Главная / Процессы ковки
Процессы ковки: свободная ковка, закрытые штампы, раскатные кольца, холодная штамповка и высадка
Масса, форма и годовое количество детали определяют процесс, а процесс определяет, какие поставщики могут дать предложение. Сузьте выбор на этой странице, затем отправьте чертеж, и мы подберем поставщиков.
Сравнение процессов
Диапазоны типичные, а не предельные. Отдельные поставщики покрывают лишь часть каждого диапазона.
| Процесс | Что получают | Типичный размер | Типичный допуск | Стоимость оснастки | Разумное количество |
|---|---|---|---|---|---|
| Свободная ковка | Валы, блоки, диски, втулки и ступенчатые заготовки, формуемые между плоскими или простыми бойками. | Примерно от 5 kg до более 50 t | Припуск на обработку несколько mm на сторону | Низкая. Стандартные плоские и V-образные бойки | От 1 до нескольких сотен |
| Штамповка в закрытых штампах | Заготовки, близкие к готовой форме: шатуны, фланцы, заготовки шестерен, вилки и рычаги. Металл заполняет полость в штампах. | Примерно от 0.1 до 250 kg | Примерно от ±0.5 до ±1.5 mm, плюс от 3 до 7° уклона | Высокая. Один комплект штампов на номер детали | От нескольких сотен до сотен тысяч |
| Бесшовное раскатное кольцо | Кольца, дорожки подшипников, опорно-поворотные кольца и заготовки фланцев. Прошитая заготовка раскатывается до размера. | Наружный диаметр примерно от 100 mm до нескольких метров | Припуск на обработку несколько mm | Низкая. В основном стандартные валки | От 1 до тысяч |
| Холодная и тёплая штамповка | Мелкие круглые детали: валы, крепеж, шлицевые детали и заготовки шестерен, формуемые при комнатной температуре или около нее. | От нескольких граммов до нескольких kg | Примерно от ±0.05 до ±0.25 mm | Высокая. Многопозиционная оснастка | От десятков тысяч и больше |
Свободная ковка
Металл прессуют или куют молотом между плоскими бойками или бойками простой формы и поворачивают между ударами. Кузнец формирует деталь шаг за шагом, поэтому штамп под номер детали не делают.
- Подходит дляВалов, блоков, дисков, втулок и ступенчатых заготовок. Единичные и малосерийные детали и детали, слишком крупные для любого закрытого штампа.
- Типичный размерПримерно от 5 kg до более 50 t.
- ДопускПрипуск на обработку несколько mm на сторону для мелких деталей, больше для крупных.
- ОснасткаСтандартные плоские и V-образные бойки. Срок определяют материал и время в печи, а не оснастка.
- На что обратить вниманиеКованая форма грубая, поэтому обработки будет больше, чем при закрытых штампах. Для крупных валов и деталей под давлением запросите степень проковки.
- Что указать в запросеРазмеры готовой детали или после черновой обработки, сплав, термообработку, массу поковки, количество и требования к испытаниям.
- Связанные руководства
- Свободная ковка или штамповка в закрытых штампах
Штамповка в закрытых штампах
Нагретую заготовку прессуют или куют молотом в полости, выполненной в двух половинах штампа. Металл заполняет полость, а излишек выходит в виде облоя, который обрезают.
- Подходит дляШатунов, фланцев, заготовок шестерен, вилок, рычагов и корпусов клапанов, от нескольких сотен до сотен тысяч в год.
- Типичный размерПримерно от 0.1 до 250 kg.
- ДопускПримерно от ±0.5 до ±1.5 mm, плюс от 3 до 7° уклона.
- ОснасткаОдин комплект штампов на номер детали. Он оплачивается один раз, а стоимость зависит от размера и сложности детали.
- На что обратить вниманиеСтоимость и срок изготовления штампов. Менее нескольких сотен штук в год свободная ковка или обработка из прутка может обойтись дешевле. Облой и обрезка часто добавляют от 20 до 40% к исходной массе.
- Что указать в запросеЧертеж кованой формы или готовой детали, массу, годовое количество, сплав и кто оплачивает штампы и кто ими владеет.
Ковка бесшовных раскатных колец
Прошитый диск нагревают и обжимают между вращающейся оправкой и приводным валком. Стенка становится тоньше, а диаметр растет. Профильные валки делают кольца с профилем.
- Подходит дляДорожек подшипников, опорно-поворотных колец, заготовок фланцев и зубчатых венцов, а также колец для турбин и сосудов под давлением.
- Типичный размерНаружный диаметр примерно от 100 mm до нескольких метров.
- ДопускПрипуск на обработку несколько mm.
- ОснасткаВ основном стандартные валки. Профильным кольцам могут понадобиться профильные валки.
- На что обратить вниманиеБесшовное означает отсутствие сварного шва, а волокна идут по кольцу. У каждого стана свои пределы по диаметру, высоте и стенке, поэтому сверьте наружный и внутренний диаметр и высоту с диапазоном поставщика.
- Что указать в запросеНаружный и внутренний диаметр и высоту в состоянии поковки или готовой детали, профиль при наличии, сплав, термообработку и испытания.
Холодная и тёплая штамповка
При холодной штамповке металл формуют при комнатной температуре. При тёплой его нагревают до нескольких сотен градусов, все еще ниже интервала горячей ковки. Обе используют многопозиционную оснастку и работают большими сериями.
- Подходит дляКрепежа, мелких валов, шлицевых деталей, торцевых головок и заготовок шестерен. Простые, в основном круглые формы.
- Типичный размерОт нескольких граммов до нескольких kg.
- ДопускПримерно от ±0.05 до ±0.25 mm, с чистой поверхностью.
- ОснасткаВысокая стоимость. Многопозиционные штампы под каждый номер детали.
- На что обратить вниманиеБольшие усилия формовки ограничивают процесс поддающимися формовке сплавами: низко- и среднеуглеродистыми сталями, алюминием и некоторыми нержавеющими марками. Менее десятков тысяч в год оснастка редко окупается.
- Что указать в запросеЧертеж, сплав, годовое количество, допуск на критичные диаметры и любую термообработку.
Высадка
Конец нагретого прутка зажимают и сжимают вдоль оси, так что конец становится короче и толще. Так формируют головки и фланцы на длинных тонких деталях.
- Подходит дляГоловок болтов, валов с фланцем или буртом, штоков клапанов и концов осей.
- Типичный размерЗависит от высадочной машины. Запросите у каждого поставщика диапазон диаметров прутка.
- ДопускБлизок к закрытой штамповке на высаженном участке. Участок прутка сохраняет допуск исходного проката.
- ОснасткаЗажимные матрицы и высадочный инструмент под каждую деталь.
- На что обратить вниманиеСвободная длина прутка по отношению к диаметру ограничивает, сколько можно высадить за один ход, поэтому длинной головке может потребоваться несколько переходов.
- Что указать в запросеДиаметр прутка, размер головки или фланца, общую длину, сплав и количество.
Выбор процесса
Начните с формы и годового количества. Это практические правила. Пограничные случаи часты, поэтому поставщики читают чертеж, прежде чем давать предложение.
- Форма кольца, любой размерБесшовное раскатное кольцо. Кольцо, вырезанное из плиты или прутка, расходует лишний материал и перерезает волокна.
- Мелкая круглая деталь, десятки тысяч в годХолодная или тёплая штамповка. Узкий допуск и малая обработка окупают оснастку.
- Длинная тонкая деталь с головкой или фланцемВысадка, при которой головка формируется из конца прутка.
- До примерно 250 kg, от нескольких сотен штук в годЗакрытые штампы. Форма, близкая к готовой, и комплект штампов, распределенный на партию.
- Единичная, очень крупная деталь или менее нескольких сотен в годСвободная ковка. Нет штампа под конкретную деталь, а припуск на обработку больше.
Вопросы о процессах ковки
Как понять, какой процесс ковки нужен моей детали?
Решают масса, форма и годовое количество. Кольца идут на кольцераскатку, а мелкие круглые детали десятками тысяч идут на холодную или тёплую штамповку. Детали среднего размера от сотен штук идут на штамповку в закрытых штампах, а единичные или очень крупные детали идут на свободную ковку. Если не уверены, выберите в форме запроса «Не уверен» и отправьте чертеж.
Может ли один поставщик выполнять несколько процессов?
Некоторые кузницы ведут два процесса и больше, например закрытые штампы вместе со свободной ковкой или свободную ковку вместе с кольцераскаткой. Все процессы сразу выполняют немногие. Мы подбираем по процессу, который нужен Вашей детали, поэтому Вам не нужно знать, кто чем занимается.
Ковка всегда лучше, чем обработка из прутка?
Нет. Ковка окупается, когда деталь работает под усталостной или ударной нагрузкой, когда большая часть прутка ушла бы в стружку или когда объем покрывает стоимость оснастки. Для нескольких штук простой формы резка из прутка часто дешевле.
Чем отличаются горячая, тёплая и холодная ковка?
При горячей ковке сталь нагревают примерно от 1100 до 1250 °C. Тёплая ковка идет при нескольких сотнях градусов, холодная при комнатной температуре. Чем горячее, тем крупнее детали и больше припуск на обработку. Чем холоднее, тем уже допуск и лучше поверхность, но детали мельче, а оснастка дороже.
Не знаете, какой процесс нужен Вашей детали?
Выберите в форме «Не уверен» и отправьте чертеж, массу и годовое количество. Мы подберем не более 3 поставщиков и ответим в течение 24 рабочих часов.