуждения к этой статье.

Все, что вам нужно знать о ковке

Обзор ковки

Металлы в необработанном виде имеют меньшее значение. Их нужно обработать, чтобы можно было использовать по назначению. Обработка может изменить физическую структуру металла или даже внешний вид этого материала. Ковка – лишь один из видов промышленной деятельности, выполняемой с металлами, чтобы сделать их более актуальными.

Хотите узнать о ковке и ее важности? В этом руководстве мы раскрываем все, что вам следует знать. ковка.

Что такое ковка? -Определение

Ковка – это сложный производственный процесс, который влечет за собой формование металла с использованием ряда локализованных сжимающих сил. Эти силы передаются удар за ударом с помощью молотка или даже штампа. Ковку иногда называют штамповкой в ​​штампе, штамповкой в ​​закрытых штампах или Near-Net.

Эти силы в конечном итоге изменят форму металла, даже если он остается в твердом состоянии. Это отличается от других методов, таких как литье, когда металл сначала превращается в жидкую форму, прежде чем его форма изменится.

Ковка часто классифицируется в зависимости от уровней температур, используемых в процессе. По этой причине у нас есть холодная и горячая ковка. Для горячей штамповки кусок металла нагревается перед изменением его формы.

Есть разные типы металлов, которые подвергаются процессу ковки. Однако с каждым металлом обращаются по-своему, и это объясняет, почему существуют разные типы процессов ковки. Каждый процесс хорошо продуман для определенного типа материала.

Также важно отметить, что кованые металлические детали различаются по весу. Некоторые металлы могут быть тяжелыми, а другие – очень легкими.

Ковка используется уже много лет и находит широкое применение в металлургической промышленности. Многие изделия были получены с помощью этой техники обработки металлов.

Продукция ковки включает в себя; посуда, аппаратные инструменты, оружие, тарелки, украшения и многое другое. Нет сомнений в том, что ковка – это процесс, оказывающий большое влияние на современный мир.

История ковки

Ковка – один из старейших известных процессов обработки металлов. В древности ковку выполнял кузнец с использованием простых инструментов, таких как молоток и наковальня. Это было довольно громоздко и требовало много времени.

Внедрение гидроэнергии в сборку и обработку металлов в 12 веке позволило использовать молотки большого размера или механические молоты. Это увеличило количество и размер металлов, которые будут производиться и коваться.

Кузнечная или кузнечная промышленность развивалась на протяжении веков и превратилась в предприятие со специально разработанными процессами, инструментальным оборудованием, сырьем, производственным оборудованием и другим ассортиментом продукции, предназначенным для удовлетворения высокого спроса на металлы.

В наше время промышленная ковка оснащается прессами или молотами, работающими от сжатого газа, электричества, гидравлики или пара.

Эти молоты, как правило, имеют возвратно-поступательный вес в пределах нескольких тысяч фунтов. Меньшие механические молоты, возвратно-поступательный вес 500 фунтов (230 кг) или меньше и гидравлические прессы широко распространены в художественных кузнях.

Некоторые паровые молоты все еще используются. Однако большинство из них устарели с появлением более удобных источников энергии и электроэнергии.

Преимущества и недостатки ковки

Следует ли мне использовать процесс ковки для придания формы своим металлическим деталям? Это вопрос, который задают многие.

Как и у многих других методов металлообработки, у ковки есть свои преимущества и недостатки. Мы собираемся рассмотреть две стороны медали, чтобы в конце концов вы могли принять обоснованное решение в отношении этого процесса.

Преимущества ковки

Вот основные преимущества процесса ковки:

Результаты для прочных обработанных деталей: По сравнению с процессом литья детали, полученные в процессе ковки, определенно прочнее. Ну как такое возможно? В процессе ковки внутреннее зерно металла перестраивается, чтобы соответствовать форме металла. В результате улучшаются прочностные характеристики металлов.

Изображение, показывающее зерно, соответствующее источнику процесса ковки: https://www.whtildesley.com/processes/advantages-of-forging

Более низкая стоимость: По стоимости ковка все же дешевле, чем литье металла или даже методы изготовления. К ковке предъявляются меньше требований по сравнению с процессом литья.

В отличие от популярного предположения, инструменты, необходимые для процесса ковки, также дешевы. В конечном итоге это означает, что вы будете платить меньше денег за весь процесс ковки.

Кроме того, выбор правильной кузнечной компании в Китае приведет к низкой стоимости процесса.

Целостность конструкции: Структурная целостность – это способность металла выполнять свою работу без каких-либо структурных дефектов. Ковка исключает такие общие металлургические дефекты, как пористость и сегрегация сплавов. Это общие проблемы с металлическим литьем.

В результате получается однородный металлический контур и минимальное количество брака.

Кроме того, ковка исключает риск образования пористости. На металле не будет трещин, которые могут нарушить его целостность.

Позволяет выполнять постпоковочную обработку: Процесс ковки облегчает выполнение обработки после штамповки. Это потому, что процесс приводит к минимальным пустотам, трещинам и пористости. После обработки процесс будет более точным.

Более короткое время цикла: Сколько времени занимает процесс ковки? Хотя не существует определенного времени цикла для ковки, ясно одно: это занимает меньше времени, чем процесс литья. Однако время будет зависеть от формы и типа металла.

Обеспечивает максимальную гибкость: Ковка металла дает производителям множество возможностей для изучения. Например, этот метод можно использовать для формовки металлов сложной конструкции.

Также ковку можно использовать для придания формы металлам разного веса и прочности.

С точки зрения производственных мощностей ковка может быть идеальным методом как для мелкосерийного, так и для крупномасштабного производства. Ковке может быть подвергнут любой объем металла. То же касается и размеров металлов. С помощью этого процесса можно формировать как крупные, так и мелкие металлы.

Недостатки ковки

Основная проблема ковки как метода изготовления металла – большие капиталовложения. Оборудование и инструменты, необходимые для этого процесса, довольно дороги. Кроме того, процесс ковки может контролироваться и выполняться только хорошо обученными специалистами.

Хорошая новость заключается в том, что вы можете избежать вопроса о стоимости, выбрав доступных производителей металлических кованых изделий в Китае. С ними вы значительно сократите стоимость.

Еще одна проблема ковки – это негативное воздействие на окружающую среду, которое может иметь процесс. Процесс всегда связан с постоянным шумом и вибрациями. Людям, живущим в окрестностях, это может показаться неудобным.

Однако решить эту проблему можно, используя специальные шумозащитные постройки.

С другой стороны, потери материала при ковке минимальны.

Что такое дефекты поковки?

Несмотря на то, что металлическая ковка подвергается курированию для достижения наилучших результатов, с ней связаны некоторые дефекты. Некоторые из этих дефектов включают:

-Не заполненный раздел

Лучшие ковочные компании всегда стремятся устранить или минимизировать влияние этих дефектов ковки.

Сравнивая преимущества и недостатки ковки, становится совершенно ясно, что от этого процесса можно получить больше.

Типы процесса ковки

Есть разные типы процессов ковки, которые можно использовать для металлов. Давайте посмотрим на каждый тип и его важность:

Как мы заявляли ранее, ковка делится на две большие группы. Это горячая и холодная ковка.

Горячая ковка

Горячая ковка – это когда металл нагревается до температуры, превышающей его нормальную температуру рекристаллизации. Для большинства металлов температура может достигать 2000 градусов по Цельсию.

Одним из главных преимуществ горячей ковки является то, что она снижает температуру, необходимую для ковки металла. Фактически, избыточное тепло, выделяемое в процессе, используется для повышения прочности и пластичности металла.

Кроме того, изделия, полученные в результате горячей штамповки, обычно имеют однородную температурную консистенцию.

Холодная ковка

Холодная ковка – это процесс, при котором процесс осуществляется при нормальной комнатной температуре. Это означает, что температура намного ниже температуры рекристаллизации металла.

Главное преимущество холодной ковки перед горячей – качество получаемого металла. Он соответствует более высоким стандартам, однороден и обеспечивает более гладкую поверхность.

Однако этот метод не идеален для некоторых твердых металлов, таких как сталь. Они слишком прочные, чтобы их можно было сформировать в обычных условиях. Для холодной ковки может потребоваться мощное и дорогое оборудование.

Категории процесса ковки

Помимо холодной и горячей штамповки, обработка подразделяется на более мелкие категории. Это;

Пресс-ковка

Ковочный пресс работает путем медленного приложения бесконечного давления или силы, которая отличается от почти мгновенного удара ковки с ударным молотком.

Период времени, в течение которого штампы находятся в контакте с заготовкой, измеряется в секундах (по сравнению с миллисекундами в кузницах с ударным молотком). Операция ковки на прессе может быть как холодной, так и горячей.

Основным преимуществом ковки на прессе по сравнению с ковкой с ударным молотком является ее способность деформировать всю заготовку. Ковка с ударным молотком вызовет деформацию только на поверхностях заготовки, соприкасающихся с молотком и наковальней. В противном случае заготовка останется относительно недеформированной.

Еще одно преимущество этого метода – знание скорости деформации новой детали. Регулируя степень сжатия во время операции ковки на прессе, часто регулируют внутреннюю деформацию.

Закрытая штамповка

Ковка в закрытых штампах также известна как штамповка в штампах. Его рабочий механизм зависит от форм, преобразующих форму металла.

Формы прикрепляются к опоре, в то время как силы молота направляют расплавленный металл через полости указанной матрицы.

Форма и геометрия металла формируются после нескольких ударов. Этот тип ковки идеально подходит для изготовления изделий сложной формы и геометрии.

Поковка в закрытых штампах также известна производством прочных металлов. Это объясняет, почему большинство автомобильных деталей формируются с использованием этого метода.

Главный недостаток – оборудование, которое используется для штамповки в закрытых штампах, довольно дорогое.

Открытая штамповка

Этот метод ковки используется для плоских штампов без предварительно вырезанных профилей. Она также известна как кузнечная ковка. Метод открытой штамповки ограничивает движение потока металла во всех областях, кроме тех, которые находятся в контакте с штампом.

Движение заготовки должно быть хорошо выполнено, чтобы добиться наилучшего результата. Металл также должен быть тяжелым и относительно длинным.

Открытая штамповка в основном используется для формования слитков до того, как они будут подвергнуты вторичным процессам формования. Некоторые из преимуществ открытой штамповки включают улучшенный поток зерна, минимальное количество пустот и высокую устойчивость к усталости.

Материалы и изделия ковки

Какой металл лучше всего подходит для ковки? Это вопрос, который вы, вероятно, зададите, когда будете интересоваться лучшими материалами для ковки.

Любой металл можно подвергнуть ковке. Однако есть металлы, которые обычно подделывают. Они включают;

-Сплавы, такие как кобальт, молибден, никель

-Латунь, среди многих других.

У вас есть металлы, которые вы бы хотели выковать? Получите информацию от лучших компаний по ковке металла в Китае.

С точки зрения применения кованые металлические детали используются в любом применении, где требуется использование металлов хорошей формы. К ним относятся автомобили, посуда, ювелирные изделия, строительство, электрика и электроника, а также многие другие продукты ковки.

Заключение

Теперь, когда мы рассмотрели почти все основы ковки, следующим шагом будет поиск этой услуги. Вам следует подумать о том, чтобы обратиться за этой услугой, если у вас есть металлы, которым необходимо придать форму перед использованием для различных продуктов.

At Рош Индастри, мы предоставляем точные кузнечные услуги в Китае. У нас есть лучшие люди и оборудование для работы. Просто свяжитесь с нами, и мы ответим на все, что вам нужно знать о ковке.

дело

Рошиндустри специализируется на высоком качестве Быстрое прототипирование, быстрый мелкосерийное производство и крупносерийное производство. Услуги быстрого прототипа, которые мы предоставляем, – это профессиональный инжиниринг, Обработка CNC включая фрезерные и токарные станки с ЧПУ, Изготовление листового металла или прототипирование листового металла, Умрите литье, металлическое тиснение, Вакуумное литье, 3D печать, SLA, Изготовление прототипов методом экструзии пластика и алюминия, Быстрая оснастка, Быстрое литье под давлением, Обработка поверхности закончить услуги и другие услуги быстрого прототипирования Китая, пожалуйста свяжитесь с нами прямо сейчас.

Что нужно знать о художественной ковке?

Согласно технической терминологии, художественная ковка — метод обработки металлов, при котором достижение необходимых форм и размеров производится с помощью деформации. Под этим определением скрывается одна из древнейших технологий, позволившая человеку сделать огромный шаг в истории и не потерявшая своего значения и сегодня. Ковка активно применяется в металлургии и машиностроения.

Роза ручной работы

Описание процесса

Основным признаком художественной ковки металла считается присутствие творческой составляющей в произведенном мастером изделии. Это изделие может быть изготовлено с целью практического применения или иметь только эстетическую ценность. Такая ковка уже давно оформилась как самостоятельный вид кузнечных работ, а к профессии кузнеца добавилась еще одна специализация — художник по металлу.

История появления

История практического применения и обработки металла насчитывает уже несколько тысячелетий. Столько же тысячелетий насчитывает и история изготовления художественных элементов, о чем свидетельствуют древнейшие археологические находки. Примитивные наконечники для копий и мотыг хранят признаки творческой обработки. Раньше ковка имела в основном практическую направленность, но среди кузнецов всегда находились мастера, умеющие совместить практичность с художественностью. Примером служат образцы оружия и доспехов, конской сбруи, домашней утвари.

Началом становления этого искусства как самостоятельного ремесла можно считать эпоху Возрождения и связанный с ней расцвет искусств и науки. Средневековые дворцы и храмы в стиле ренессанс или барокко содержат в своем убранстве кованые элементы, отражающие духовные, геральдические или просто эстетические запросы владельцев.

Инструменты

Многие века стандартный набор оборудования и инструментов кузнеца не изменялся. Горн с углями, меха для их раздувания, молот и наковальня, клещи и бочка с водой являлись основными инструментами кузнеца. Развитие средневекового производства привнесло в этот набор элементы механизации, а промышленная революция превратила кузнечное дело в отрасль, направленную на массовое производство продукции.

Молот и наковальня

Это направление получило в свое распоряжение целый ряд специального оборудования для художественной ковки — станков и приспособлений, облегчивших труд кузнеца и позволяющих выполнять сложные изделия.

Классический угольный горн по-прежнему остается в кузнечном арсенале, но на помощь ему пришли еще и муфельные печи, индукционные нагреватели. Многие кузнечные станки сохранили свои исторические названия, соответствующие их назначению — гнутики, улитки, волны, твистеры и торсионы — но получили мощный электрический привод или превратились в универсальные многофункциональные станки.

Виды кузнечных работ

Технология кузнечных работ включает в себя несколько видов операций, различающихся применяемым инструментом, режимами выполнения и целью. Эти операции в полной мере применяются и в технике художественной ковки, а изготовление какого-либо изделия может включать любой их набор и последовательность. Основным признаком для классификации является температура обработки — горячая и холодная ковка. Остальные критерии также могут относить операцию к различным видам и подвидам.

Горячая ковка

При горячей ковке изделие подвергается предварительному и при необходимости сопутствующему нагреву для повышения мягкости и пластичности. Существуют два вида горячей ковки металла:

1. Свободная или ручная ковка, при которой обрабатываемое изделие свободно размещается на наковальне, а необходимые форма и размер обеспечиваются ударами ручного или механического молота. К этому виду относится и кузнечная сварка — соединение разогретых до температуры плавления деталей с использованием кузнечного инструмента.
2. Штамповка, при которой заготовка помещается в штамп с внутренней полостью, по форме и размерам соответствующими готовому изделию. В процессе ковки заготовка деформируется и заполняет пустую область штампа.

Горячая ковка (Фото: pixabay.com)

Холодная ковка

При холодной ковке изделие подвергается обработке без предварительного нагрева. Чтобы деформировать холодный металл, нужно приложить много усилий, поэтому этот метод применяется для обработки заготовок небольшого сечения. При холодной ковке используются разнообразные станки, в том числе для холодной штамповки.

Основные приемы

Для каждого из видов ковки металлов и сплавов существуют свои технологии и приемы обработки. Ковка декоративных элементов использует в своем арсенале практически все основные приемы кузнечного мастерства, с помощью которых в металле можно выразить любой творческий замысел.

Высадка

Целью операции является уменьшение длины заготовки с одновременным увеличением поперечного сечения. При горячей ручной ковке нагретую деталь ставят вертикально на наковальню и отбивают молотом по верхнему концу. Нагревая отдельные места и удерживая деталь щипцами, на ней можно выполнить утолщенные узлы, изгибы, объемные или плоские элементы задуманного украшения.

Протяжка

Протяжка представляет собой операцию, противоположную высадке, и применяется для удлинения заготовки. Направление удара при протяжке — поперек оси детали с ее проворотом или продвижением по длине.

В зависимости от формы заготовки (плоской, круглой, пустотелой, кольцевой) и применяемой оснастки техника протяжки включает в себя множество приемов. Отдельные приемы протяжки могут называться своими терминами — разгонка, расплющивание или раскатка.

Кузнец работает

Округление

Операция применяется при горячих методах ковки и заключается в закруглении граней профильных заготовок. Первоначально углы заготовки расковывают, доводя ее до восьмигранного сечения. Окончательное округление выполняют с помощью специальных обжимок или вырезных молотков.

Продевание

Продевание проводится двумя способами — сборкой по принципу цепных звеньев или прошивкой отверстия в одном из элементов. В этом случае для операции используют зубила нужной формы и размера.

Оформление уступов

Уступы различной формы выполняют как с декоративной, так и с технологической целью, чтобы закрепить детали между собой. Выполняют уступы, используя острые ребра наковальни или специальную подкладную оснастку.

Гибка

Гибка — распространенная технология, активно применяющаяся в художественной ковке. Для гибки разработаны специальные станки и приспособления, позволяющие мастерам работать по собственным шаблонам.

Кованые элементы и детали своими руками

Сегодня существуют цеха или мастерские, предлагающие художественные изделия собственного производства. Спрос на эту продукцию стабилен, несмотря на завышенную стоимость кованых изделий.

При желании и определенном опыте работы с металлом многое из ассортимента профессионалов можно выполнить и своими руками. Вовсе не обязательно вооружаться горном и кувалдой или приобретать специальный станок. Даже для изготовления сложных элементов или изделий достаточно верстака, тисков, сварочного аппарата и молотка. Материалом для самодеятельного творчества послужит круглый пруток, профильная труба с небольшим сечением, неширокая полоса стали или листовой металл.

Гибка металла (Фото: pixabay.com)

Мебель

В качестве мебели для самостоятельного изготовления можно рассмотреть садовые или дачные столики и стулья, декоративные полочки на стены. Кованые элементы могут украсить интерьер кухни, спальни, прихожей или садовую беседку, а намеченные для отправки в утиль старую табуретку или торшер можно укрепить коваными полосками и представить в качестве антиквариата.

Беседка

Беседка — заветная мечта дачников и владельцев собственного участка, необязательно должна быть деревянной или кирпичной. Можно сделать и металлическую конструкцию из профиля. Ее несложно превратить в легкую и изящную композицию с помощью собственноручно изготовленных кованых деталей — витой из стального круга ажурной арки на входе, завитушек по периметру беседки или замысловатой подвески для светильника.

Ворота

Кованые ворота и входная калитка, пожалуй, самые востребованные на сегодня изделия из ассортимента художественной ковки, в которых практичность сочетается с художественным вкусом. Между тем многие владельцы частных домов из экономических соображений обходятся приобретенной или самостоятельно изготовленной из стандартного металлопроката и металлопрофиля входной группой.

Любую металлоконструкцию можно перевести в разряд нестандартных или сделать такой изначально с помощью простейших самостоятельно изготовленных кованых элементов. В качестве заготовки используются уже упомянутые стальные прутки, профили или полосы. Из них можно выполнить различные витые узоры и вензеля, листья и бутоны, строгие или произвольные геометрические фигуры.

Все, что нужно знать о ковке металла

1. Что это такое?
2. Обзор видов
3. Необходимые инструменты
4. Технология
5. Применение

Путать ковку со сваркой могут, наверное, только те, кто крайне далек от темы обработки металлов. Но разбираться в базовых понятиях может быть полезно и неспециалисту. А еще более интересно будет разобраться в том, что привлекает и может стать средством заработка. Кованые изделия действительно востребованы, и предела совершенству в их изготовлении нет.

Что это такое?

Если очень коротко, то ковка – это такой способ обработки металла, после которого этот металл меняется. Он нагревается до так называемой ковочной температуры, становится пластичным, что и использует специалист для придания новых форм заготовкам. Каждому металлу присущи свои характеристики, в том числе и уровень ковочной температуры.

Любопытно, но слова «ковка» и «коварство» неслучайно имеют один корень. Кузнечное дело веками народам и племенам казалось немного мистическим, тайным. Кузнец делал ковы и, если сократить объяснение до одного предложения, «коварство» как-то взяло и обрело значение мудрости, тайного знания, особых навыков. Это только потом оно стало ассоциироваться с негативными намерениями.

В XX веке кузнечное дело утратило свой вес. Производство стало унифицированным, появилось прокатное и штамповочное оборудование, а потом добавилась еще и компьютеризация процесса. Кузнечное дело слабо конкурировало в индустрии, но конец эпохи еще не настал. Массовое производство оказалось таким привычным людям третьего тысячелетия, что они иначе взглянули на ручной труд. И оказалось, что кованые лестницы, ограды, всевозможные архитектурные и дизайнерские элементы – это красиво, в этом есть особый шик.

Потом ковка металла удачно интегрировалась с компьютерным проектированием, в специальных 3D-конструкторах стали разрабатывать кованые изделия для самых разных целей. Свободную ковку сегодня используют для многих видов металла, ее методом делают предметы обихода, а также те объекты, которые можно назвать высокохудожественными. Мало кто задумывался об этом, но ковка применима и в ювелирной сфере.

Наиболее ковким металлом является золото: оно очень пластично, тягуче, текуче, податливо процессу ковки.

Итак, эта технология стара как мир, переживала упадок, но возродилась и подчинила себе инновационные ресурсы. А принцип технологии ковки элементарен, он основывается на физических свойствах любого материала, обладающего температурой плавления. Например, железо плавится при 800-1200 градусах, ковочная температура меди – 100-600 градусов, а алюминия – 400-480.

Обзор видов

Это будет интересным даже для тех, кто о ковке не знает почти ничего. А еще это небольшой ликбез по физике.

Свободная

Она осуществима, если металл разогрелся до нужного уровня. Кстати, свободная ковка и горячая ковка – это одно и то же. Долгое время (почти всегда) это был единственно возможный способ изготовления кованых элементов. Горячая ковка – это нагревание металла до той температуры, когда он начинает быть пластичным, и тогда его обработка ударным инструментом становится простой (относительно, конечно). Материал податлив и принимает нужные мастеру формы. В свободной ковке используются особые технологии металлообработки, которые дают максимально широкое поле выбора мастеру.

И все же этот метод не обходится без недостатков. Например, чтобы нагреть металл, потребуется горн либо муфельная печка. Это дорого, требует организации особого помещения, а также подобное оборудование не так легко содержать и обслуживать. А ведь еще и топливо приобретать необходимо. Наконец, это открытый источник огня, а значит, мастер, работающий с ковкой, должен предельно точно соблюдать все меры безопасности. Не говоря уже о том, что он не может работать без специальных навыков, знаний о температурных параметрах разных металлов.

Машинная

Под этим термином понимается деформация сплавов, которая происходит с применением автоматических молотов либо гидравлики, прессов, падающих с огромным весом (доходит до 5 тонн). И вес поковок после такого вида ковки может равняться 100 тоннам, и даже это не предел. То есть для данного типа ковки необходимы и очень крутые подъемные механизмы, и разнокалиберные манипуляторы. Но при этом такой способ ковки считается самым экономичным. И она действительно экономически целесообразна, если надо получить фасонные заготовки из стали, механические свойства которых будут очень высоки.

Это касается и мелкосерийного, и индивидуального производства.

Штамповка

Именно благодаря такому технологическому производственному приему ковка стала массовой. Металл в своем преображении оказывается ограничен штампами, деформируясь, он получает нужную форму. Там, где надо получить много кованой продукции и быстро, применяют штамповку. В сравнении с той же свободной ковкой у штамповки производительность будет выше в десятки раз. При этом квалификация занятых на производстве рабочих – ниже. А еще штамповка позволяет достичь большей точности размеров и чистоты поверхности поковок.

Штамповка бывает горячей и холодной. При горячей штамповке процесс формообразования завязан на штампах. Их рабочие полости, которые называются ручьями, допускают течение материала лишь в заданном направлении и до ограниченных пределов, а значит, в результате такого процесса получится поковка по форме и размерам только одного вида. Еще ее называют принудительной.

Необходимые инструменты

Инструментов и приспособлений, участвующих в ковке, множество. Каждый новоизобретенный инструмент был обязан упростить для мастера процесс ковки, усовершенствовать его. Но некоторые инструменты фактически не меняются, по принципу действия и назначения они с мастерами уже много столетий. Это кузнечный очаг, наковальня, молот и клещи.

Кузнечные очаги бывают:

• переносными и стационарными;
• закрытыми и открытыми;
• электрическими и работающими на топливе;
• жидкостными, задействующими твердое топливо и газотопливными;
• имеющими боковые сопла топливной подачи и с центральной фурмой.

Как выглядит наковальня, наверное, представляют и неспециалисты в кузнечном деле. Наковальня – это такой большой металлический стол, где и формируется сама заготовка. Это в каком-то смысле рабочее поле кузнеца. Стол включает основание, рог и наличник, имеющий отверстия под гибку. Видов наковален тоже много, но у каждой обязана быть стальная опора, весящая не менее 30 кг.

А вот клещи кузнецу нужны, чтобы проводить с заготовкой самые разные манипуляции в ходе работы. Молот же считается основным инструментом мастера, и они разнятся по массе. Также специалисту для работы понадобится горн или печка, а еще «державка» – это такой стержень, имеющий лапы для захвата болванки.

Если говорить о материалах, так самые первые кованые изделия изготавливали из меди. Когда-то этот вид металла был самым распространенным с точки зрения самородных материалов. Да еще и по ковкости лучше меди материала не найти, ведь ее можно ковать даже на 100 градусах, и первобытным мастерам такие температурные разбежки были вполне доступны.

Уже потом люди принялись за ковку железа и бронзы.

Технология

А теперь можно немного углубиться в физику процесса, она доступна (хотя бы для осмысления) даже в домашних условиях. Тем, кто собирается ковать своими руками, такие знания нужны непременно. Главное правило кузнеца – как нагреешь, так и пойдет. То есть сначала металлическую заготовку надо нагреть, и нагреть качественно. Для этого и нужен горн или нагревательная печь: что именно, зависит от типа заготовки.

Сначала разогревают печь (допустим, рассматривается процесс именно с учетом ее использования), и разогревают до темно-красного цвета. Затем в готовую печь надо отправить заготовку. Она непременно должна быть горячей, иначе не избежать трещин во внутренних сплавных слоях. Для предварительного подогрева хватает 300 градусов температуры, достижение таких значений заметно по дыму и тому, как легко зажигается масло на поверхности элемента.

Что делать дальше, расскажем в инструкции.

1. Когда продукт уже в печке, нагрев нужно плавно нагнетать. Конечно же, контролируя процесс. Тут выстраивается прямая зависимость: чем выше будет температура, тем пластичнее и мягче станет заготовка.
2. Но и перегрева надо всячески избегать. Чем выше нагревается металл, тем яснее угроза образования кристаллов, обладающих слабыми связями. А значит, после ковки сплав может быть хрупким, с заметными трещинами и даже надрывами. Речь идет уже о перегреве металла.
3. Если же температура будет, напротив, малой, с заготовками просто нереально окажется работать. Надрывы и трещины никуда не денутся.
4. Вынутую из печки заготовку непременно предстоит уплотнить, потому что внутри детали могут быть пустоты (металл на самом деле не на 100% однороден). А уплотняют заготовку молотком: им бьют от середины детали к концам.
5. Подготовка молотом – это первое действие, которое фактически приводит в порядок сплав, то есть уплотняет его. Далее идут сугубо специальные действия. Из металла на рассматриваемом этапе можно получить цилиндры (пустотелые либо сплошные), а еще кольца, плоские заготовки и т. д. А чтобы сделать, например, вытягивание, надо обжимать деталь несколько раз, металл должен перемещаться по оси. Если заготовка очень большая, работают с частями: сначала с нижней частью, потом с остатком. Вариантов заготовок очень много. Как и, собственно, способов ковки. И задача кузнеца заключается в том, чтобы выбрать лучший из них.
6. Далее следует этап окончательной отделки. До этого заготовку можно назвать не более чем металлическим черновиком из-за ее неровности, грубоватой поверхности и несовпадения с размерами, которые ожидаются изначально. Деталь очищают зубилом, потом по всей поверхности хорошенько проходятся молотом. Потом нужно проверить спецлинейками размеры и неровности, ориентируясь на коррекцию того, что не получилось сразу.
7. Дальнейшим состоянием металла будет снижение тягучести детали, она начнет затвердевать. И это ключевой момент всего процесса, потому что трещины чаще всего появляются именно на данном этапе (это связано с малой подвижностью материала и нарушениями связей меж частицами).
8. Чем больше заготовка, тем сложнее она будет остывать. Способны возникать внутренние натяжения, что чревато явно нежелательными деформациями. А чтобы такого не случилось, элемент отправляется в горячий мусор. И сделать это надо, пока деталь еще красная. Это если процесс относительно прост, а если же уровень сложности повыше, понадобится еще один отжиг.

Мастера говорят, что ковку можно назвать искусством компромисса.

Мало знать главные операции, надо еще и уметь определять способ ковки, форму и вид инструментов, подбирать актуальное и наиболее рациональное для каждой конкретной задачи действие. И еще нужно уметь видеть наперед, прогнозировать результат. Конечно, все это приходит с опытом.

Применение

Ковка ориентирована именно на мелкосерийное или единичное производство. В чем-то она лучше литья: наверное, в меньшей трудоемкости и длительности процесса, в разности температур и выборе инструментария. Для литья, например, требуются очень мощные (а значит, и очень дорогие) печи.

В быту кованые изделия используются очень активно. Они украшают интерьер: от кованых подставок и подсвечников до вешалок и больших декоративных композиций. Очень популярны сейчас кованые корзины для дров: они выглядят очень гармонично в интерьере, где есть печка или камин.

Шикарно и убедительно смотрятся двери с элементами ковки, мебель: кресла, кровати, скамьи. Кованые часы очень облагораживают интерьер или уличное оформление дома. А лестницы из кованого металла – это еще и вложение на долгие десятилетия, они вне моды и времени. Беседки, ограждения, ворота тоже идеально смотрятся в кованом виде.

Словом, актуальности запроса на кованые изделия пока ничто не угрожает. Это всегда изящная ручная работа, красивая и очень прочная, эксклюзивная (в большинстве случаев) и интересная как мастеру в процессе изготовления, так и заказчику.

Особенности технологии ковки

Технология обработки металла путем ковки состоит из ряда способов, выбор которых напрямую зависит от характеристик металла и специфики задания, поставленного перед мастером художественной ковки металла.

Художественную ковку металла можно смело назвать искусством, у которого есть свои проверенные временем приемы и технологии.

Технология ковки включает в себя различные методы, требует применения инструментов, которые используются в строгой последовательности.

В общих чертах основные операции, которые составляют ковку металла, можно свести к следующим:

1. Осадка заготовки.
2. Вытяжка заготовки.
3. Рубка изделия.
4. Разрубка изделия.
5. Проделывание отверстий на заготовке.
6. Гибка изделия.
7. Скручивание.
8. Нанесение орнамента.
9. Набивка рельефа на металлическом полотне.

Рассмотрим вышеназванные операции ковки металла поочередно и более детально.

1. Осадка заготовки из металла
2. Технология проведения вытяжки поковки
3. Операции рубки, разрубки и обрубки металлических заготовок
4. Пробивка отверстий, гибка и закручивание
5. Отделка, нанесение изображения, набивка фактуры

Осадка заготовки из металла

Применение осадки необходимо для увеличения на определенном участке изделия величины поперечного сечения за счет его высоты.

Существует два вида осадки: локальная и полная. При проведении локальной осадки происходит деформация определенного участка заготовки, а при полной осадке деформации подвергается весь кусок металла. В зависимости от того, какой тип осадки выбран, производится соответствующий нагрев изделия — локальный или полный.

Как правило, осадка используется при таких обстоятельствах:

1. Чтобы получить отдельные уплотнения поковки (путем осадки периферии или центральной части) при изготовлении украшающих элементов с переменным сечением. К примеру, при ковке растительных орнаментов необходимо делать уплотнения на побегах, ягодах, плодах и пр.
2. Подготовка материала перед операцией загибания под определенным углом; осадка в этом случае необходима для компенсации требуемого материала для формирования угла.

После проведения осадки заготовка проходит дополнительную обработку с помощью обжимов и подбоек.

Осадка проводится следующим образом: металл необходимо нагреть, привести в вертикальное положение, установив на наковальне, и бить по его верхнему концу кувалдой или ручником. По высоте заготовка не должна превосходить более чем в два раза свой диаметр, в противном случае металл может изогнуться. Если размеры поковки не дают возможности бить по ней кувалдой, осадку осуществляют путем ударения заготовки о наковальню.

В процессе осадки очень важно, чтобы изделие было прямым, а его концы были сбиты под прямым углом.

Устройство тисков, которые используются для осадки металла.

Чтобы провести осадку изделия на небольшом участке с некоторой разницей в сечении, необходимо опустить нагретый металл в воду, за исключением того места, где будет произведена осадка. Эту манипуляцию нужно проводить как можно быстрее, нельзя долго держать металл, опущенным в воду. Этот метод используется для изготовления крупных гвоздей и болтов.

Некоторые мастера художественной ковки производят осадку концов материала таким образом: нагретая часть загибается под прямым углом, после чего молотком бьют по загнутому участку с торцевой стороны. При этом нельзя допустить формирования складки на загнутой части. Этим способом успешно пользуются в процессе горновой сварки.

Также осадку периферии изделия можно осуществлять при помощи тисков: нагретую поковку зажимают в тисках таким образом, чтобы над губами стояла рабочая область металла. Эта процедура тоже требует скорости, так как нагретый металл, зажатый в тисках, моментально стынет от соприкосновения с инструментом.

Рассмотрим случай с длинной заготовкой, когда осадку необходимо производить по центру металлического изделия. Вышеназванные способы осадки в этом случае использовать нельзя. Нужно выгнуть металл в области осадки и придать ему Z-образную форму, после чего сделать удар поверх изгиба. Когда осадка завершена, заготовке придают прежнюю форму.

Технология проведения вытяжки поковки

Операция вытяжки металла используется с целью увеличения длины изделия при одновременном уменьшении площади поперечного сечения.

Производится вытяжка заготовки следующим образом. Нагретый металл укладывается на наковальню, где вытягивается под ударами молотка или кувалды. Потом поворачивают изделие на 90 градусов и бьют по выпуклости от первого удара. Проделав еще несколько таких циклов, кузнец постепенно вытягивает металл.

Главным условием при осуществлении вытяжки является соблюдение квадратной формы поперечного сечения металлической заготовки.

Чтобы ускорить процесс вытяжки, можно осуществлять ковку на рог наковальни. Тогда изделие будет вытягиваться между парой выпуклостей, что ускоряет увеличение длины изделия.

Существует другой способ вытягивания заготовки — при помощи раскатки или разгонки. Как правило, раскатка имеет полукруглую форму. Направление вытяжки будет зависеть от того, как располагается раскатка на металле — поперек или вдоль.

Вытяжку на конце выполняют для изготовления светцов, жиковин, гвоздей.

Операции рубки, разрубки и обрубки металлических заготовок

Рубку заготовки производят затем, чтобы разделить ее на элементы. Чтобы металл разрубить, его необходимо нагреть до температуры темно-красного каления, положить на наковальню и, приставив специальное зубило, прорубить приблизительно на 75 процентов толщины. После этого изделие переворачивается и рубится зубилом, на этот раз до конца.

Если вы при рубке работаете с горячим толстым металлом кузнечными зубилами, то не забывайте время от времени охлаждать инструмент, поскольку при длительном соприкосновении с раскаленной металлической заготовкой лезвие зубила может опуститься. Потом, чтобы вновь работать инструментом, с него нужно убрать посредством легкого постукивания водяные капли.

Проведение разрубки (не путать с рубкой) позволяет только надрубить металлическое изделие. Такая операция очень часто используется художниками-кузнецами при ковке. Прорубленные части впоследствии вытягиваются, закручиваются, подвергаются разным приемам ковки и в итоге приобретают вид цветов, листиков и завитков. Особенно популярна операция разрубки для производства светцов, жиковин и пр.

Заготовка разрубается только с одной, лицевой стороны. Сперва выполняются легкие удары, чтобы разрубалась только канавка. Заготовка должна быть слабо нагрета, что даст возможность не спеша раскраивать изделие. Когда заготовка раскроена, металл нагревают до высоких температур и одним резким ударом прорубают.

Обрубка используется для того, чтобы снять слой металла по наружному контуру. Это действие еще называют обсечкой. К ней часто прибегают в процессе ковки сложных декоративных форм: жиковин, накладок и пр.

Процесс вырубки является аналогичным обрубке, только при этом металл отделяется по внутреннему контуру. При выполнении этих приемов используются полукруглые, угольные, прямые и другие кузнечные зубила.

Пробивка отверстий, гибка и закручивание

Чтобы проделать отверстие в металлической заготовке, его необходимо пробить. Эта манипуляция производится в условиях высокой температуры. На участок, в котором планируется отверстие, монтируется бородок (пробойник), затем наносятся удары такой силы, чтобы пробойник вошел на 75 процентов толщины заготовки.

Пробивка отверстия в изделии: 1. Предварительная пробивка. 2. Переворот заготовки. 3. Окончательная пробивка.

Часть заготовки, где будет делаться отверстие, нужно положить на наковальню четко над ее круглым отверстием. Если оно не подходит по размеру (очень мало), тогда применяют отверстие в форме квадрата. После первых ударов под пробойником в нижнем слое заготовки наблюдается выпучивание. После этого изделие передвигается на лицевую сторону наковальни, при этом пробойник не вынимается, и производится небольшой силы удар по пробойнику. На выпуклом месте должен остаться четкий след того участка, в котором нужно установить пробойник для второго раза. Пробойник извлекается, затем изделие переворачивается и остуженный водой пробойник устанавливается точно на возвышение над отверстием, полученным после первых ударов. Необходимо учесть, что для этой работы нужно, чтобы у пробойника была конусообразная рабочая часть. Получаемое отверстие по размеру немного меньше диаметра пробойника. После этого в дырочку монтируют оправку такого же диаметра.

Гибка изделия под прямым углом: 1. На наковальне. 2. На образной оправке. 3. На скобе. 4. На выступе. 5. На вилке. 6. На плите со съемными штырями.

Чтобы полученное отверстие в заготовке имело форму квадрата, применяют нижнюю часть подкладки, удерживающей квадрат во время удара. Для формирования отверстия большого сечения используют рог наковальни: изделие прорубается, разводится самой большой оправкой, нагретое насаживается на рог наковальни и проковывается ручником.

При формировании отверстий могут применять секач, лезвие которого будет не прямым, а выгнутым.

Гибка поковки производится затем, чтобы придать изделию изогнутые очертания. Гибка толстых слоев металла подразумевает искривление исходной формы и величины поперечного сечения в области изгиба, тогда как при изгибании тонких заготовок этим можно пренебречь. Для устранения утяжки и искривления формы нужно перед тем, как начинать гибку, сделать осадку рабочей области. Заготовка будет утягиваться тем больше, чем меньше радиус закругления и чем больше угол сгиба. Посредством правки устранить утяжку нельзя, но можно вернуть путем проглаживания и правки исходную форму поперечного сечения.

Есть несколько типов гибки поковки:

Гибка изделия по радиусу: 1. На роге наковальни. 2. В приспособлении. 3. В вилке. 4. В вилке (с молотом). 5.На радиусной вставке. 6. На спирали с приподнятой центральной частью. 7. На оправке. 8. На клине.

Гибка под прямым углом с отсутствующим радиусом округления; выполняется в тисках. Нагретый металл сгибается на наковальне, зажимается тисами, затем происходит удар по торцу заготовки. В области сгиба наблюдается осадка материала (уплотнение), запас которого понадобится для выправления сгиба.

Операция закручивания предназначена для того, чтобы развернуть один фрагмент заготовки относительно другого вокруг одной оси.

Возможны два способа закручивания:

1. Фрагмент изделия закручивается на угол до 180 градусов. Операция проводится на роге наковальни на шпераке при помощи ручника. Если заготовки имеют незначительный размер — при помощи круглогубцев.
2. Фрагмент заготовки закручивается несколько раз на 360 градусов. Относительно тонкие изделия закручиваются парой кузнецов: они вращают заготовку в противоположные стороны, захватив ее с обоих концов клещами. Для закручивания толстых изделий применяются вороток и тиски. Вилкой удобно фиксировать широкие ленты поковки.

В процессе скручивания металл должен нагреваться до температуры ярко-красного каления, иначе операция потребует гораздо больше усилий от мастера, а само изделие может деформироваться.

Отделка, нанесение изображения, набивка фактуры

Художественная ковка подразумевает обязательное наличие отделки изделия, нанесения орнамента и набивки фактуры.

Отделка или выглаживание может иметь место только тогда, когда работы по ковке основной формы заготовки уже завершены. Отделка необходима, чтобы придать изделию законченный вид. Технология ковки такова, что после молотка на поверхности металла всегда остается определенная волнистость. Помимо этого заготовка может выглядеть неряшливо. Отделка осуществляется посредством гладилок разнообразной формы.

Операцию следует осуществлять при темно-красном нагреве металла, передвигая гладилку по заготовке и нанося по ней удары кувалдой.

Далее следует нанесение орнамента или изображения. Используя зубило, при низкой или высокой температуре на полотно изделия можно нанести насечки, узоры, штрихи. Рисунок наносится на относительно плоские поверхности поковки.

Завершающим этапом художественной поковки выступает набивка фактуры. Технология набивки подразумевает использование специальных пуансонов или подбоек.

Обработка металла ковкой

Понятие и виды ковки. Рассмотрение основ технологии обработки металла. Изучение основных операций ковки, таких как вытяжка, осадка, рубка, гибка. Описание правил выбивания отверстий и торсирования. Исследование дефектов ковки и способов их устранения.

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

• полная информация о работе

• весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обработка металла ковкой

1. Понятие и виды ковки

Ковка – это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры.

Основные техники ковки практически не изменились; число их осталось прежним. Как и в былые времена. Во время технологической обработки (ковки) металла происходит скольжение зерен относительно друг друга, в результате чего они вытягиваются в направлении течения металла.

Куют большинство металлов в нагретом состоянии, так как под воздействием высоких температур металл становится более пластичным и податливым. В процессе ковки металл постепенно остывает, что сказывается на его пластичности. Малоуглеродистые стали можно обрабатывать достаточно продолжительное время без дополнительного нагрева в кузнечном горне. А высокоуглеродистая сталь куется трудно, требует умелого обращения с нагретым металлом и грамотного проведения его нагревания.

Технологическая обработка металла включает в себя несколько основных операций и множество приемов, разработанных на их основе.

Основные операции ковки:

Назначение операции – увеличение длины заготовки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения. Иными словами, вытяжку (протяжку применяют в тех случаях, когда необходимо вытянуть металлическую заготовку в длину. Часто к вытяжке прибегают с целью устранения внешнего дефекта на поверхности заготовки или чтобы улучшить зернистую структуру металла.

Вытяжку производят на наковальне ручником или специальным молотком. По ходу операции молотобоец ударяет кувалдой по задку молотка. При этом кузнец после каждого удара молотобойца перемещает молоток вдоль заготовки

Раскатка предназначена для увеличения диаметра кольцевой заготовки путем вытяжки стенок полосы. Раскатку производят на коническом роге при помощи кувалды. Завершают раскатку выглаживанием. Раскатку используют для изготовления бесшовных колец высокой прочности.

Разгонка – одна из разновидностей вытяжки, при которой требуется увеличить площадь заготовки за счет ее высоты. Иными словами разгонка применяется в тех случаях, когда необходимо изготовить пластину из заготовки большого сечения.

Назначение операции – увеличение площади поперечного сечения заготовки за счет уменьшения ее длины. По сути, осадка представляет собой операцию, обратную высадке. Осадка бывает полной и частичной. Частичную осадку называют “высадкой”.

Полную осадку производят на наковальне ручником или кувалдой. Нагретую в кузнечном горне заготовку располагают строго вертикально на наличнике наковальни. Осадку производят равномерными ударами молота. Причем первые удары, предназначенные для разгонки металла, должны быть легкими. Чтобы осадка была равномерной, деталь во время ковки поворачивают вокруг вертикальной оси. Дефекты и деформации осадки выправляют немедленно, прямо на наковальне. Для получения плоской заготовки на заключительной стадии осадки используют молоток с шарообразным бойком. Поверхность осаженной заготовки выравнивают при помощи гладилки.

Рубка – разделение заготовки на требуемое количество частей.

Рубку производят зубилом, кузнечным топором, кувалдой или ручником одним из следующих способов:

– зубилом (кузнечным топором) на наковальне,

– зубилом (кузнечным топором) на подсечке,

– ручником на подсечке.

Обычно заготовку рубят на горизонтальной плоскости, но иногда и на боковой поверхности наковальни, придерживая заготовку клещами. Перед рубкой заготовку нагревают до темно-красного цвета. Раскаленный материал обладает вязкой структурой, которая “схватывает” лезвие рубящего инструмента и мешает его продвижению. Поэтому сначала инструмент погружают в металл всего на 2/3 толщины заготовки, а затем заготовку переворачивают на 180° и окончательно разрубают. Во время рубки рабочую часть рубящего инструмента необходимо периодически охлаждать, так как при продолжительном контакте с нагретым металлом лезвие

5. Выбивание отверстий

В условиях кузнечной мастерской выбивание отверстий производят пробойниками и прошивнями.

Различают 3 способа выбивания отверстий:

Прошивка – способ выбивания отверстий, при котором металл как бы раздается в стороны и пропускает инструмент.

Открытую прошивку производят пробойником на наличнике наковальни. В раскаленную заготовку примерно на 3/4 ее толщины сильными ударами молота вбивают бородок пробойника, после этого заготовку переворачивают и завершают пробивку легкими ударами с противоположной стороны. ковка металл осадка торсирование

Пробивка – способ выбивания отверстий, при котором инструмент выдавливает металл из заготовки. Выдавленный участок металла называется “выдрой”.

Гибка – деформация заготовки по определенному контуру. В процессе гибки различные части заготовки деформируются по-разному: внешняя часть растягивается, а внутренняя сжимается. При гибке же объемных заготовок происходит значительная деформация формы и изменение площади поперечного сечения. Гибку производят в горячем и холодном состоянии на наковальне, специальной оправке и в тисках. Холодными гнут плоские заготовки из пластичной поделочной стали.

Гибка по спирали осуществляется на особой оправке конусообразной формы или в тисках.

Торсирование – скручивание заготовки относительно своей оси. Скрутка может быть равномерной и с различной степенью кривизны, односторонней и двухсторонней. Чаще всего скручивают прутки с квадратным или прямоугольным сечением толщиной не более 20 мм. Для усиления декоративного эффекта грани заготовки можно украсить поперечными насечками или продольными углублениями.

Перед торсированием прутки подвергают отжигу с последующим охлаждением в древесной золе или на воздухе. Само торсирование производят в холодном состоянии. Один конец прутка зажимают в тисках. На свободную часть надевают трубку, которая предотвратит пруток от деформации во время скручивания. Торсирование тонких полосок металла выполняют вручную два кузнеца. Оба конца нагретой заготовки зажимают клещами и начинают вращать по спирали в противоположные стороны. Если необходимо получить неравномерно скрученную заготовку, то один кузнец осуществляет скручивание с большей скоростью, чем второй.

8. Основные дефекты ковки и способы их устранения

Деформация (изгибание) заготовки по ребру

1. Заготовку устанавливают на лице наковальни таким способом, чтобы неровность оказалась сверху.

2. По деформированному месту наносят серию сильных ударов. При перемещении молота к краю заготовки удары ослабляют.

3. Окончательную правку осуществляют при постоянном переворачивании заготовки с одной стороны на другую.

Деформация плоскости заготовки

1. Придерживая клещами с одной стороны, заготовку устанавливают на лице наковальни выпуклой поверхностью кверху.

2. С другой стороны заготовки наносят сильные удары по прилегающей к наличнику наковальни части выступа. По ходу выравнивания поверхности молот перемещают к середине заготовки.

Одновременная деформация плоскости и изгибание по ребру

1. Устраняют деформацию плоскости заготовки.

2. Устраняют изгибание по ребру.

– одна из сторон уголка завалилась внутрь

– одна из сторон уголка осталась недогнутой

По внутренним сторонам уголка наносят серию ударов молота. По внешним сторонам уголка наносят серию ударов молота.

Выпуклость в центре листовой заготовки

1. Листовую заготовку укладывают на наковальню или специальную правильную плиту. Границы выпуклости размечают мелом.

2. В направлении от краев к центру заготовки наносят сильные удары молотом.

Если выпуклостей в центре листа несколько, то их объединяют в одну выпуклость и отковывают молотком в направлении от краев листа.

Волнистая деформация листовой заготовки

1. Листовую заготовку при помощи струбцины или пресса плотно прижимают к горизонтальной плоскости наковальни.

2. Несильными ударами молота выпрямляют одну сторону заготовки в направлении от плотно прижатых частей.

3. Аналогичным способом выпрямляют вторую сторону и все последующие дефекты листовой заготовки.

Деформация краев листовой заготовки

1. Листовую заготовку кладут на лицо наковальни. Один край листа прижимают грузом, а второй – рукой.

2. В направлении от ровной центральной части листа наносят несильные удары молотка. По ходу выравнивания заготовку время от времени поворачивают разными сторонами.

9. Выглаживание поверхности

Выглаживание поверхности представляет собой завершающую операцию, которой заканчивается практически любой формообразующий прием ковки. Назначение выглаживания – придать выкованной заготовке завершенный вид. В результате ковки на поверхности заготовки остаются следы ударных и подкладных инструментов, особенно при работе боевым молотом и кувалдой. Такая поверхность называется “кованой” и требует выравнивания. В результате выглаживания верхние слои металла уплотняются, а сама поверхность становится ровной и блестящей.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Производственный и технологический процессы на металлообрабатывающем предприятии. Способы формообразования деталей из металла методами литья, ковки, штамповки, металлургии. Электрофизические, электрохимические, ультразвуковые методы обработки металлов.

контрольная работа [11,8 K], добавлен 05.04.2010

Технологический процесс ковки – протяжки в вырезных бойках. Разбор моментов проработки металла поковки по всему очагу деформации. Разработка модели, с помощью которой можно найти оптимальные условия деформации в вырезных бойках. Недостатки данной модели.

курсовая работа [2,0 M], добавлен 04.05.2010

Особенности сгибания заготовок из тонколистового металла в тисках и при помощи оправок, поочередность всех операций, характеристика инструментов. Анализ типичных дефектов при гибке металла. Этапы гибки прямоугольной скобы и металла круглого сечения.

презентация [399,9 K], добавлен 16.04.2012

Изучение процесса кристаллизации металлов и определение влияния степени переохлаждения на величину зерна металла. Характеристики магнитных материалов: коэрцитивная сила, магнитная и остаточная индукция. Исследование процесса и операций свободной ковки.

контрольная работа [393,4 K], добавлен 15.01.2012

Метод получения детали. Назначение припусков, допусков и напусков. Расчёт режимов термической обработки. Определение последовательности кузнечных операций. Разработка технологического процесса свободной ковки. Черновая и чистовая механическая обработка.

курсовая работа [558,7 K], добавлен 07.08.2013