Основы кузнечной обработки металла
Ковка – процесс изменения формы и размеров металлической заготовки методом давления, с применением кузнечной оснастки и оборудования. После кузнечной обработки металла, в лучшую сторону изменяются его качественные и структурные показатели. В результате ковки получается полуфабрикат, в дальнейшем именующийся поковкой. Поковки практически всегда проходят механическую обработку.
В зависимости от способа исполнения технологического процесса, ковка бывает холодной и горячей.
При холодной ковке техпроцесс проходит без предварительного подогрева заготовки. Горячая ковка подразумевает перед кузнечной обработкой подогрев заготовки до необходимой температуры. Разные металлы подогреваются до своей (ковочной) температуры. К примеру: у легированной стали – 1000 °С, у сплава из алюминия – 450 °С. Такое разнообразие температур объясняется тем, что металлы сильно отличаются друг от друга по физико-химическим показателям.
Материал для кузнечной обработки приходит в слитках и в металлопрокате разного сечения. Вначале производится резка материала на заготовки необходимых размеров, а затем кузнечная обработка. Лучше всего куются стальные, титановые и заготовки из алюминиевых и медных сплавов.
Ковка бывает машинной и ручной.
Машинная (объёмная) ковка используется при производстве массивных заготовок, а также при запуске небольших серий деталей, когда штамповку использовать нерентабельно (изготовление штампов требует значительных вложений).
Оборудование, применяемое при машинной ковке:
• пневматические молоты – служат для изготовления мелких и несложных по форме средних поковок;
• паровоздушные молоты – используют для изготовления средних поковок, весом до 2000 кг;
• гидравлические пресса – служат для ковки массивных поковок, весом более 2000 кг.
Основной инструмент при объёмной ковке – бойки. Вспомогательные инструменты: клещи, топоры, обжимки, раскатки, прошивки.
Тяжеловесные поковки перемещаются с помощью кранов и манипуляторов. Подогрев перед машинной ковкой проходит в печах различной конструкции.
Применяется объёмная ковка на крупных промышленных предприятиях для изготовления ответственных изделий (турбинных дисков, роторов гидротурбин и т.п.).
Ручную ковку применяют при изготовлении не слишком тяжёлых заготовок, а также при единичных или мелких сериях деталей. Главным инструментом служит кувалда и наковальня. Вспомогательные инструменты: клещи, молоты, гладилки, подсечки, тиски и т.п.
Нагрев заготовки происходит в горне, откуда её вынимает кузнец и производит обработку. При ручной кузнечной обработке её результат зависит только от мастерства кузнеца. В современном мире мастера-кузнецы очень востребованы.
Во время технологического процесса ковки, заготовка может претерпевать различные изменения конфигурации и размеров. Основные операции, выполняемые при этом:
• осадка – осаживание поковки по высоте;
• рубка – деление заготовки на части;
• протяжка – операция, удлиняющая заготовку;
• обкатка – сбивание рёбер поковки для обретения ею формы цилиндра;
• прошивка – изготовление в поковке отверстий;
• гибка – придание поковке гнутого контура.
Несмотря на стремительное появление новейших методов металлообработки, кузнечное дело не сдаёт свои позиции. Напротив, помимо промышленной ковки появляются новые ответвления кузнечной технологии.
К таким новшествам можно отнести художественную ковку. Своими уникальными работами хороший кузнец, как и художник способен украсить не только территорию дома, но и оставить о себе память на долгие времена.
