Кування є проміжну заготовку або готовий виріб з металу або сплаву, яке отримують шляхом кування або об'ємної гарячого штампування. Поковки використовуються в різних галузях промисловості і служать для мінімізації витрат при обробці деталей за рахунок зменшення стружки, кількості операцій і скорочення витраченого часу. Максимальна відповідність поковки допомагає заощадити кошти на її подальшу обробку. Залежно від виду перетину розрізняють поковки наступних видів: квадратні, круглі, прямокутні, багатокутні.
Методи виробництва поковок
За методом виготовлення поковки діляться на:
- ковані - виготовляються за допомогою кувалд, молотів і багатотонних пресів. Даний спосіб підвищує пластичність металу, проте точність форм і розмірів поковок поступається штампованим заготівлях;
- штамповані - виробляються в штампі шляхом деформації металу в форму.
Існує 2 методи штампування:
- гарячий - потрібно прогрівати духовку металу, що допомагає отримати необхідну форму заготовки за рахунок додання металу пластичності і еластичності;
- холодний - виконується без нагріву металу.
Штампування дозволяє виробляти відразу кілька поверхонь заготовок з точними розмірами і гладкою і рівною поверхнею. Це дозволяє значно знизити витрати на матеріал і збільшити продуктивність.
Від чого залежить якість поковок?
Крім того, невідповідність температурних режимів при нагріванні, неправильне використання методів кування, застосування несправних інструментів також може негативно відбитися на якості поковки. В результаті можуть виникнути такі дефекти як тріщини, внутрішні розриви, розшарування, складки, вм'ятини, раковини.
Після проходження всіх етапів обробки металеві поковки підлягають перевірці контролю якості, яка повинна відповідати технологічним нормам і стандартам. Дефекти можуть бути як виправними, так і невиправними.
- До виправних дефектів відносяться невеликі тріщинки, складки, натиски і малий перегрів, які підлягають усуненню.
- Невиправними дефектами вважаються глибокі поперечні і поздовжні тріщини, рихлість, значний перегрів і неметалеві включення. Такі поковки непридатні для подальшого застосування і тому відразу бракуються.
Технологія виробництва поковок
Технологія виробництва поковок складається з наступних етапів:
- вибір методу виготовлення;
- обсяг партії деталей;
- розмір і маса поковки;
- технологічні властивості матеріалу;
- форма деталі (геометрія).
Розглянемо кожен з них більш детально.
1. Вибір методу виготовлення. У деяких випадках лише застосування декількох методів обробки дозволяє забезпечити максимальну відповідність технологічних і експлуатаційних вимог, що пред'являються до заготівлі. Тому вибір того чи іншого способу є досить-таки складним завданням, яке вимагає обліку відразу декількох факторів, у тому числі техніко-економічних параметрів. Таким чином, при підборі способу виробництва спочатку слід врахувати найосновніші критерії:
- обсяг партії деталей
- розмір і маса поковки
- технологічні властивості матеріалу
- форма деталі (геометрія).
2. Обсяг партії деталей. У дрібносерійному і одиничному виробництві при виготовленні деталей невеликими партіями слід застосовувати ковку, оскільки використання спеціального технологічного оснащення призведе до збільшення собівартості поковки. В даному випадку неминучі значні припуски і великий обсяг подальшої обробки методом різання. Для отримання заготовок з максимально точними розмірами і найменшими напусками необхідно використовувати додаткову оснастку, що значно підвищує витрати при виробництві невеликого обсягу деталей.
У серійному виробництві найбільш доцільно використовувати різні методи штампування на молотах і пресах.
При великосерійному або масовому виробництві рекомендується застосовувати штампування на пресах з виносом окремих формозмінних операцій на спеціальне обладнання.
3. Розмір та маса поковки. Розміри заготовок залежать від технічних параметрів використовуваного обладнання та інструментів. Від вибраних габаритів і маси виробу залежить вибір температурного режиму при обробки тиском. При великих розмірах і масі поковки рекомендується застосовувати деформацію з нагріванням, яка забезпечує найменший тиск на інструмент і менше сила деформування. При невеликих розмірах найкраще використовувати холодну деформування зважаючи економічності такого способу, оскільки 15-20% виробничих витрат йде на нагрів.
4. Технологічні властивості матеріалу. Складність виготовлення якісної поковки залежить від пластичності металу або сплаву. Якщо необхідно провести поковки з матеріалів, які насилу піддаються деформації, то слід вибирати метод, що забезпечує схему навантаження, близьку до тривісна нерівномірного
Стійкість матеріалу до деформації визначає навантаження, які виникають на інструменті. З цієї причини для деформування матеріалів з високим опором необхідно вибирати схеми штампування з меншими силами деформування.
Також це слід враховувати при підборі методу холодного об'ємного штампування, при якій до технологічної пластичності та опору від деформації металів. Особливість таких процесів полягає в високому тиску пластичної течії матеріалу і низьку пластичність в холодному стані. Для об'ємного штампування застосовують заготовки низьковуглецевих і середньовуглецевих, деяких низьколегованих сталей, а також пластичних алюмінієвих і мідних сплавів.
5. Форма деталі (геометрія). Від форми деталі залежить вибір оптимального методу виготовлення поковки. Поковки, вироблені гарячої штампуванням по співвідношенню лінійних розмірів в плані поділяються на: круглі в плані, близькі до кола за формою, з подовженою віссю, з вигнутою віссю і ін. А також за наявністю наскрізних або глухих порожнин і за іншими ознаками.