что такое поковка и штамповка
Чем отличается поковка от штамповки?
Современная металлургия располагает многими способами обработки металла. Поковка и штамповка являются одними из наиболее распространённых и эффективных. Поковки из стали широко используются в различных областях промышленности.
Однако обрабатывают не только сталь, но и другие сплавы, которые достаточно пластичных для того, чтобы использовать штамповочное оборудование. Первый этап обработки чёрных и цветных металлов идентичен – они разогреваются в печи до технологически указанных температур.
Фактическая разница между поковкой и штамповкой
При обработке чёрных металлов и сплавов, последние далеко не всегда являются пластичными. Другими словами, если заготовку положить под пресс, как бы разогрета она ни была, она может разрушиться вследствие деформации.
По этой причине поковка является наиболее предпочтительным методом обработки металлических заготовок. Она осуществляется в течение продолжительного времени. Молот оказывает прямое воздействие.
Оно может осуществляться, как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной. Положительные стороны поковки:
Поковка продолжает оставаться один из наиболее востребованных способов обработки металла.
Штамповка чёрных и цветных металлов
При штамповке разогретая заготовка размешается в матрице, а сверху на заготовку будет давить пресс высокого давления. Как правило, процесс так же автоматизирован. Бывают случаи, когда давление требуется неоднородное.
Сначала слабое, потом сильнее, и в конце опять слабое. Чтобы максимально исключить ошибки из-за человеческого фактора, станки управляются микроконтроллерами, а точнее программами, заложенными в них.
Отмечаем, что при штамповке присутствует гораздо больше брака. Чаще всего он возникает из-за некорректных действий работников цеха. К примеру, недостаточно разогрели заготовку. Или она успела остыть, пока доставлялась из печи к штамповочному прессу.
В любом случае означенные способы обработки металлов продолжают использоваться ещё с 60-х годов прошлого века. Единственное изменение оборудования – его автоматизация. Принципы остались теми же.
На видео будет продемонстрировано, как происходит процесс горячей штамповки металла:
Что такое поковка? Этапы производственного процесса изготовления поковки
Сегодня обработка металлов давлением является наиболее распространенным и технически обоснованным методом получения заготовок, именуемых поковками, которые в дальнейшем подвергаются механической обработке для достижения требуемых размеров и конфигурации детали.
Поковка – это промежуточная заготовка, полученная методом пластической деформации металла, особенность которой является ее схожесть с будущей деталью или изделием по габаритным размерам и форме.
Процесс изготовления поковки проходит следующие этапы:
1. Резка проката различной конфигурации на необходимые размеры.
Используемый прокат может иметь круглое, квадратное, прямоугольное и многоугольное сечения. Иногда допускается применение заготовки в виде специального профиля (уголок, двутавр, швеллер)
2. Процесс деформации метала.
3. Термическая обработка поковки (нормализация и отпуск)
4. Прием готовой поковки отделом технического контроля.
Методы, используемые для изготовления поковки
Сегодня существует два основных метода получения поковки:
• Ковка – процесс деформации металлической заготовки, которая находится в пластическом состоянии и придания ей нужной формы путем воздействия ударной нагрузки бойков молота или пресса. К ковке также относят гибку, вытяжку, волочение. Отличительной особенностью ковки является то, что заготовка находится в свободном положении в процессе деформации, она не имеет четкой базировки.
Припуск под обработку кованой поковки практически в 2 раза больше, нежели у поковки полученной методом штамповки. На производстве ковку применяют только в мелкосерийном и единичном производстве двумя основными методами, это ручной или машинный.
• Штамповка – процесс деформации металлической исходной заготовки под давлением, протекающий с использованием дополнительной оснастки (специального штампа). Процесс пластической деформации осуществляется в матрице штампа, форма которой полностью идентична изготовляемой поковке. Ударным элементом, оказывающим нагрузку, выступает пуансон.
Штамповка может быть выполнена с предварительным нагревом исходной заготовки, так и без него.
Штамповка, в отличие от ковки, имеет достаточно высокую производительность, она не требует высокой квалификации рабочих, а на выходе поковка имеет более высокую точность размеров и малую шероховатость поверхностного слоя. Однако применение штампов целесообразно только в массовом и серийных производства, чтобы оправдать затраты на их дорогостоящее изготовление.
Сталь 5ХНМ и ее применение в кузнечно-штамповом производстве
Легированная сталь марки 5ХНМ (инструментальная штамповая) широко применяется в отраслях, где к изготавливаемой продукции предъявляются высокие требования по твердости, прочности, износоустойчивости, а также где необходима высокая точность изготовления. Зачастую это инструментальное производство и станкостроение.
Сталь 5ХНМ обладает следующими механическими свойствами:
Предел прочности в – 1570 МПа
Предел текучести T – 1420 МПа
Твердость после отжига – 241 МПа
Ударная вязкость KCU – 340 кДж / м2
Анализируя физические свойства и состав базовых легирующих элементов стали 5ХНМ можно отметить, что благодаря высокому содержанию хрома – до 0,8 % и никеля до 1,8 % сталь обладает высокой твердостью, прочностью и упругостью, что позволяет избежать трещин на поверхности поковки после ее термической обработки. Входящий в состав молибден до 0,3% способствует хорошей ударной вязкости, тем самым предотвращая появление хрупкости стали после отпуска.
Поковки из штамповой стали 5ХНМ подвергают отжигу, подготавливая ее их для последующей термической обработки и обеспечивая снятия внутренних напряжений в структуре.
Для того чтобы инструмент, изготовленный из штамповой легированной стали 5ХНМ обладал максимальной твердостью и имел длительный срок службы требуется финишная термообработка. Закалка осуществляется при температуре, которая достигает 850°C, а затем производится последующий отпуск при температуре 460-520°C.
Среда, в которой будет производиться закалка и отпуск, а также температурный режим выбирается технологом в зависимости от условий работы и испытываемой ударной нагрузки изготовляемого инструмента. Однако нужно помнить, что высокие температуры в процессе закалки могут стать причиной увеличения прокаливаемости стали и как следствие снижение ударной вязкости.
Существует также и зарубежные аналоги штамповой легированной стали 5ХНМ, которая также приобрела большую популярность в США и странах Евросоюза.
Здесь ее маркируют в соответствии своих стандартов, действующих на территории страны. Например, Т61206 или L6 на территории США и 55NiCrMoV7 в странах Евросоюза.
ПОКОВКИ И ШТАМПОВКИ. ЧТО ЭТО И КАК ИХ ПРОИЗВОДЯТ?
ПОКОВКИ И ШТАМПОВКИ. ЧТО ЭТО И КАК ИХ ПРОИЗВОДЯТ?
Поковки представляют из себя заготовки близкие по размерам и форме к продукции, которая будет из них изготовлена. Поковки и штампованные заготовки производятся, чтобы минимизировать издержки и трудозатраты в технологическом процессе обработки изделия. Таким образом, поковки используются во всех современных отраслях производства. Это понятно, ведь в таком случае происходит значительное снижение стружечных отходов, плюс ко всему уменьшается число операций обработки изделия, а времени на отделочные операции необходимо меньше.
Поковки разделяются на следующие виды:
— штампованные поковки (заготовки)
— кованые поковки
— круглые поковки
— поковки многогранные (многоугольные)
Штампованные заготовки (поковки) производятся в штампе путем деформации металла под необходимую форму. Есть два вида данного способа производства:
— Горячая штамповка. Это когда металл предварительно нагревают до необходимой температуры;
— Метод холодной штамповки – происходит без нагрева металла.
Нагревание, придает металлу необходимую пластичность, а, значит, необходимая форма штамповки достигается без лишних усилий.
Метод штамповки поковок привлекателен тем, что при нем происходит формирование несколько поверхностей детали. Благодаря этому методу, поковки получают довольно точные размеры и гладкую однородную поверхность. Используя метод штамповки, достигается значительное снижение расходов на материал, а, значит, уменьшается себестоимость готового изделия, что не может не сказаться на удовлетворенности покупателя и, чего уж тут лукавить, производителя. Плюс ко всему методом штамповки возможно изготовление поковки из металлопроката любого сечения, нарезав ее предварительно по размеру штампа.
На складе компании “Техногрупп” имеются штамповки, необходимые для изготовления крановых колес (заготовки крановых колес):
Поковки и штамповки: отличия и особенности
Кованый металлопрокат получают двумя основными способами: ковкой или штамповкой. В первом случае изделию придают необходимую форму посредством постепенной обработки молотами, прессами и т. д. Во втором – заготовку размещают на матрице, после чего ее сдавливает пресс. В итоге готовое изделие получают практически мгновенно.
Различают три вида поковки:
В свою очередь, штамповка делится на четыре вида:
Преимущества и недостатки процессов поковки и штамповки
Обе технологии имеют как свои плюсы, так и минусы, поэтому для производства разных деталей более целесообразны различные процессы. Методы ковки менее затратные, а себестоимость готовых кованых изделий, как правило, ниже. К тому же, на ковочных прессах можно обрабатывать очень большие заготовки (до 250 т). К сожалению, поковка не позволяет получить деталь сложной конфигурации, а качество поверхности изделия невысокое.
Напротив, детали, полученные штамповкой, характеризуются высокой точностью изготовления. Они полностью соответствуют требуемому изделию, а их конфигурация может быть достаточно сложной. Кроме того, методы штамповки позволяют производить небольшие высокоточные детали. Однако цены на такую продукцию достаточно высоки, из-за технологической сложности самого процесса, а также немалой стоимости оборудования и штамповочных матриц. На повышение стоимости влияет и более высокий процент брака (по сравнению с ковкой).
Покупатели, которые просматривали этот товар, также интересуются
Поковка стальная: виды, производство, использование
Подписаться на наши статьи
В данном материале мы расскажем о таком металлоизделии, как поковка стальная, а именно о выпускаемых разновидностях, способах производства и основных вариантах использования в различных отраслях.
Что этот такое?
Поковка металлическая – это не готовое изделие, а металлическая заготовка для изготовления стандартного проката или деталей механизмов. Она может иметь различную форму сечения (круг, квадрат, многоугольник и нестандартные варианты по дополнительному согласованию) и изготавливается из сталей различных марок.
Основное ее отличие от стального круга, квадрата, шестигранника и другого подобного проката – это размер, используемая сталь и термообработка.
Основные документы, регламентирующие производство, используемые марки сталей, а также технические характеристики получаемых изделий:
Что касается используемых сталей, то в качестве сырья выступают: 20X13, 07Х16Н4Б, 14Х17Н2, 08X13, 07Х16Н6, 08Х18Г8Н2Т, 04Х18Н10, 10Х14Г4Н4Т, ХН65МВ и ряд других марок. Выбор конкретной зависит исключительно от дальнейшего использования готового изделия и требуемых характеристик.
Также от выбранного сырья зависит вид полученной поковки, но этого вопроса мы коснемся несколько позже.
Производство
Из-за большого разнообразия сталей и сплавов и различных требований к готовой продукции для ее производства используются различные методы. Их можно разделить на две большие группы.
Штамповка
При штамповке сырье спрессовывается специальным штампом, распределяющим металл заготовки по форме. Из-за используемого оборудования и самого процесса получаемые металлоизделия также часто называют штамповками.
Данный метод штамповки дополнительно можно разделить еще на две разновидности:
Однозначно сказать, какая из них лучше достаточно сложно. Разогрев заготовки перед штамповкой существенно улучшает тягучесть стали и упрощает формирование поковки, но поддержание высокой температуры требует энергозатрат и увеличивает сроки производства. Холодная же штамповка не может обеспечить должную производительность при использовании объемных заготовок.
Ковка
Ковка – второй способ изготовления. Его основное отличие в том, что из заготовки необходимое изделия получается постепенно. В зависимости от массы и размера заготовки изделие формируется с помощью различных механизированных гидравлических прессов или вручную – кувалдами и молотками.
Ковка – более долгий процесс. К тому же точность изготовления уступает методу штамповки, так как заготовка формируется фактически вручную.
Сложность изготовления вы можете оценить в следующем видео.
Использование
Как уже говорилось, металл поковки выбирается исходя из последующего использования изделия. Сфера их применения по-настоящему широка и охватывает множество отраслей промышленности.
Вот лишь несколько примеров:
Остановимся на использовании чуть подробнее, так как оно зависит еще и от вида поковки. Исходя из используемого сырья, можно выделить следующие разновидности:
Также можно произвести деление и по способу производства. Соответственно, металлические поковки могут быть:
В заключение
В данной статье мы дали все ответы на вопросы, касающиеся поковки: выделили виды стали, используемые при производстве, рассмотрели методы изготовления и получаемые разновидности, отметили основные сферы применения, а также указали основные ГОСТы, которые помогут вам объективнее оценить качество приобретаемых металлоизделий.