Инструмент для ковки: Все для горячей ковки – купить с доставкой по России и странам СНГ

alexxlab | 19.10.1975 | 0 | Разное

Содержание

Инструменты для ковки своими руками, станки и приспособления для обработки холодного и горячего металла, как сделать кузнечную оснастку: вилки, клещи и прочие

Кувалды и молоток. Фото Фирма Ютика

Для изготовления элементов по технологии горячей и холодной ковки мастеру требуется широкий набор оборудования, станков, инструментов и приспособлений. Данная статья посвящена самостоятельному изготовлению оснастки.

Для обработки горячего металла используется целый комплект инструментов, которые продаются как по отдельно, так и в наборах:

  • горн – печь, которая применяется для нагрева металлических заготовок;
  • молотки, кувалда и наковальня являются основными инструментами, используются для деформации металла с целью придания нужно формы;
  • клещи предназначены для манипуляций горячими заготовками при их извлечении из горна и во время обработки на наковальне;

Кузнечные клещи плоские, прямые PICARD. Фото КовкаПРО

  • зубило – приспособление для выполнения рубки металла;
  • гвоздильня – приспособление для ковки фигурных шляпок разных размеров, диаметра;
  • ручная и подкладная вилки предназначены для гибки заготовок.

Молоток, вилки и зубило применяются также для работы с холодным металлом.

Кроме этого, для производства изделий по холодной технологии применяется следующее оснащение:

  • универсальные установки позволяют выпускать различные по конфигурации элементы;

Станок типа улитка PROMA. Фото ВсеИнструменты.ру

  • ручные и электрические станки: улитка, гнутик, глобус, волна, твистер, фонарик; каждое устройство предназначено для осуществления определенных операций и изготовления элементов ограниченного количества форм;
  • ручные инструменты;
  • самодельные приспособления.

Как сделать вилку, обжимку и прочие инструменты своими руками

Оснастку для горячей ковки возможно также сделать самостоятельно, для этого потребуется определенный набор материалов и оборудования.

Особой востребованностью пользуются кузнечные клещи, которые выполняются из арматуры, пружины и других подручных средств.

С помощью самодельной обжимки возможно изготовить пики, шары и другие элементы.

Самодельная вилка кузнечная

Станки для работы с холодным металлом с ручным и электрическим типами управления обладают достаточно несложным строением, поэтому их также возможно собрать своими руками.

Далее представлены ссылки на обзоры, наглядно демонстрирующие процесс производства вилок, раскатки и прочей оснастки.

Оборудование и инструменты для ковки

Изготовление изделий с художественной ковкой представляет собой целое искусство. В процессе создания конструкции при помощи умелой работы мастера и основных инструментов металлу придается необходимая форма в соответствии с заранее разработанными эскизами. Существует две разновидности ковки металла: горячая (ручная) и холодная (машинная). Для каждой из них используется специальное оборудование.

Инструменты для горячей ковки металла

При горячей ковке металл предварительно разогревают, чтобы сделать его мягким и пластичным. В таком виде ему легче придать красивую эластичную форму. Базовыми инструментами в данном случае будут являться:

  • молот,
  • щипцы и клещи,
  • горн,
  • наковальня,
  • бочка с водой для охлаждения металлических заготовок.

Необходимую форму изделию кузнец придает при помощи молотов. Они могут различаться по форме и весу. Чаще всего используют молоток с закругленным бойком - стальной головкой цилиндрической формы, либо тяжелую кувалду. Рукоятки этих инструментов обычно выполнены из дерева.

Следующий инструмент - клещи. Они служат для фиксации раскаленного железа и также имеют разнообразные формы и размеры. Прежде чем начать работу над определенным нестандартным изделием, мастер изготавливает для него специальные щипцы.

Для нагрева заготовок применяют кузнечный горн. Он состоит из топки для угля и рычага, который соединяется с мехами. Кузнец, поворачивая рычаг, подает в рабочую камеру воздух под давлением и разжигает огонь. Железные заготовки выкладываются поверх угля и быстро разогреваются. В настоящее время также существуют и другие устройства для нагрева металла, которые работают на нефтяном или газовом топливе. В кузницах над горном устанавливаются вытяжки, которые отводят дым и пыль, образующиеся в процессе обработки железа.

Практически все виды работ производятся на

наковальне - стальной плите, которая чаще всего крепится на деревянной колоде. Она представляет собой твердый железный блок, который служит опорой для ковки металла. Коническая форма одной из сторон наковальни используется для сгибания заготовок. Эта конструкция для обработки железа считается самой прочной и устойчивой. Ее вес иногда достигает нескольких сотен килограммов.

От технической оснащенности кузницы зависит конечный вид изготавливаемых изделий. Использование механических молотов и гидравлических прессов позволяет ускорить производственный процесс, что позволяет создавать более сложные изделия.

Оборудование для холодной ковки

Холодная ковка - более современный вид обработки металла. В данном случае готовое изделие составляется из заготовок, которые вырезаются и загибаются при помощи специального оборудования. Оно подразделяется на станки и приспособления для сгибания металлических прутьев:

  • Гнутик - основной инструмент холодной ковки, который позволяет сгибать железные бруски под определенным углом, или создавать дуги различных радиусов. На нем можно изготавливать различные элементы или все изделие полностью.
  • Упрощенный гнутик служит для придания заготовке квадратной формы.
  • Волна – оснастка с говорящим названием. Она придает изделию идеальную волнообразную форму.
  • Улитка – это инструмент, который скручивает из металлического прутка спирали.
  • Твистер – инструмент для накручивания металлического прутка вокруг оси.
  • Фонарик – вид оснастки, который дает возможность получить элементы с переплетенными в особой комбинации железными прутьями.
  • Объемник – оборудование, позволяющее изготавливать узоры объемного вида, загибать их под определенным углом и формировать квадрат.
  • Шаблон – оснастка, служащая для сгибания квадрата или круга.

Это основной набор инструментов, который необходим для кузнечного ремесла. Многие мастера сами изготавливают себе некоторые приспособления. В качестве дополнительного оборудования используется ручной пресс. Он служит для изготовления элементов треугольной формы, или узора «гусиная лапка». В настоящее время для производства кованых изделий широко используются новейшие станки для обработки металла: кузнечно-прессовая машина для изготовления различных кованых элементов, плазменная и лазерная резка металла, а также гибочный станок.

Виды и назначение инструментов для художественной ковки

Оборудование для мастерских художественной ковки практически не отличается от приспособлений, применяемых в обычной кузнице. Основными устройствами являются наковальня и горн, доступ к которому должен быть обеспечен с трех сторон. Это особенно важно при изготовлении крупногабаритных изделий, их последующей укладке и выносе после нагревания.

Требования к кузнечным мастерским

Обязательное требование, предъявляемое к мастерским ручной художественной ковки — наличие хорошей вытяжки. Для данной цели может использоваться дополнительный дымоход, который будет способствовать выводу продуктов горения. Для поддержания тяги и предотвращения вероятности задымления многие мастера устанавливают в помещении вентилятор.

Наковальня надежно закрепляется на деревянной подушке или жестком чурбане. В первом случае она размещается в железной бочке, для заполнения которой может использоваться глина или песок. Для исключения риска расшатывания основание должно быть заглублено в пол. Для укрепления наковальни достаточно одного центрального шипа, расположенного снизу. Чтобы заглушить излишний шум, возникающий в процессе работы, можно уложить дополнительную прокладку, изготовленную из твердой резины. Если на поверхности подушки имеются неровности, ее необходимо выровнять.

Виды кузнечных инструментов

Важным элементом кузнечной оснастки является ручник. Его масса может варьироваться в пределах от 1 до 2,5 кг и подбирается с учетом физических данных кузнеца. Длина рукоятки должна составлять не менее 35 см.

При изготовлении более крупных изделий применяется кувалда, которую следует держать двумя руками. В процессе ковки она движется по скругленной траектории.

Для захвата нагретого материала используются клещи. Подобные инструменты состоят из двух соединенных между собой клещевин. В зависимости от формы губок они могут быть поперечными, продольными или продольно-поперечными.

Перечень оборудования, применяемых в мастерских художественной ковки, также включает в себя следующие приспособления:

  • Формовочная и пробойная плита.
  • Молоток для протяжки.
  • Бородки.
  • Подбойки для гладилки и высадки.

Лезвие кузнечного зубила может иметь различную толщину, которая подбирается с учетом особенностей обрабатываемого материала. Перед рубкой металла данный инструмент рекомендуется протирать смоченной в масле тряпкой. Это предотвратит вероятность схватывания с железом при ударах.

В крупных мастерских могут устанавливаться механические или пневматические молоты, значительно облегчающие работу кузнеца. Рукоятки инструментов должны изготавливаться из качественного дерева и быть тщательно обработаны во избежание травм.

Дополнительные приспособления

Для холодной ковки металла кузнецам необходимы дополнительные приспособления. К ним относится оборудование для разгонки, зернения, рифления и чеканки. При проведении тонких отделочных работ используются комплекты напильников, чеканочных штампов, резцов и шаберов.

В настоящее время метод горячей сварки для художественной ковки практически не применяется, поэтому в мастерских часто можно увидеть газовые сварочные аппараты. Пробивание отверстий в металлических заготовках осуществляется с помощью кузнечных бородок. Для окончательного выравнивания изделий с плоскими поверхностями используются гладилки.

Для придания поковке нужной формы могут применяться обжимки. Приспособления данного типа состоят из верхней и нижней части, причем оба конца имеют выемки. Это позволяет более быстро изготавливать изделия с заданными очертаниями.

Для выделки вогнутых поверхностей, желобков и вытяжки металла используются подбойки. Для изготовления головок у заклепок, гвоздей и болтов применяются одноместные или многоместные гвоздильни. Гнезда в них бывают шестигранными, прямоугольными или цилиндрическими. Стенки отверстий в таких приспособления имеют определенный уклон, что значительно облегчает удаление поковки.

Советы по эксплуатации

Все кузнечные инструменты должны быть правильно заточены. Перед началом работы следует проверить оборудование на предмет наличия вмятин, трещин, зарубов и других дефектов. Для очистки наковальни может использоваться металлическая щетка или скребок. В случае обнаружения неисправностей инструмент необходимо немедленно отремонтировать или заменить.

Инструмент для свободной ковки » Строительный портал


Хороший инструмент для свободной ковки увеличивает мастерство кузнеца. Иногда, между прочим, говорят, что хороший кузнец откует поковку при любом инструменте. Если в этом и есть доля правды, то только в том смысле, что даже при плохом инструменте делу может помочь высокое мастерство. Ho хороший кузнец и не станет ковать плохим инструментом.
Можно иногда и на одних только бойках отковать поковку. Ho сколько для этого потребуется лишнего труда и времени, сколько будет израсходовано металла! Это особенно хорошо понимали древнерусские кузнецы, которым из-за острого недостатка металла в России выдавали его строго по весу и за всякое превышение нормы расхода наказывали. Уже в то время кузнецы широко применяли разнообразные, искусно изготовленные ими же самими инструменты.
В современных условиях хорошая высокопроизводительная работа немыслима без применения инструмента и приспособлений. Чем выше мастерство кузнеца, тем более разнообразен и точен применяемый им инструмент и приспособления, тем, следовательно, выше производительность труда и ниже расход металла. Различают два вида инструмента общего назначения: основной и вспомогательный. При ручной ковке к основному инструменту относятся: наковальня, кувалда и ручник, при машинной — бойки. К вспомогательному относится инструмент для захвата, перемещения и вращения заготовок — клещи, патроны и др., а также измерительный инструмент.
Бойки. Они бывают двух видов: плоские и вырезные. Наиболее распространены два вида вырезных бойков — с фасонными закругленными вырезами и с простым вырезом углом. Плоские бойки имеют прямоугольную форму с закругленными кромками (фиг. 53). Бойки изготовляются коваными или литыми из стали марок 35 и 45. Рабочая плоскость бойка должна быть закалена. Нижний боек крепится в молотах с помощью клина, верхний — клином и шпонкой, которая препятствует смещению бойка от ударов. При установке бойков нужно следить, чтобы рабочие плоскости их были параллельными. Это обеспечивает большую точность ковки и безопасность в работе.
Перед началом работы рекомендуется подогревать бойки до 200—250°С. Это предупреждает образование трещин и преждевременное разрушение бойков.

Наковальня. Это — опорный инструмент при ручной ковке. Наковальня средних размеров имеет вес до 150 кг. Она отливается из стали, содержащей 0,3—0,5% углерода. Лицевая поверхность наковальни должна быть гладко прострогана и закалена. На фиг. 54 показана типовая наковальня. Она имеет рог, который служит для загибки заготовок по радиусу и квадратное отверстие для закрепления вспомогательного инструмента. С помощью костылей наковальня крепится к деревянному или бетонному основанию — стулу, который вкапывается в землю, причем высота рабочей плоскости наковальни должна быть на уровне 650—750 мм в зависимости от роста кузнеца.
Кувалда и ручник. Это — ударные инструменты, применяемые при ручной ковке (фиг. 55). Они изготовляются ковкой из углеродистой стали с содержанием углерода 0,6—0,7%. После ковки необходимо произвести отжиг, что предохраняет инструмент от разрушения при ударах. Кувалды бывают весом от 2 до 10 кг, ручники — от 0,5 до 2 кг. Рукоятки делаются из клена, березы или ясеня; для кувалды — длиной от 700 до 900 мм, для ручника — 350—500 мм. Ручники и кувалды укрепляются на рукоятках с помощью железных клиньев с насечкой (ерши).
Кувалдой работает молотобоец, а ручником — кузнец. Ручником производится ковка, когда требуются удары небольшой силы, а при ковке кувалдой кузнец ручником указывает место удара.

Клещи. В основном клещи применяются для удержания заготовки при ручной и молотовой ковке. Они отковываются из углеродистой стали, содержащей 0,3—0,4% С. Концы клещей — губки, которыми захватывается заготовка, бывают различной формы в зависимости от формы и размеров удерживаемой заготовки. Губки должны плотно прилегать к поверхности заготовки. Клещи должны пружинить, чтобы уменьшить отдачу на кузнеца от ударов молота. Длинные клещи лучше пружинят, чем короткие.
По форме и назначению клещи бывают продольные, поперечные, продольно-поперечные и специальные (фиг. 56). При ковке крупных поковок, а также при длительной работе на концы клещей для более надежного зажима надевается кольцо-шпандырь

Воротяжки. Назначение воротяжек — удерживание и поворачивание крупных заготовок квадратного профиля. Заготовка подвешивается на цепи, а на конец ее надеваются воротяжки в виде хомута с рукоятками (фиг. 57). Хомут состоит из двух скоб, стягиваемых болтами. Это позволяет применять воротяжки для заготовок различных размеров.
Измерительный инструмент служит для проверки размеров поковки в процессе изготовления и после окончательной отковки.
Кронциркуль. Применяется для измерения длин и диаметров. Он состоит из двух ножек, скрепленных шарнирно (фиг. 58, а). Когда нужно замерить внутренний диаметр, ножки разворачиваются так, чтобы их загнутые концы были обращены наружу. Замер, сделанный кронциркулем, переносится на металлическую линейку с делениями и этим устанавливается размер в мм. Применяются двойные и тройные циркули, которые позволяют одновременно снять два или три размера (фиг. 58, б). Небольшие и средние кронциркули делаются стальными, а крупные, для облегчения — из дюралюминия.
Линейки должны иметь деления и цифры, расположенные над делениями. Размеры горячих поковок проверяются с помощью так называемого усадочного метра. Это стальная линейка, которая больше обычного метра на 1,5%; соответственно все деления на ней больше на 1,5%. Такая линейка сразу показывает размеры, которые будет иметь поковка после остывания, когда произойдет тепловая усадка с уменьшением размеров примерно на 1,5%. При ковке крупных поковок пользуются линейкой, сделанной из углового профиля. На такой линейке мелом отмечается нужный размер, затем она прикладывается к поковке.
При ковке под прессами линейка укрепляется вертикально, а на траверсе устанавливается стрелка, которая указывает высоту между бойками, т. е. размер поковки в данный момент. Если при этом нижний боек вырезной, то при ковке крупных поковок для измерения диаметров пользуются кольцами из пруткового или полосового металла. Кольцо определенного размера устанавливается на нижний вырезной боек, а верхний, плоский боек плавно опускается до соприкосновения с кольцом. В этом положении замечают показание стрелки по линейке и соблюдают его при ковке.
Калибр. Это — стальная пластинка с прямоугольными калиброванными вырезами (фиг. 58, в). Калибр применяется для измерения толщины полос и листов, а также при изготовлении мелких стандартных поковок — болтов, гаек и т. п.
Угольники. Замеры углов при ковке производятся с помощью стальных угольников, которые изготовляются со стандартными углами 90, 60, 45 и 30° Углы разворота шеек коленчатых валов проверяют также с помощью проволочных шаблонов или специальных угломеров.
Шаблоны служат для проверки контуров поковок, имеющих сложную форму, как например, шатун. Шаблоны вырезаются из листовой стали толщиной 1—3 мм. Проверка формы и размеров поковки производится непосредственным прикладыванием к ней шаблона (фиг. 58, г).
Скобы применяются при изготовлении однотипных поковок. В плоской металлической скобе делается два выреза: один соответствует максимальному размеру, допустимому на поковке, другой — минимальному. Если проверяемый размер поковки свободно входит в большой вырез, но не проходит в меньший, то это значит, что данная часть поковки по размерам соответствует установленным допускам.
Остальные инструменты будут описаны при рассмотрении операций свободной ковки.

Инструмент для свободной ковки на молотах и прессах

Бойки цельные, сменные надставки и вкладыши к бойкам

50, 50 Г,40ХН, 5ХНВ,5ХГМ

Плиты для осадки:
   кованые
   литые


Ст.3, 35
35Л

Топоры, просечки

35ХМ, 5ХНВ,7X3, 8X3, 5ХГМ, 5ХНМ

Прошивни сплошные и пустотелые

40Х, 50Х, 5ХНВ, 5ХГМ

Надставки к прошивням

40, 50, 50 X

Пережимки, раскатки, подкладки

40, 45, 40Х,40, 45, 50, У7,40Х

Оправки:
  для раскатки и вытяжки
  калибровочные


35, 40, 50, 40ХН, 5ХГМ
50 X,5ХГМ

Кольца оправочные

50

Кольца для осадки

35, 50, 5ХГМ

Ручки к топорам и другому инструменту

Ст.3, 15, 2015, 20, 25,Ст.3

Патроны:

  головки

35Л, Ст.3

  противовес

Ст.3

Стойки для раскатки:

  основание и подставка

35Л

  вкладыши

5ХНВ

Ударный кузнечный инструмент | Инструмент для ковки металла

 

К этому инструменту относятся кувалды (боевые молоты) и ручники (кузнечные молотки). С помощью первых выполняют основную работу деформации металла, вторые применяют для нанесения слабых ударов и управления мощными ударами молотобойца.

Рис. 5.2. Ударный инструмент: а - кувалды тупоносые (1), остроносые продольные (2) и остроносые поперечные (3), 6 -ручники с шарообразным (4), поперечным (5) и продольным (6) задками

При ковке используют три типа кувалд (рис. 5.2, а): тупоносые 1, остроносые продольные 2 остроносые поперечные 3. В соответствии с ГОСТ 11401-75 и 11402-75 кувалды изготовляют ковкой из стали 50; их рабочие поверхности обрабатывают на металлорежущих станках до получения шероховатости Rz 800. Рабочие части кувалд термически обрабатывают до твердости НRC3 48 ... 52 глубиной до 30 мм. Тупоносые кувалды имеют длину L, равную 128 . . . 205 мм, а массу - 2 ... 16 кг; у остроносых длина/, составляет 168 . . . 212 мм, а масса - 3 ... 8 кг.

Рукоятки для кувалд изготовляют длиной 750 . . . 900 мм из тонкослойной древесины граба, клена, кизила, рябины или комлевой част березы с незначительным утолщением свободного конца. Насадочное отверстие для рукоятки должно иметь расширение от середины к наружным поверхностям с уклоном не более 1:10. Такая форма отверстия обеспечивает расклинивание рукоятки в кувалде и повышает надежность ее закрепления.

Ручники (рис. 5.2, б) служат кузнецу для указания молотобойцу места и силы удара, а также для подачи команд о начале и конце ковки и темпе нанесения ударов. Поскольку ручники используют также для выполнения мелких работ, они имеют несколько разновидностей: молоток-ручник 4 с шарообразным задком, ручники с поперечным 5 и продольным 6 задками. Изготовляют ручники из стали У7 массой 0,5 ... 1,5 кг. Рукоятки для них изготовляют длиной 350 . . . 600 мм из березы, клена, ясеня или рябины; они должны быть гладкими и без трещин.

Похожие материалы

Ковка металла своими руками | Строительный портал

Кованые изделия в архитектуре и дизайне интерьера пользуются высокой популярностью с давних пор. Решетки на окна и для каминов, ограда или балясины лестниц, выкованные из металла, всегда выглядят изысканно и привлекательно. Сегодня, несмотря на современные технологии в обработке металлов, металлические изделия ручной ковки популярны как никогда. Конечно, ковка металла своими руками – дело не из легких, и без должной подготовки трудно сделать красивое кованое изделие. Но тем, кто хочет овладеть этим древним ремеслом и готов к тяжелой физической работе, придется ознакомиться с видами и технологией ковки металла, разбираться в металлах для ковки, понимать процесс ковки и уметь обращаться с инструментом кузнеца.

  1. Ковка металла
  2. Металл для ковки
  3. Инструмент для ковки металла
  4. Ковка металла своими руками

 

Ковка металла

 

Ковкой металла называется процесс обработки металлической заготовки с целью придания ей определенной формы и размера. Фактически существует два вида ковки – холодная и горячая. Выполняя ручную ковку металла необходимо разбираться в обоих видах ковки, так как каждый обладает своими преимуществами и недостатками.

 

Горячая ковка

В процессе горячей ковки заготовка подвергается нагреванию до определенной температуры, при которой металл теряет свою прочность и становится пластичным. Высокая пластичность является основным плюсом горячей ковки. Она позволяет легко придать металлической заготовке определенную форму и размер. Также горячая ковка позволяет использовать большинство технологий самой ковки, что выгодно сказывается на разнообразии вариантов работ.

Но нагрев металла имеет и свои недостатки. В первую очередь это необходимость обустройства специального кузнечного горна и затраты на топливо для него. Это может стать реальной проблемой для тех, кто хочет заниматься горячей ковкой металла своими руками в городских условиях. К тому же, работа с огнем достаточно опасное занятие и требует повышенной пожарной безопасности. Еще одним фактором, который может существенно повлиять на выбор вида ковки, являются специфические знания по температурным режимам для ковки металла.

 

Холодная ковка

В отличие от горячей ковки, холодная ковка металла не требует обустройства горна для нагрева металла. Вся суть холодной ковки заключается в придании формы металлической заготовке путем её изгибания, опрессовывания и сварки. Холодна ковка несколько проще по выполнению, и для обустройства мастерской не требуется много места. Весь процесс создания готового изделия не требует использования высоких температур, что весьма положительно сказывается на общей безопасности.

Но холодная ковка имеет один существенный недостаток. Все работы приходится выполнять с определенными заготовками-полуфабрикатами без возможности исправить свою ошибку. Конечно, это касается не всех работ холодной ковки, но в большинстве случаев испорченная заготовка годится разве что для металлолома или учебного пособия.

В любом случае, в независимости от вида ковки, придется достаточно плотно ознакомиться с рядом важных моментов. Во-первых, это касается металлов и температурных режимов для их плавки и ковки. Во-вторых, необходимо знать и разбираться в технологиях ковки металла. Ниже мы рассмотрим, какие технологические приемы используются для ковки и как они применяются в работе.

 

Металл для ковки

 

Ручная ковка металла – достаточно трудоемкое и сложное занятие, требующее использования определенных металлов, а точнее, металлов с определенными характеристиками. Для ручной холодной или горячей ковки наиболее важной характеристикой является пластичность металла, ведь именно от нее зависит простота и удобство изменения формы заготовки. Но стоит отметить, что пластичность и прочность металла взаимосвязаны между собой. При увеличении одной из этих характеристик вторая уменьшается. Поэтому так важно разбираться в характеристиках металла и знать о составе заготовки.

Важно! Существуют и другие, не менее важные характеристики металлов. Но так как мы рассматриваем ковку декоративных изделий, таких как решетки каминов, балясины, оградки и прочее, то нет необходимости сосредотачиваться на устойчивости к износу, красностойкости и прочем, а также на легирующих элементах.

Для декоративной ковки используют следующие металлы: медь, латунь, дюралюминий, сталь, а также другие медные, магниевые, алюминиевые и никелевые сплавы. По сути, для ручной ковки используют мягкий ковкий металл, который можно легко согнуть или придать ему определенную форму. Для того чтобы подобрать наиболее легкий ковкий металл, необходимо заглянуть в Марочник Стали и Сплавов. В нем можно найти детальное описание всех металлов и сплавов с их характеристиками и составом.

Несмотря на то, что самый ковкий металл – это медь и её сплавы, мастера предпочитают использование черных металлов для холодной и горячей ковки. Такая позиция обусловлена высокой стоимостью цветных металлов. Ведь на ковку металла цена в большей степени зависит от стоимости изначальной заготовки, и не каждый может позволить себе приобрести ограду или балясины из меди. Выбирая мягкий черный металл для ковки, необходимо ориентироваться на стали с минимальным содержанием углерода, порядка 0,25 %. А также с минимальным количеством вредных примесей, таких как хром, молибден, сера и фосфор. Кроме этого следует избегать конструкционных и инструментальных сталей с высоким содержанием углерода от 0,2 % до 1,35 %. Такие стали наименее пластичны и плохо поддаются сварке.

Выбирая тот или иной металл, необходимо использовать Марочник Стали и Сплавов. Но если доступа к нему нет, то можно воспользоваться приведенными ниже таблицами для определения содержания углерода в стали. Сам процесс определения довольно прост, достаточно поднести заготовку к работающему точилу и посмотреть на сноп искр, а затем сравнить его с показателями в таблице.

Сегодня благодаря промышленному производству металла отпала необходимость в создании заготовок для ковки своими руками. Современные кузни используют уже готовую заводскую продукцию для холодной ковки. Наиболее часто используемые размеры заготовок следующие: 30х45 мм, 40х45 мм, 10х10 мм, 12х12 мм, пруты сечением 10 мм, 12 мм, 16 мм, 25 мм, 30 мм, 50 мм, листовой металл толщиной от 3,5  до 6 мм, круглые трубы 1/2", 3/4", 1", профильные трубы от 20х20 мм до 30х30 мм.

 

Инструмент для ковки металла

 

Выполнение любых работ по ковке металла невозможно без специального инструмента. Кузнечный инвентарь для горячей ковки достаточно разнообразен и включает в себя наковальню, горн, различные молоты, клещи и прочее. Инструмент для холодной ковки несколько попроще и состоит из нескольких специальных станков. Конечно, современный инструмент, такой как сварочный аппарат, болгарка и шлифмашинка, используется как в холодной, так и в горячей ковке. Зная о назначении того или иного инструмента, можно правильно выполнять любые работы.

           

Инструмент для горячей ковки

 

  • Горн. Без него в горячей ковке никак не обойтись. Ведь именно в нем заготовка может нагреваться до температуры 1400 °C. В большинстве своем горн представляет собой печь, рассчитанную на высокие температуры и с поддувом.
  • Наковальня. Этот инструмент является опорой, на которой выполняется ковка. Сама наковальня имеет несколько видов, среди которых наиболее популярной является двурогая наковальня весом 200 кг. Но вес может колебаться от 150 до 350 кг.

  • Шпераки. При выполнении различной художественной и декоративной ковки используются именно шпераки. Они имеют множество различных видов, и каждый мастер может изготавливать их под себя. Общей чертой любого шперака является то, что они вставляются в квадратное отверстие наковальни или закрепляются в деревянное бревно. На фото ниже приведены наиболее распространенные шпераки.

  • Кувалда и Ручник. Это основной инструмент кузнеца. Кувалда весит от 4 до 8 кг и служит для нанесения сильных ударов. В зависимости от типа работ и толщины заготовки подбирается и вес кувалды. Ручник весит от 0,5 до 2 кг. Используется для придания окончательной формы изделию.
  • Клещи. Горновые клещи второй по значимости инструмент. Без них невозможно удержать горячую заготовку для обработки. Существует несколько видов горновых клещей под определенный профиль и размер заготовки. На приведенном ниже фото изображены горновые клещи различной формы.

  • Фасонные молотки. При выполнении художественной ковки требуется создавать загнутые заготовки или заготовки определенной формы. Для этого используются фасонные молотки. Они могут быть как нижними, на которых производится обработка, так и верхними. Вариантов фасонных молотков множество и у каждого мастера они свои. На фото ниже изображен основной вспомогательный инструмент.

Кроме описанных выше, используются различный измерительный инструмент, такой как обычная рулетка, двойной кронциркуль, кузнечный наугольник, шаблоны и калибры. Выбор кузнечного инструмента огромен, весь перечислить представляется затруднительным, поэтому у каждого мастера есть свой набор лишь необходимого и часто используемого инструмента.

 

Инструмент для холодной ковки

 

  • Гнутик (фото ниже). Это базовый инструмент холодной ковки. Как следует из названия, он позволяет гнуть металлическую заготовку под определенным углом. В дополнение гнутик позволяет создавать дуговые элементы определенного радиуса.

  • Улитка. Название говорит само за себя. При помощи улитки можно создавать различные спиралевидные декоративные элементы. Спираль выполняется под определенный шаблон, который при необходимости можно сменить на другой, с меньшим или большим радиусом.

  • Фонарик. Этот станок предназначен для создания декоративного элемента с одноименным названием.

  • Волна. Позволяет создавать волнообразные элементы. При протаскивании прута через этот станок на выходе получается красивая синусоидальная заготовка.

  • Твистер. По принципу работы этот станок схож с Фонариком, но в отличие от него твистер лишь скручивает заготовку вдоль оси.

  • Станок для колец. Как во всех предыдущих станках название говорит за себя.

Кроме описанных выше существуют еще универсальные станки для клепки, резки, опрессовки и придания объема. Все описанные выше станки можно изготовить как самостоятельно, так и приобрести в магазине. Конечно, самодельные приспособления для холодной ковки будут несколько уступать по качеству заводским, но это компенсируется уникальностью созданных с их помощью элементов. Для изготовления станков холодной ковки чертежи можно найти как в свободном доступе, так и купить у специалистов.

Важно! Станки для холодной ковки могут быть ручными или снабжены электродвигателями. Несмотря на наличие передаточных шестерен, ручная холодная ковка довольно трудоемкое и долгое занятие, и для получения больших объемов кованых элементов лучше оборудовать станок электродвигателем.

Отдельно стоит отметить промышленные станки для холодной ковки. На подобные станки холодной ковки цены порядка 6000 у.е., но один такой станок может выполнять практически все технологические операции холодной ковки. Примером может служить станок Мастер 2 компании «МАН». На демонстрирующем холодную ковку видео можно увидеть возможности этого станка.

 

Ковка металла своими руками

 

В процессе ковки для придания заготовке определенной формы используются различные приемы и методы ковки. Для выполнения каждого из них используется определенная технология и инструмент для ковки металла. Технология ковки металла горячим и холодным методом существенно отличается. Как уже отмечалось, для горячей ковки требуется нагрев заготовки для изменения её формы, а при холодной ковке заготовка лишь изгибается. На основании этого и выделяются основные технологические приемы, зная которые можно смело браться за ковку металла своими руками.

 
Холодная ковка металла своими руками

 

Выполняется холодная ковка своими руками достаточно легко и особых усилий не требуется. Все работы разбиты на несколько этапов: создание эскиза или чертежа будущего изделия, закупка материалов и сам процесс ковки металла.

Чертеж можно создать в специальной компьютерной программе, приобрести уже готовый или нарисовать от руки. Можно найти для холодной ковки чертежи бесплатно. Для этого достаточно обратиться к мастерам, которые уже не первый год занимаются ковкой, и попросить один или два чертежа для тренировки. По сути, чертеж преследует несколько целей. Во-первых, чтобы знать какие элементы потребуется изготовить путем холодной ковки. Во-вторых, имея на руках такой проект, можно рассчитать количество и тип металлических заготовок, таких как пруты, профильные трубы и прочее. В-третьих, чертеж потребуется для сборки всех элементов в единое целое.

Отдельно необходимо рассмотреть элементы холодной ковки, из которых состоит проект. Сегодня можно найти довольно много различных кованых элементов, но их все можно объединить в несколько классических групп.

  • Лапки. Этот элемент представляет собой раскатанный в какой-либо форме конец металлического прута. В эту группу входят так называемые Пики. Несмотря на заостренный конец, Пики изготавливаются по схожей технологии.

  • Завитки. В эту группу входит несколько распространенных элементов: волюта, червонка и улитка. Волюта или Баранка представляет собой прут, концы которого загнуты в одну сторону. Червонка – прут, концы которого загнуты в разные стороны. Этот элемент иногда называют «долларом» из-за его схожести со знаком американской валюты. Запятая или Улитка – простой завиток, один конец которого загнут, а второй прямой.

  • Кольца. Создается этот элемент довольно просто: на болванку станка накручивается прут круглого или квадратного сечения, в результате получается пружина, которую затем разрезают на отдельные кольца.

  • Торсион. Этот элемент довольно легко узнать по винтовому скручиванию вдоль оси. Вариантов торсионов довольно много и одним из самых распространенных является такой элемент, как Фонарик, а также простой винтообразный прут для решетки или ограды.

Весь процесс изготовления элементов холодной ковки основывается на следующих общепринятых технологиях ковки – гибка, закручивание, вытяжка.

Вытяжка – это технология, которая заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. В холодной ковке используется один из вариантов вытяжки – раскатка. Именно с её помощью создаются различные лапки и пики. Для создания лапок  используется специальный раскаточный станок. Конец заготовки заводится внутрь и затем запускается механизм раскатки, в результате конец получается расплющенным с рельефом или без него. Для изготовления пик используют прессовочный станок. Процедура та же, но в результате конец получается раскатанный и опрессованный в определенной форме.

Гибка. Эта технология ковки заключается в загибании концов либо другой части заготовки под определенным углом. Сама гибка выполняется практически на всех станках холодной ковки. Процесс гибки можно проследить при изготовлении заготовки на станке Улитка. Вначале конец заготовки помещается внутрь специального шаблона и затем загибается под определенным углом. Эти работы выполняются на станке Улитка.

Закручивание. Эта технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. В холодной ковке этот процесс можно наблюдать при использовании станка Твистер, на котором создаются различные торсионы. Для этого один конец заготовки помещается в тиски, а второй конец проворачивается вдоль оси. Отдельно стоит выделить элемент Фонарик. Для него используют два и более прута, которые вначале скручивают вдоль оси, а затем вдоль оси сжимают, в результате прутья в определенном месте расходятся в стороны.

Сборка всех элементов в единую конструкцию выполняется при помощи сварки на специальном сборочном столе. Сегодня сварочный аппарат общедоступен и является обязательным инструментом современных кузнецов. Самодельная холодная ковка довольно распространена среди начинающих мастеров и частных предпринимателей. Она не требует особых знаний, навыков и больших помещений для работы.

 

Холодная ковка своими руками: видео-урок

 

Горячая ковка металла своими руками

 

По сравнению с холодной, ручная горячая ковка намного сложнее и требует от мастера опыта в обращении с инструментом и хорошей физической подготовки. Работы выполняются в несколько этапов: создание эскиза или чертежа, закупка материалов и ковка.

По сути, разница между горячей и холодной ковкой заключается в технологических процессах обработки металла. Во-первых, это касается способа обработки. Во-вторых, для горячей ковки можно использовать практически любые металлические заготовки. Но для удобства принято использовать уже готовые пруты квадратного и круглого сечения. В-третьих, в художественной горячей ковке отсутствуют какие-либо рамки для элементов готового изделия. Конечно, можно придерживаться создания классических элементов ковки – завитков, лап, пик и прочего, но горячая ковка позволяет использовать весь потенциал воображения мастера, что раскрывает неограниченные возможности. Все изделия из металла ковки горячим способом создаются с помощью следующих технологий обработки металла: осадка, вытяжка, гибка, закручивание, разрубка, насечение рисунка и набивка рельефа.

Осадка применяется при ковке металла для увеличения поперечного сечения всей заготовки или её части. При ковке в зависимости от необходимости проводится полный или местный нагрев заготовки для осадки.

Вытяжка заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. Это можно выполнять как путем нанесения ударов кувалдой или ручником, так и с помощью раскатки металла между валов на станке. В отличие от холодной ковки создание пик при помощи вытяжки требует точных и аккуратных ударов.

Гибка. Эта операция выполняется для придания заготовке загнутой формы. При этом следует учесть, что гибка толстых заготовок может повлечь их искажение и для придания первоначальной формы необходимо выполнить осадку. Для гибки заготовки применяют различные шпераки, рог наковальни, фасонные молотки и кондукторы.

Закручивание. Данная технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. Как и в холодной ковке, заготовку зажимают в тиски и проворачивают. Но в отличие от холодной ковки, можно нагревать заготовку локально, что дает возможность легко делать локальное закручивание.

Такие технологии ковки как разрубка, насечение рисунка и набивка рельефа применяются в художественной ковке с использованием зубил. Края горячих заготовок, в зависимости от проекта, рассекаются и закручиваются клещами. Также пока заготовка раскаленная, на её поверхности набивается различный узор.

При горячей ковке металла важно знать температурные режимы нагрева. Это поможет более качественно обрабатывать металл. Ковка черного металла выполняется при 800 – 1250 °C. Конечно, измерять градусником раскаленную заготовку будет невозможно и для определения температуры придется ориентироваться по её цвету. В приведенной ниже таблице указаны температуры и цвет заготовки из черных металлов.

 

Горячая ковка металла: видео-урок

Ковка металла своими руками – дело довольно увлекательное, требующее постоянного совершенствования. Это касается в первую очередь создания различных художественных и декоративных элементов. Тем, кто только начал заниматься ковкой, придется немало потрудиться, чтобы их работы имели идеальную форму и высокое качество.

Наборы кузнечных кузн

| Приобретайте наборы кузнечного инструмента для начинающих и опытных кузнецов в Centaur Forge

Когда вы отправляетесь в путь кузнеца, очень сложно преодолеть трудности, связанные с тем, какие инструменты вам понадобятся для достижения мастерства. Кентавр Кузница понимает тяжелое положение начинающего кузнеца, и мы подготовили тщательно проверенные, полноценные стартовые наборы для начинающих кузнецов, желающих развить навыки в любой специальности.

Наборы инструментов для кузнеца для начинающих

Для тех из вас, кто уверен в выборе кузницы и наковальни, но нуждается в помощи в создании набора инструментов для кузнеца, у нас есть только стартовый набор для кузнеца.Мы предлагаем различные коллекции многоцелевых инструментов, отобранных вручную для решения самых разнообразных задач, с которыми вы можете столкнуться как начинающий кузнец.

Каждый стартовый набор кузнечного дела включает молоток и долото, а также защитное снаряжение, такое как защитные очки и перчатки. Некоторые также включают литературу по основам кузнечного дела и инструкции по технике безопасности, чтобы вы могли практиковать кузнечное дело на долгие годы.

Включенный в кузницу стартовый набор для кузнеца

Если вы действительно начинаете с нуля, Кузница Кентавров также подготовила бесценный выбор основных комплектов кузнечного дела, в том числе кузницы и наковальни.Начните работу быстро с нашим комплектом Ultimate Blacksmith из кузницы, который поможет вам уверенно приступить к кузнечному делу.

Наборы инструментов для новичков

Для нового кузнеца наши комплекты инструментов для стрижки копыт и универсальные инструменты для кузнеца помогут вам начать свою практику, не теряя времени и ресурсов. Купите кузнечный комплект, чтобы начать работу в новом месте или войти в мир профессиональных кузнецов.

Испытайте беспрецедентное обслуживание клиентов с помощью набора для новичков в кузнечном деле

Единственное, что может быть лучше, чем быстро запустить кузницу с помощью набора для начинающих кузнецов, - это работать с нашей службой поддержки клиентов, чтобы удовлетворить все ваши потребности.Снова и снова наша служба поддержки клиентов оказывается причиной того, что наши клиенты возвращаются за новыми кузнечными и кузнечными изделиями. Поговорите с нами сегодня о своих проектах кузнеца и кузнеца, и мы позаботимся о том, чтобы вы нашли набор инструментов для кузнеца, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.

Список основных инструментов, необходимых для кузнечного дела на 2021 год (обновленный)

Кузнечное дело - сложное ремесло, которое требует использования множества различных инструментов. Хотя есть некоторые основные инструменты, которыми должен владеть каждый кузнец, есть много других современных инструментов, которые можно найти в большинстве кузнечных мастерских.

Эти дополнительные инструменты могут служить очень специфическим целям, позволяя кузнецу придавать своим заготовкам более изысканные формы и размеры. Важно понимать назначение каждого инструмента, чтобы определить, подходит ли он для вашего предполагаемого применения.


Список основных кузнечных инструментов («Должен иметь»)

Основные инструменты для кузнечного дела - это инструменты, которыми, вероятно, владеет или должен владеть каждый кузнец для выполнения основных кузнечных проектов, будь то любитель или будущий профессионал.

1) Кузница

Одним из важнейших предметов оборудования кузнечной мастерской является кузница.Кузница является незаменимым элементом кузнечных процессов горячей и горячей ковки. Это основной способ, которым кузнецы нагревают свои заготовки, чтобы иметь возможность легко придать им желаемую форму. Поскольку некоторые металлы имеют очень высокие температуры деформации, наиболее практичный способ изменить их форму - это горячая ковка или теплая ковка, которые представляют собой процессы ковки, требующие какой-то ковки!

Ознакомьтесь с нашим списком рекомендуемых кузниц как для новичков, так и для экспертов!

Hell's Forge MAX Пропановая кузница с двойной горелкой
  • США СДЕЛАНО печи с двойной кузнечной горелкой с возможностью 2300F и ОБНОВЛЕННЫМ регулятором 0-30 psi
  • Большой размер (6 дюймов x 4.75 "x 19") обеспечивает максимальное рабочее пространство, идеальную защиту от огня "сладкое пятно"
  • Одеяло из керамического волокна толщиной 1 дюйм поставляется с огнеупорным покрытием HELLCOTE 3000 (наносится заказчиком)

2) Молотки

Молоты также являются бесценным инструментом в кузнечном деле. Они выступают в качестве мощного продолжения наших рук, облегчая формование заготовки. Хороший молоток или киянка могут позволить кузнецу эффективно достичь желаемой формы заготовки, не требуя от кузнеца чрезмерных усилий.

Однако не все молотки созданы равными, существует много разных типов и форм молотков, которые могут служить различным целям, а некоторые более специализированы. Тем не менее, они повышают ценность кузнечного дела. Полный список типов молотов и то, что мы рекомендуем новичкам, можно найти в нашей подробной статье о молотах здесь.


3) Наковальня

Наковальня - еще один важный компонент многих кузнечных мастерских.Это поверхность, которая должна должным образом выдерживать силу удара молотка, действующего на заготовку, и при этом иметь достаточный отскок поверхности, чтобы сделать его эффективным.

Наковальня также имеет различные детали формы, на которых кузнец может придавать форму заготовке ударами молотка. Многие из них имеют квадратные и закругленные поверхности, которые могут служить ориентирами для различных форм.

распродажа Кованая наковальня RIDGID 69622, модель 5, сталь Peddinghaus Anvil
  • Изготовлен из штампованной высококачественной стали для максимальной прочности и долговечности.
  • Шлифованная и закаленная индукционным способом верхняя поверхность обеспечивает живую рабочую поверхность, выдерживающую сильные удары.
  • Наковальня модели 5 имеет ширину поверхности 3 дюйма, 8- дюймовая длина лица с 5-1 / 2-дюймовым рогом и его общая...

4) Клещи

Щипцы - отличный кузнечный инструмент, который позволяет нам легко перемещать и захватывать наши заготовки, не хватая их руками. Есть также много разных форм клещей для работы с деталями различной формы и даже с разным соотношением сторон. Без этого важного инструмента было бы очень трудно манипулировать ошпариваемой заготовкой при ее температуре деформации.


5) Долота

Зубила также являются важным инструментом в кузнечной мастерской.Это ручной инструмент с металлическим лезвием на одном конце. Благодаря наличию лезвия этот инструмент отлично подходит для резьбы по металлу сложной формы.

Противоположный конец инструмента обычно делается из дерева и имеет более широкую поверхность, по которой можно легко ударить молотком или киянкой, чтобы деформировать заготовку, если потребуется более мощное усилие.

Набор зубил для холодного охлаждения Mayhew Pro 60560, 6 предметов
  • Поставляется в мешочке.
  • Содержит: 10200 1/4 "долото для холодного охлаждения из оксида черного окиси, 10201 5/16" долото для холодного применения из черного оксида, 10202MAY 3/8 "...
  • 10205 1/2 "Черное оксидное долото холодного типа, 10209 5/8" Черное оксидное долото холодного типа, 10212 3/4 "черное оксидное холодное долото ...

6) Тиски

Тиски - очень полезный инструмент для любой слесарной мастерской. Он позволяет держать заготовку без помощи рук, почти как стационарный ключ. Он может устойчиво удерживать раскаленную металлическую деталь, пока вы с ней работаете. Хотя существуют разные типы и стили тисков, кузнечные ножные тиски или тиски с твердой коробкой являются лучшим типом тисков для кузнечного дела.Он может выдерживать постоянные нагрузки и удары, которые являются неотъемлемой частью кузнечного дела.

Частично причина того, почему тиски для ног так устойчивы к износу, заключается в том, что они на самом деле представляют собой поковки из кованого железа и стали, усиленные в процессе кузнечного дела. Они не такие хрупкие, как чугун. Как указано в их названии, тиски для ног также состоят из «ножки», которая достигает пола или устойчивой нижней поверхности в качестве опоры. Шарнир со штифтовым соединением также позволяет тискам выдерживать нагрузку, поскольку он очень прочен и может быть легко заменен, если он со временем изнашивается.

TEKTON 8-дюймовые поворотные настольные тиски | 54008
  • Конструкция из чугуна (прочность на разрыв 30 000 фунтов на квадратный дюйм) со сменными зубчатыми стальными губками удерживает работу ...
  • Поворотное основание на 120 градусов с двумя стопорными гайками позволяет позиционировать заготовку там, где она вам нужна
  • Три монтажных отверстия надежно закрепляют тиски на верстаке

Список дополнительных кузнечных инструментов

Помимо основных инструментов, которыми владеют многие кузнецы, существует множество дополнительных инструментов, которые могут помочь в процессе изменения формы металла.Эти инструменты немного более специализированы и могут не иметь многих общих целей. Несмотря на отсутствие универсальности, они могут быть очень полезны для многих проектов в зависимости от области применения и желаемой формы.

7) Шток

Кузнечный стержень, иногда называемый пробойником или стержнем, представляет собой кузнечный инструмент, который выглядит как конический стержень. Основное применение этого инструмента - увеличение отверстий. По большей поверхности стержня можно ударить молотком, чтобы загнать шток в трюм.

Коническая форма выколотки вызывает смещение нагретой металлической заготовки, когда выколотка вбивается в нее. Важно отметить, что прикладывать силу можно только к большому концу выколотки, а не к меньшему.


8) Пуансоны

Кузнечные штампы похожи на выколотки в том смысле, что они помогают создавать отверстия в заготовках. Пуансоны можно использовать как в горячих, так и в холодных процессах обработки. Они различаются по размеру, чтобы соответствовать разным приложениям.Пуансонами можно буквально пробить отверстие в заготовке.

Им часто помогает молоток, а некоторые могут даже иметь рукоятки, перпендикулярные пуансону из соображений безопасности. Если вы предпочитаете избегать использования ручного усилия, вы можете использовать штамповочные машины.

Некоторые стационарные перфораторы обычно предназначены для более крупных применений, но существуют также ручные штамповочные машины, которые имеют больший рычаг, чем простой перфоратор.

Mayhew Tools 62078-MAI 045256620787, мульти, один размер
  • Сделано в США
  • Включает: 1/16, 5/64, 3/32, 1/8, 5/32, 3/16, 7/32, 1/4, 5/16, 3/8, Пробойник 7/16, 1/2 "
  • Пробойник 12 ПК

9) Проволочные щетки

Обычно используемый кузнечный инструмент - ручная кисть.Эти ручные щетки представляют собой блочные проволочные щетки, которые можно использовать на горячих поверхностях. Кузнецы часто используют ручные щетки, чтобы смахнуть лишний материал с заготовки и придать ковке более красивый вид. Лишний материал, который удаляется ручными щетками, известен как накипь. Хотя проволочные щетки предназначены для очистки поверхности заготовки, из-за своей грубости они могут оставлять отметки на поверхности заготовки.

Как и многие кузнечные инструменты, существует множество различных видов и размеров проволочных щеток для различных областей применения.Проволочные щетки обычно дороже обычных щеток, но они очень прочные.


10) Обжимные кольца

Кузнечные штампы - это инструменты, состоящие из штампов, которые придают металлической заготовке форму, выдолбленную в штампе. Пружинные зажимы на самом деле состоят из верхнего и нижнего штампов, работающих вместе, чтобы сформировать нагретую заготовку.

Обжимные блоки - это металлические блоки, которые имеют различные углубленные формы и отверстия, которые также помогают формировать металлическую заготовку.Блоки прессования могут использоваться во многих различных приложениях и могут иметь множество различных характеристик


11) Инструменты для скручивания

Использование кузнечных крутильных инструментов - отличный способ сформировать поковку. Они могут помочь вам добиться желаемого вида вашей заготовки, поскольку сгибание и скручивание являются одними из основных действий, связанных с кузнечным делом.

Ключи для закручивания можно использовать в сочетании с тисками для закручивания нагретой заготовки до нужной формы.Эти ключи могут иметь разные стили. Некоторые поворотные ключи регулируются, а другие имеют характерную z-форму. Существуют также разные виды крутильных машин для выполнения крутки разных типов. Типы скручиваний, которые можно сделать с помощью этих инструментов, включают простые скручивания, скручивание веревки, скручивание с прожилками, скручивание корзин, скручивание тесьмы, скручивание ананаса и даже скручивание лестницы.


Список защитного снаряжения для кузнечного дела

Кузнечное защитное снаряжение - очень важный аспект ремесла.Перед началом работы над проектом крайне важно принять все предлагаемые меры безопасности и меры индивидуальной защиты, необходимые для безопасной работы над вашим проектом. Средства индивидуальной защиты могут помочь предотвратить травмы и уберечь вас от опасностей. Настоятельно рекомендуется прикрывать все тело, чтобы избежать ожогов.

12) Фартуки

Многие кузнецы носят фартуки, чтобы защитить себя. Кузнечные фартуки обычно делают из кожи и покрывают большую часть тела, чтобы предотвратить серьезные ожоги и повреждение одежды.Некоторые фартуки имеют очень практичные функции, такие как карманы для хранения кузнечных инструментов, которые могут очень пригодиться при работе с несколькими инструментами над конкретным проектом.


13) Термостойкие перчатки

Кузнечные термостойкие перчатки - еще одно важное средство индивидуальной защиты, которое кузнецы должны носить при работе с горячими материалами. Хотя среди кузнецов есть некоторые споры о том, лучше ли носить перчатки в определенных ситуациях, перчатки остаются важной мерой безопасности, которая может предотвратить нанесение серьезного вреда рукам и предплечьям.


14) Защитные очки

Защитные очки для кузнечного дела очень важны для защиты зрения при работе над кузнечными проектами. Хорошие кузнечные защитные очки обычно изготавливаются из линз из дидима, которые действуют как фильтры между вашими глазами и ультрафиолетовым светом, излучаемым перегретыми газами в пропановой кузнице, предотвращая напряжение глаз.

Если вы не соблюдаете эту меру безопасности, ваши глаза могут постоянно повреждаться при кузнечном деле с газовой кузницей.Хотя эти линзы отлично подходят для кузнечного дела, вы также можете использовать их для выдувания стекла, и они защитят вас от яркого желтого света.


Продвинутое и электрическое кузнечное оборудование

Некоторые кузнецы работают с электрооборудованием, которое может быть очень полезным для некоторых типов проектов. Важно иметь общее представление о том, как работает оборудование, прежде чем пытаться его использовать, поскольку все электрическое оборудование может быть потенциально очень опасным при неправильном использовании.

15) Пирометры

Пирометр - хороший пример электронного устройства, которое часто используют кузнецы. Это устройство может измерять температуру поверхности. В кузнечном деле эта поверхность обычно представляет собой кузницу или горячий металл.

Пирометр может дать вам представление о том, насколько горячая поверхность, не полагаясь на интуицию или прямой контакт с поверхностью. Это отличный инструмент для кузнецов любого уровня подготовки, особенно если вы новичок и хотите лучше понять работу с разными высокими температурами.

Основным недостатком этого типа оборудования является то, что оно может быть очень дорогим, поэтому любитель, возможно, не захочет вкладывать так много денег в термометр. По этой причине некоторые кузнецы строят собственные кузнечные пирометры. Если покупка пирометра или создание собственного - это не то, во что вы хотите инвестировать, вы также можете рассмотреть инфракрасный термометр, который имеет аналогичное применение.


16) Индукционные кузницы

Индукционная кузница - это тип электрической кузницы, которая может нагревать предметы за счет электромагнитной индукции.Эта кузница обычно дороже, чем кузницы других типов, но также более энергоэффективна, чем кузницы других типов.

Он состоит из электромагнита и электронного генератора, пропускающего переменный ток на высоких частотах. Этот механизм позволяет индукционной кузнице генерировать резистивное тепло от вихревых токов. Этот нагреватель имеет металлическую спираль, которая излучает тепло и может нагревать заготовку без использования огня.

Из-за относительно высокой стоимости некоторые кузнецы на самом деле строят свои собственные индукционные кузницы, но важно понимать научные и электрические знания, лежащие в основе этого, прежде чем пытаться сделать это самостоятельно.Эти типы кузн могут достигать температуры до 1000 ° C, как и другие типы кузн.

15кВт, 30-80 кГц, высокочастотная печь с индукционным нагревателем, 220 В
  • ПРИМЕНЕНИЕ: выплавка золота, серебра, меди, алюминия и др. Массой 0,5-2 кг; барное отопление; ...
  • 100% РАСЧЕТ НАГРУЗКИ: Работает круглосуточно.
  • ХАРАКТЕРИСТИКИ: Инфракрасный датчик температуры, время нагрева, изоляции и охлаждения регулируется отдельно...

17) Электропилы

Электропилы - еще один вид электрооборудования, которое используют кузнецы. Этот инструмент может быть очень полезен, когда кузнецу нужно разрезать большие куски металла на более мелкие, пригодные для обработки, не прилагая слишком больших усилий к кузнечному делу.

Однако существует много вопросов безопасности, которые следует учитывать при работе с электропилой. Использование электрической пилы с защитными приспособлениями и функциями, а также безопасной по своей сути конструкции - это всегда хорошо.При резке металла электроинструментом обязательно возникнет искра, поэтому очень важно надевать соответствующие средства индивидуальной защиты.

Нет товаров.


18) Электрические буферы

Кузнечные инструменты с буфером могут придать ковке красивую полированную поверхность. Они могут сгладить любые недостатки, чтобы добиться единого дизайна. Хотя многие поковки обычно имеют деревенский вид, полировка поверхности некоторых проектов может сделать изделие более профессиональным.

распродажа Буфер для скамьи POWERTEC BF600 Heavy Duty, 6 дюймов
  • ВКЛЮЧАЕТ: 6-дюймовый настольный буферный станок
  • НАЗНАЧЕНИЕ: Простая в использовании полировальная станция, предназначенная для различных работ по полировке и полировке.
  • ХАРАКТЕРИСТИКИ: Двойные концевые колеса для одновременной полировки, удобный выключатель / включение и очень длинный мяч ...

Forging Tool - обзор

2.1 Измерение и анализ распределения температуры

Температура - один из наиболее важных параметров, характеризующих многие производственные процессы. В случае процессов штамповки распределение температурного поля и его изменения во времени имеют огромное значение для срока службы кузнечных инструментов. На основании результатов измерения температуры можно идентифицировать и анализировать явления, происходящие в процессе, и делать выводы. Распределения температуры, определенные на инструментах, очень часто являются граничными и исходными данными для различных аналитических и численных методов моделирования.Измерение температуры в промышленных процессах - одна из самых сложных процедур в теплотехнике. Это всегда косвенное измерение. При измерении используются характеристики термометрических тел, напрямую зависящие от температуры. Чаще всего это изменения: объема жидкости и газа, длины твердых тел, сопротивления, электрического напряжения на границе раздела двух металлов, испускаемого теплового излучения. Если теплообмен между термометром и данным телом происходит посредством теплопроводности или конвекции во время процесса измерения температуры, то необходим контакт между термометром и данным телом.В этом случае происходит контактное измерение. В свою очередь, если термометрический элемент (датчик) получает тепловое излучение, то происходит бесконтактное измерение. Помимо упомянутых методов измерения, также используются температурные индикаторы: твердые тела (конусы Сегера), которые меняют форму, а также мелки, термометрические краски и жидкие кристаллы, которые меняют цвет при определенных значениях температуры [1,2,7,42, 44,47,50].

Контактное измерение, например Использование термометра, термистора или популярных термопар является наиболее надежным и точным способом измерения благодаря прямому контакту (обычно точечному) с измеряемым объектом.Кроме того, преимущества контактных измерений: большое разнообразие, простая конструкция и высокая точность термометров. Недостатками такого метода измерения являются: необходимость контакта с измеряемым телом (невозможно для объектов, находящихся под электрическим напряжением, движущихся или удаленных), сложность выполнения измерений быстро меняющейся температуры из-за постоянных времени, необходимость защиты термометр от излучения из окружающей среды (не являющегося измеряемым телом), а также обеспечения хорошего контакта термометра с измеряемым телом.

Бесконтактные измерения температуры все чаще используются в промышленной практике благодаря техническому прогрессу в области электроники и внедрению цифровых технологий. Их главные преимущества - все более простое использование, расширение функций таких устройств и непрерывная визуализация результатов измерений. Недостаток использования бесконтактных измерений, например Используя пирометр или тепловизионную камеру, распределение температурного поля измеряется только на поверхности.Кроме того, такие измерения часто неточны из-за разной излучательной способности измеряемых объектов. Процессы промышленной штамповки характеризуются высокими динамическими изменениями температуры (прямое формование преформы длится в среднем менее 0,5 с). Вот почему важно непрерывное измерение температуры, так как оно может конкретно подтвердить соблюдение технологии. Непрерывный мониторинг температуры позволяет правильно реагировать в случае нежелательного события или ситуации. На рис. 1 представлены примеры тепловизионных измерений, выполненных с помощью камеры A320 Flir для определения распределения температуры на нижних поверхностях инструмента во время отдельных операций ковки.Самые высокие температуры на матрице наблюдаются в 1-й операции. Средняя температура вставки штампа на поверхности (через несколько секунд после ковки) составляет ок. 400 ° C, а в приповерхностном слое при ковке, вероятно, намного выше. Вставка штампа не охлаждается.

Рис. 1. Распределение температуры нижних штамповочных пластин, используемых в процессе ковки колеса [18].

Плашки на второй и третьей операциях охлаждаются графитовой суспензией. На штампе для второй операции наблюдается явная разница температур по всей поверхности.Деталь, найденная на стороне кузнеца, составляет ок. На 100 ° C холоднее, чем деталь, находящаяся дальше всего от кузнеца. Скорее всего, это связано с неправильным способом охлаждения (расположением сопла) или неравномерным размещением поковки в штампе кузнецом. Максимальная температура матрицы во второй операции составляет ок. 270 ° С. На штампе в третьей операции можно наблюдать более равномерно распределенное изменение температуры, чем на штампе во второй операции. Там максимальная температура ок.250 ° С [18].

Температура - очень важный параметр в процессе горячей штамповки, как с точки зрения стойкости инструмента, так и с точки зрения качества готовой продукции. Предварительный нагрев важен с точки зрения долговечности инструмента. При более низких температурах сталь характеризуется худшей вязкостью, и поэтому «тепловой удар», вызванный большим температурным градиентом между нагретым исходным материалом и инструментом, может вызвать хрупкое разрушение. Например, в проанализированном авторами процессе ковки хека максимальная температура на поверхности инструментов составила 160 ° C (рис.2а), что примерно на 90 ° C ниже рекомендованной температуры, указанной в технологии карты. Кроме того, для определения распределения температуры. В частности, в слое непосредственно под поверхностью инструмента или в то время, когда поковка формируется в рабочем слепке, часто необходимо использовать численное моделирование - МКЭ (рис. 2b), подтвержденное измерениями внешней температуры инструмента. Выбор метода и устройства имеет большое значение с точки зрения точности измерения температуры [11].

Рис. 2. (а) термограмма, показывающая температуру вставок штампа - на 90 ° C ниже рекомендованной температуры и (б) распределение температурного поля, определенное на основе численного моделирования - МКЭ.

Измерение с помощью тепловизионной камеры или пирометра связано с температурой поверхности объекта и дополнительно связано с ошибкой, возникающей из-за постоянного значения параметра излучательной способности в этих устройствах (обычно 0,95). При таком измерении не учитывается существенный факт динамического изменения температуры, при котором этот параметр меняет свое значение, и, таким образом, становится источником дополнительных ошибок.Пример этого явления показан на рис. 3a и b, где, в зависимости от настройки видоискателя камеры (точки измерения), одни и те же объекты, будучи поковками, имеют разную температуру почти на 200 ° C.

Рис. 3. Влияние излучения объектов на измерение температуры с помощью тепловизионной камеры: (а) видоискатель камеры, направленный на поковку (температура поковки более 900 ° C) и (б) видоискатель на инструменте (поковка макс. Температура 744 ° C) ).

Часто для калибровки бесконтактных средств измерения температуры требуются измерения с помощью контактных датчиков.В данном случае используются термопары, сводящие к минимуму погрешности измерения. К сожалению, это очень сложно или даже невозможно в случае промышленных процессов ковки. Вот почему иногда проводятся испытания, предполагающие размещение термопары как можно ближе к рабочему слепку (например, 10 мм). Кроме того, процесс моделируется с помощью МКЭ. Затем результаты, полученные при численном моделировании, проверяются на основе контактных измерений, проводимых в выбранной точке штамповочного инструмента.Исходя из этого, возможен температурный анализ в других областях инструмента с использованием проверенной численной модели.

Условия трения определяют значение измерения температуры и факторы, влияющие на нее. Смазывающий агент также используется в процессе ковки, который служит не только для смазки, но и для охлаждения инструментов. Это еще одно существенное препятствие для проведения бесконтактных измерений температуры. Для анализа температурных изменений вставок штампов во время ковки авторы создали собственную измерительную систему.Он позволяет измерять температуру инструментов с помощью термопары (рис. 4a), вводимой в вставку матрицы через специальный паз (рис. 4b).

Рис. 4. Вид: (а) изменения температуры штампа во время ковки с отмеченными наиболее часто встречающимися нарушениями процесса, (б) поковки, перемещенной к анализируемой штампе, и (в) схемы термопары, собранной в инструменте [ 11].

На основании проведенных измерений изменений температуры в процессе ковки можно констатировать, что удвоение дозы смазочно-охлаждающего агента привело к снижению температуры штампа прибл.120 ° С (рис. 4а).

Кроме того, анализ всего процесса позволяет наблюдать, насколько оптимальная контролируемая смазка важна для всей работы данного инструмента. Любые, даже минимальные, изменения настроек выхода смазочно-охлаждающей жидкости или другие «случайные» события могут привести к решающим и необратимым изменениям, приводящим к повреждению кузнечного оборудования. Сильные перепады температуры и перепады температур имеют неблагоприятное влияние, поскольку они могут быть причиной термических ударов по материалу инструмента и преждевременного растрескивания инструмента.

Типы кузнечных инструментов и их применение [с иллюстрациями]

Ковочные инструменты

Что такое ковка?

Типы кузнечных инструментов и их применение [с изображениями]: - Ковка - это процесс изменения формы деталей путем приложения ударных нагрузок с помощью молотка. Ковка осуществляется путем нагревания металлической детали на открытом огне или в очаге при повышенной температуре и ковки кузнечным молотком для полной деформации. Таким образом, под ковкой понимается пластическая деформация металлической детали при повышенных изменениях температуры или полное изменение формы и размера деталей.

Ковка выполняется при повышенной температуре 980 градусов по Цельсию, при которой металл полностью пластичен и может легко деформироваться в любой форме и размере. Это осуществляется в мастерской, известной как кузнечный цех. Есть разные типы кузнечных инструментов, которые используются в кузнечных работах.

  1. Клещи 8. Заглушка заклепки
  2. Обжимка 9. Молотки
  3. Пуансон 10. Обжимной блок
  4. Горячее долото 11. Набор молотка
  5. Наковальня 12. Hardie
  6. Пробойник 13.Разбить утюг
  7. Фуллер 14. Плоский

1. Клещи: (Типы кузнечных инструментов)

Клещи в основном используются для удержания заготовки во время ковки. Существуют разные типы клещей, используемых для разных типов заготовок.

  • Клещи плоские - Предназначены для удержания заготовок прямоугольного сечения.
  • Клещи с прямой кромкой и канавками - Используются для удержания стержней квадратной, круглой и шестигранной формы.
  • Заклепка или кольцевой ключ - Используется для удержания болтов, заклепок и других заготовок круглого сечения.
  • Клещи для зубьев - Используются для удержания обычных заготовок для захвата, прямых или конических.

2. Обжимной пресс: (Типы кузнечных инструментов)

Обжимной пресс используется для операций ковки, которые должны быть выполнены в круглой, квадратной или шестиугольной форме. У него есть ручка вверху и квадратный стержень внизу.

3. Пуансон: (Типы кузнечных инструментов)

Пуансон используется для выполнения отверстий в горячих металлических деталях при выполнении операций по ковке.Чтобы проделать отверстие, просто поместите более тонкую часть пуансона на горячую металлическую часть и приложите сжимающую нагрузку, забив молотком. Есть два типа пуансонов: точечный пуансон с углом наконечника около 60 градусов и центральный пуансон с углом наконечника около 90 градусов.

4. Долота: (Типы кузнечных инструментов)

Долота используются для резки металлов. Они могут быть горячими или холодными в зависимости от того, горячая или холодная обрабатываемая деталь. Горячее долото в основном используется в кузнечном цехе. Разница между ними в краю.Кромки холодного долота расположены под углом 60 градусов, а кромки горячего долота - под углом 30 градусов. Закалка и отпуск требуются для холодного долота, в то время как закалка не требуется для горячего долота. Кромка сделана слегка закругленной для эффективного резания.

5. Наковальня: (Типы кузнечных инструментов)

Наковальня - это основной инструмент, используемый в кузнечных цехах, который помогает кузнецу работать молотком. Наковальня изготовлена ​​из низкоуглеродистой стали с приваренной кверху лицевой стороной из инструментальной стали.Наковальня содержит круглое отверстие на верхней поверхности, известное как отверстие притчеля, которое обычно используется для изгиба стержней меньшего диаметра и в качестве штампа для горячей штамповки. Квадратное отверстие обычно используется для удерживания квадратных стержней различных фитингов, что называется отверстием для жесткости. Вес наковальни в кузнечно-прессовом цехе составляет от 100 до 150 кг, а ее верхняя поверхность должна составлять около 0,75 метра. с пола.

6. Выколотка: (Типы кузнечных инструментов)

Это конический стержень из инструментальной стали, используемый в кузнечном цехе.Обычно он используется для открытия отверстий путем прохождения через более крупный конический пуансон, известный как выколотка. Он имеет небольшой диаметр по сравнению с торцом молотка, благодаря чему сила может быть сконцентрирована на меньшей площади. Дрифт не используется как удар; помогает удалить вмятины в труднодоступных местах.

7. Фуллер: (Типы кузнечных инструментов)

Фуллер - это инструмент, который используется для выполнения кузнечных работ в кузнечном цехе. Он бывает разных форм и размеров в зависимости от требований, и размер представляет собой ширину более полного края.Он раздвигает металлическую заготовку, когда металл находится в пластической форме, за счет приложения сжимающих нагрузок. Круглая поверхность долота распределяет металл более эффективно и легко по сравнению с плоской поверхностью молотка.

Изготавливает головки заклепок на заготовке в кузнечном цехе.

9. Молоток: (Типы кузнечных инструментов)

Молоток - это инструмент, который используется в кузнечном цехе для деформации или изменения формы заготовки с помощью молотка. Он имеет тяжелую головку, прикрепленную к длинной ручке, которая обеспечивает высокую ударную нагрузку на небольшую площадь обрабатываемой детали.Есть два типа молотков -

A) Ручной молоток

Молоток, которым пользуется сам кузнец. Ручные молотки также классифицируются по следующим категориям:

• Молоток с шариковой ручкой
• Прямой ударно-ударный молоток
• Перфорированный молоток

B) Кувалда

Молоток, используемый для ударов ударником по заготовке. За руку кузнеца держать тяжелее. Когда необходимо нанести сильные удары по металлу, вес кувалды варьируется от 3 до 10 кг.Кувалда также подразделяется на различные категории:

• Двусторонний молоток
• Прямой ударный молот
• Перфоратор с поперечным ударом

Ударная часть молотка слегка выпуклая, изготовлена ​​из литой стали, закалена и отпущена. Ручной молоток имеет вес от 0,5 до 2 кг, тогда как кувалда весит от 4 до 10 кг.

10. Обжимной блок: (Типы кузнечных инструментов)

Он используется для выполнения различных типов операций с заготовкой, таких как высадка, прямоугольная, гибка, шипение и формовка в кузнечном цехе.Он имеет ширину около 0,25 метра. или больше. Обжимка выполняется на заготовке, чтобы уменьшить ее до желаемого размера и формы, обычно круглой или шестиугольной.

11. Установочный молоток: (Типы кузнечных инструментов)

Он используется для чистовой обработки заготовки там, где более плоская поверхность была бы неудобной. Обычно это используется, чтобы поставить плечи на работу. Он также обеспечивает хорошую и гладкую отделку плоских поверхностей заготовки. Он имеет слегка конусообразную форму и оснащен ручкой.

12.Харди: (Типы кузнечных инструментов)

Харди - это форма долота, используемого в кузнечной мастерской, с конической головкой, закрепленной в отверстии для жесткости наковальни, и режущей кромкой, направленной вверх. Обрезаемую деталь держат над режущей кромкой закрепленной стойки на наковальне, а другое долото помещают поверх заготовки, и резание выполняется молотком.

13. Разломное железо: (Типы кузнечных инструментов)

Это небольшой по размеру тип наковальни из кованой стали, используемый в кузнечном цехе.Его верхняя поверхность, известная как рог, плоская и сужается от основания до конической точки. Его верхняя часть спины состоит из плоского и сужающегося хвоста. Он в основном используется в качестве наковальни для небольших ковочных операций или работ.

14. Плоский инструмент: (Типы кузнечных инструментов)

Плоский инструмент, используемый в ковочных операциях для выравнивания или выравнивания поверхности горячего металла при нанесении на него ударов молотком. У него в основном две поверхности, первая - это блестящая и гладкая нижняя поверхность, которая помогает выравнивать работу.Вторая поверхность находится наверху, где кузнец ударяет молотком, прикладывая определенную нагрузку для выравнивания поверхности. В средней части к нему прикреплен деревянный стержень, который используется для удержания плоской поверхности на горячей металлической заготовке. Это также помогает при отделке углов и краев горячего металла.

Инструменты и материалы | Ассоциация кузнечной промышленности

Инструменты и материалы

Рабочая группа по инструментам и материалам рассмотрела аспекты материалов в процессе ковки, включая материалы, используемые в производственном оборудовании (штампованные блоки и т. Д.).), новые материалы для ковки и влияние этих материалов на процесс ковки. В частности, группе было предложено подумать о том, как улучшить производительность и снизить стоимость систем штампов, а также улучшить общее использование материала. В меньшей степени группа рассмотрела, какие типы материалов и деталей (порошковые металлы, полутвердые, литье под давлением и т. Д.) Будут серьезно конкурировать с традиционно кованными компонентами и какие новые материалы или технологии для ковки могут создать конкурентное преимущество.

Члены рабочей группы по оснастке и материалам представили широкий спектр опыта и знаний в области штампов и материалов. В Группе хорошо представлены кузнечные компании, поставщики оборудования, национальные лаборатории и университеты. Представленные кузнечные компании обслуживают несколько рынков, включая автомобильную и авиакосмическую, и имеют опыт ковки различных металлов (стали, алюминия и т. Д.).

Стратегические цели

Рабочая группа рассмотрела стратегические цели по использованию инструментов и материалов, перечисленные в «Видении будущего кузнечной промышленности» (Приложение 3-1).Цели кажутся разумными как долгосрочные, хотя для достижения определенных целей может потребоваться множество отдельных технологических достижений. Было некоторое обсуждение определения сырья; Был сделан вывод, что это относится в основном к кованному материалу, а не к материалам штампа и смазочным материалам. Было отмечено, что цели по инструментам и материалам взаимосвязаны, а также связаны с другими целями ковки, особенно в отношении производительности и качества.

Технологические барьеры

Способность улучшить инструменты и увеличить использование материалов затрудняется технологическими барьерами, которые существуют в нескольких аспектах процесса ковки (Иллюстрация 3-2).К ним относятся смазка, понимание свойств материалов, подтвержденное моделирование процесса, измерения и испытания, изготовление штампов, материалы штампов и управление процессом. Различия между этими областями довольно очевидны, хотя некоторые препятствия, связанные с измерениями и тестированием, управлением процессами и моделированием процессов, могут быть тесно связаны.

Одним из наиболее серьезных препятствий является отсутствие эффективных методов смазки между штампом и кованым материалом. Точнее, не хватает технологий - инновационных материалов для штампов, покрытий, оборудования и процессов, - которые полностью устранили бы необходимость в смазочных материалах.Требуются покрытия поверхности материала, которые обеспечивают очень низкую теплопередачу и могут выдерживать изменчивость коэффициента трения. Смазочные материалы также используются неэффективно, поскольку они не наносятся локально на часть инструмента или в определенных условиях, требующих смазки.

Ограничения в области валидированного моделирования процессов охватывают широкий спектр потребностей. Например, отсутствуют универсальные геометрические модели, понимание трибологических явлений, модели материалов для прогнозирования микроструктуры, модели затрат для определения процессов с минимальными затратами, а также другие данные и методы, которые могли бы улучшить моделирование процесса ковки.Однако наибольшая потребность заключается в интеграции и оптимизации этих моделей. В частности, отсутствуют интегрированные компьютерные системы для ковки, учитывающие все соответствующие параметры процесса. Необходима лучшая интеграция между системой CAD / CAM клиента, системой CAD / CAM кузнечного цеха, конструкцией инструментов и другими этапами проектирования и процесса для эффективного моделирования процесса ковки и корректировки конструкции детали и штампа на основе этого. Стоимость и сложность разработки и использования инструментов трехмерного моделирования привели к отсутствию эффективных инструментов трехмерных вычислений, которые могли бы значительно улучшить моделирование процессов.Более того, возможности моделирования в настоящее время ограничены в их способности отображать реальные условия. Например, в настоящее время при моделировании горячей штамповки используется единый коэффициент трения, хотя известно, что фактическое трение зависит от температуры и материалов.

Без интегрированных, проверенных моделей процесса трудно определить оптимальную конструкцию штампа или материал для требований к продукту. Сложная модель может реконструировать штамп и инструменты на основе спецификации детали заказчика и обеспечить оптимальную конструкцию, которая позволяет более эффективно использовать материалы и инструменты.

Эффективное и действенное моделирование процессов также связано с улучшением управления процессами. По мере того, как промышленность движется к прецизионной ковке, возникает необходимость более точно контролировать объем и состояние поверхности входящего материала. Интегрированное управление процессом необходимо для того, чтобы фальсификатор мог понять взаимосвязь переменных процесса и иметь возможность быстро управлять ими в зависимости от текущих условий эксплуатации.

Другие ключевые препятствия включают потребность в улучшенных измерениях и испытаниях в процессе ковки, ведущих к накоплению данных процесса ковки для оценки; ограничения в материалах штампа, такие как возможность эффективно определять состав материала и выбирать подходящие материалы штампа; и ограничения при изготовлении штампов, такие как необходимость высокоскоростной обработки полости штампа и технологии поверхностного упрочнения.

Приложение 3-2. Основные технологические препятствия на пути к достижению целей

Инструменты и материалы

(= наиболее важные препятствия)

Измерения и испытания Подтвержденное моделирование процесса Понимание свойств материалов Материалы штампов и изготовление штампов Смазка Управление процессом материалов продукта
Неразрушающий контроль в реальном времени

Отсутствие пассивных датчиков

Предельная нагрузка ковки

Необходимость в экономичном мониторинге процессов

Точное бесконтактное измерение размеров

Постоянная температура заготовки

Мы не знаем, когда кубик сдох

Накопление данных процесса ковки для оценки

Отсутствие интегрированной компьютерной системы для ковки

- заказчик CAD / CAM FEM forger CAD / CAM инструмент для проектирования ЧПУ CMMpart

Отсутствие эффективных трехмерных вычислительных инструментов

Текущее моделирование не отражает реальных условий

Оптимизация конструкции штампа - обратный инжиниринг

Проблема теплопроводности и теплопроводности

Точное описание всех параметров поковки

Более интеллектуальные системы для оптимизации цикла изготовления инструмента (от детали к детали)

Возможность моделирования детали на кузнечном оборудовании, которое вы используете

Отсутствие моделей материалов для прогнозирования эволюции микроструктуры

Отсутствие универсальной геометрической модели для ковочного станка

Экономичная система - минимальная стоимость для удовлетворения требований

Непонимание трибологических явлений

Общий дескриптор для штамповой стали

Точная база данных материалов для моделирования

- напряжение течения vs.данные о температуре как функция скорости деформации для моделей

Конструкционный сплав для процесса ковки

Определить влияние остаточного напряжения на процесс ковки

Сталь, которая очень пластична при 700 ° F, но все еще хороша при охлаждении до нужной температуры

Что такое

1. форма нетто

2. Mindraft

3. По сравнению с

разница поковок

Состав и выбор материала штампа

Композиционные штамповочные материалы

Проектирование поверхностей, термическое отопление и местная инженерия поверхностей

Сплавы со свойствами материала, необходимыми для увеличения срока службы штампа, являются дорогостоящими для обработки

Получение достаточно жесткого материала для опоры штампа

Высокоскоростная обработка размеров полости матрицы и чистовой обработки

Полость сетчатой ​​формы ковкой, литьем, полутвердым и порошковым способом

Стойкость режущего инструмента

Технология поверхностного упрочнения

Отсутствие новых материалов для штампов, покрытий и оборудования, исключающих смазку

Отсутствие целевой смазки для конкретных условий

Отсутствие покрытий поверхности материала

1.очень низкий

теплообмен

2. изменчивость

коэффициент

трение

Лучшее понимание интерфейса и покрытия

Поддержание постоянной температуры штампа

Обучение операторов

Сырье, контроль: размер, объем и поверхность

Отсутствие первой части - хорошая часть. Без проб и ошибок

Отсутствие недорогой и эффективной системы нагрева штампа для изотермической ковки

Отсутствие интегрированного мгновенного управления процессом

Потребности в исследованиях

Целенаправленные инвестиции в исследования инструментов и материалов могут помочь преодолеть многие из этих технических барьеров.Необходим сбалансированный портфель исследований в области анализа процесса, программного обеспечения и данных процесса, материалов штампов и изготовления штампов, трибологии и смазки, а также контроля материалов продукта. Портфель исследований должен включать сочетание краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных проектов, реализуемых отдельными компаниями, отраслевого сотрудничества и партнерства в области НИОКР между государством и отраслью. Большая часть среднесрочных и долгосрочных исследований требует совместных усилий кузнечной промышленности и правительства для достижения успеха.Напротив, многие из ближайших исследовательских работ могут быть выполнены отдельными компаниями или компаниями, работающими в сотрудничестве с другими фальсификаторами или поставщиками и клиентами. Потребности в приоритетных исследованиях обобщены и обсуждаются в Приложении 3-3 и ниже.

Материалы для штампов и изготовление штампов

Наивысшим приоритетом исследований в области изготовления штампов и материалов является разработка мультиатрибутных гетерогенных штампов, исключающих необходимость в смазочных материалах.Это будет сконструированный штамп, который будет иметь разные характеристики материала в разных частях штампа, чтобы соответствовать конкретным требованиям к производительности в этой области. Это обеспечит большую износостойкость в областях, по которым происходит большое движение материала, и сведет к минимуму трение и потребность в смазке. Разработка такой матрицы могла бы быть возможна в течение десяти лет при поддержке партнерства правительства и промышленности в области НИОКР.


Еще одним исследовательским подходом к увеличению срока службы штампа является разработка покрытия и плакирования материала штампа.Это исследование считается ближайшим приоритетом, для решения которого потребуются отраслевые консорциумы в какой-либо форме или партнерство между государством и промышленностью. Среднесрочные исследования, которые подтвердят обе эти потребности, - это более качественная характеристика материалов, используемых в штампах для ковки.


Значительное сокращение времени цикла производства поковок может быть достигнуто за счет 24-часового цикла производства штампов (проектирование, производство штампов и проверка).

Трибология и смазка

Срок службы матрицы в значительной степени зависит от трения, износа, прочности и усталостной прочности, которые можно уменьшить, если правильно изучить трибологию и эффективное использование смазочных материалов.Важным элементом этого является понимание и измерение динамических условий, возникающих на стыке частей кристалла. С этим связана необходимость разработки проверенной модели для установления источников и характеристик трения в системе поковки. Обе исследовательские деятельности считаются достаточно сложными и долгосрочными, чтобы для продвижения вперед потребовалось сотрудничество в области НИОКР между промышленностью и государством. Дополнительные исследования включают более полное понимание физических и металлургических эффектов температуры, давления и истирания на инструментальных материалах.

Анализ процесса

Улучшенные измерения, анализ и контроль процесса штамповки позволят операторам повысить стабильность поковок и снизить процент брака материала. Наиболее важным исследованием в этой области является разработка надежных датчиков и средств управления для мониторинга и управления кузнечным оборудованием. Это исследование может быть завершено в течение трех лет в рамках партнерства между государством и промышленностью. Еще одна важная исследовательская деятельность - это количественная оценка воздействия переменных процесса на готовые поковки.Например, важно знать, какое влияние на готовую поковку окажут изменения температуры материала или объема стали в заготовках.

Приложение 3-3. Необходимые инструменты и материалы для исследования

(= высший приоритет; = высокий приоритет; = средний приоритет)

(I = собственность / компания, I / I = сотрудничество в отрасли, G / I = правительство / промышленность)

Временной интервал Материалы штампов и изготовление штампов Трибология и смазка Процесс Анализ Программное обеспечение и данные процесса Продукт Материал Contro л
Разработка покрытия и плакирования материала штампа

I / I, G / I

Разработка моделей обработки штампов (например,г., как быстро и тд)

я, я

Разработка режущих инструментов для эффективной резки современных сплавов

Я

Понять и смоделировать индукционный процесс (закалка) (поверхности штампа)

G / I

Определить влияние различных типов окалины на поверхность штампа

Я

Разработка надежных датчиков и средств управления для управления кузнечным оборудованием

G / I

Количественно оценить влияние переменных процесса на готовые поковки

я, я

Разработка систем неразрушающего контроля в реальном времени

G / I

- товар

- умереть

- пресс

Модель остаточного напряжения и неразрушающего контроля структур напряжений

G / I

Разработка модели обратного проектирования нейронной сети на базе ПК

G / I

Разработка специальной системы CAD-CAM для ковки

в / в

Разработка связанных трехмерных моделей процесса ковки (штамп и деталь) на машинах с массовым параллелизмом

G / I

Улучшение моделей для прогнозирования микроструктуры

G / I

Требуются более однородные материалы

- напряжение потока от расходных материалов

Осуществление совместных исследовательских проектов с поставщиками

Разработка разнородной матрицы с множеством атрибутов, исключающей смазку

I / I, G / I

Охарактеризовать материалы, используемые при штамповке штампов в материалах штампов

G / I

Разработка методик для точного измерения нагрузки штампов пресса

я, я

Понимать и измерять влияние параметров конструкции и процесса на поковку для достижения техник «первая деталь - хорошая деталь»

G / I

Разработка методов неразрушающего измерения профиля температуры заготовки в режиме реального времени при индукционном нагреве

G / I

Разработка компьютерных систем, которые могут осуществлять пересылку и обратный инжиниринг со связью с заказчиком / разработчиком

в / в

- связь с заказчиком-проектировщиком

Разработка проверенных моделей для определения трения в ковочной системе

G / I

Улучшение трения, износа и материалов моделей

G / I

Разработка модели материала штампа на основе состава материала

G / I

- прогнозировать характеристики интерфейса

Разработка моделей, которые могут обрабатывать параметрические исследования для оптимизации затрат

в / в

- материал штампа

- покрытие

- радиус

Понимание и измерение динамических условий на границе раздела кристаллов и деталей

G / I

Понять физическое и металлургическое влияние температуры, давления и абразивного износа на инструментальные материалы

G / I

Создать централизованный банк данных

G / I

- изучать, собирать и применять информацию о свойствах материалов из других отраслей

Разработка программного обеспечения для оптимизации дизайна для круглосуточной оснастки

G / I

Разработка базы данных напряжения течения для использования в моделировании

G / I

Разработка системы точного моделирования поковки на основе характеристик материала

G / I

Проверка моделей процессов для имитации реальных условий

в / в

Необходимо разработать системы неразрушающего измерения в реальном времени для кованого изделия, штампа и пресса.Такие системы позволят оператору определять важные условия процесса, такие как температура, размерные характеристики и заполнение полости. Неразрушающий контроль также необходим для оценки моделей напряжений, которые позволят моделировать остаточные напряжения в кованом продукте. Оба вида деятельности считаются краткосрочными исследовательскими проектами, которые потребуют взаимодействия правительства и промышленности.

Одной из областей, заслуживающих дополнительного внимания, является необходимость понимания и измерения влияния переменных процесса на поковку для получения «первой детали, хорошей детали».Эта концепция обеспечит достаточное понимание и контроль процесса для проектирования и разработки системы ковки, которая обеспечит качественную ковку при первой загрузке стали в штамп. Это могло бы значительно улучшить использование материала и помочь снизить процент брака.

Программное обеспечение и данные процесса

Разработка проверенных компьютерных моделей и лежащих в их основе данных процесса, которые входят в них, является одним из наиболее важных исследовательских приоритетов для улучшения использования инструментов и материалов.Наиболее важная потребность в исследованиях - разработать программное обеспечение для оптимизации конструкции штампов, которое позволило бы использовать инструменты в течение 24 часов. Это потребует разработки централизованного банка данных о свойствах материалов, которые можно будет собирать из других отраслей и применять в кузнечных работах. Банк данных можно сделать доступным в Интернете для широкого использования. В настоящее время отсутствуют данные о напряжении течения, необходимые для разработки более качественных моделей моделирования. Ожидается, что вся деятельность потребует постоянных усилий, которые принесут полезные результаты в ближайшей, среднесрочной и долгосрочной перспективе и потребуют сотрудничества между государством и промышленностью.

Были определены четыре области исследований, в которых участие правительства может не потребоваться для улучшения моделирования, поскольку они могут быть успешно выполнены посредством отраслевого сотрудничества. Эта исследовательская деятельность включает проверку моделей процессов для моделирования реальных условий эксплуатации, разработку моделей, которые могут обрабатывать параметрические исследования оптимизации затрат, разработку системы CAD / CAM для конкретной поковки и разработку компьютерной системы, которая может пересылать и реконструировать кованую деталь.Этот последний элемент напрямую связывает клиента с дизайнером и ускоряет проектирование детали и доставку при меньших затратах.

Другие важные исследовательские приоритеты включают разработку модели материала штампа на основе состава материалов и улучшение моделей материалов для прогнозирования микроструктуры.

Контроль материалов

Более эффективное использование материалов может быть достигнуто за счет повышения качества и однородности поступающих материалов.Хотя это может и не потребовать новых исследований, улучшение связи и взаимодействия с поставщиками может улучшить согласованность поступающих материалов, в частности характеристики напряжения течения. Совместные исследования или инициативы по управлению качеством между компаниями и поставщиками могут иметь большое значение для улучшения общего использования сырья.

Кузнечно-прессовый инструмент, штамповочные штампы | Стальная поковка

Что такое кузнечные инструменты и штампы?

При штамповке в закрытых штампах металлические заготовки прессуются под высоким давлением под верхним и нижним штампами для получения желаемой формы.И затем обрезка рабочей силой дырокола, чтобы удалить вспышку. Это процесс обрезки с использованием плашек для обрезки. Таким образом, вы можете видеть, что инструменты для ковки необходимы для всех изготовленных на заказ стальных поковок в процессе штамповки в закрытых штампах.

Прочность оснастки или штампов для стальных поковок должна быть намного выше, чем у материалов для стальных поковок. Таким обычным материалом для штамповки штамповок является инструментальная сталь, например, h23. В литье, для его разливки достаточно алюминиевой оснастки. Таким образом, стоимость материала штамповок выше, чем у литейных форм.

Для стальных поковок простейшей формы обычно требуются следующие инструменты: штампы для ковки и штампы для обрезки. Но для некоторых тонкостенных изделий продукт может легко деформироваться после ковки или термообработки. Для обеспечения правильных размеров и допусков потребуется дополнительная плоская матрица. Однако при литье достаточно пары форм. Это еще одна причина того, почему штамповочные штампы намного дороже.

Стоимость оснастки для стальной поковки

Стоимость оснастки рассчитывается исходя из конструкции и размеров стальных поковок.Обычно за простое кованое изделие весом менее 5 кг мы можем взимать 2000-3000 долларов США. Но для больших деталей или деталей с тонкими стенками стоимость инструмента будет увеличена из-за добавления инструментального материала или плоских штампов.

Итак, на этапе предложения мы отправим нам нашему клиенту официальное предложение, включая стоимость инструментов и стоимость единицы.

Если компания CFS спроектировала, спроектировала и изготовила инструмент для вашего проекта по ковке стали, мы будем поддерживать этот инструмент без дополнительной оплаты в течение всего срока службы детали.Если инструмент изнашивается, ломается или иным образом поврежден, мы отремонтируем и поддержим его в идеальном рабочем состоянии, пока вы продолжаете заключать с нами договор на изготовление деталей.

Собственные инструменты и штампы CFS


Как профессиональная кузнечная компания, CFS Forge имеет собственный инструментальный цех и штамповочный цех, и одна из наших основных компетенций заключается в том, что мы можем сами разрабатывать и обслуживать инструмент и штамп для стальных поковок. Мы можем разработать прецизионные инструменты и штампы, чтобы выковать практически любую деталь чистой или почти чистой формы с точными допусками.Все инструменты изготавливаются по индивидуальному заказу на нашем инструментальном предприятии, что помогает нам гарантировать качество и точность наших инструментов и снижает затраты на инструменты.

Недавно мы построили цех инструментов и штампов мирового класса с климат-контролем. Наши обширные собственные производственные возможности обеспечивают быстрое выполнение любых производственных циклов, изготовленных по индивидуальному заказу. Мы производим 100% собственных штампов внутри компании с помощью высокоскоростных фрез с ЧПУ, проверенных CMM.

ОБЫЧНЫЙ РУЧНОЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КОВКИ | Галерея инженеров

Для выполнения ковочных операций вручную используются некоторые обычные ручные ковочные инструменты.Их также называют кузнечными инструментами, потому что кузнец - это тот, кто занимается ковкой металлов в горячем состоянии. Основные инструменты ручной ковки такие же, как показано ниже.

1. Клещи

2. Флаттер

3. Swage

4. Фуллер

5. Пуансон

6. Заглушка заклепки

7. Горячее долото

8. Молотки

9. Наковальня

10. Обжимной блок

11. Дрифт

12. Набор-молот

13. Латунная шкала

14.Латунь

15. Манометр Блэка Кузнеца

16. Инструмент заголовка

Некоторые инструменты для ручной ковки изображены на рис., А их применение описано ниже.

Ключи

Ключи обычно используются для удержания при ковке. Различные виды клещей показаны на рис.

.

1. Клещи плоские используются в основном для зажимных работ прямоугольного сечения.

2. Рифленые клещи с прямой кромкой обычно используются для удерживания прутков квадратного, круглого и шестигранного сечения.

3. Заклепочные или кольцевые ключи широко используются для удержания болтов, заклепок и других работ круглого сечения.

4. Глючные клещи используются для удержания общих подбирающих работ, как прямых, так и конических.

Флаттер

Flatter показан на рис. Он обычно используется в кузнечном цехе для придания гладкости и точности изделиям, которые уже были отформованы с помощью долбиков и обжимных прессов.

Обжимной

Swage используется для ковки, которую необходимо уменьшить или довести до круглой, квадратной или шестиугольной формы.Он выполнен с половинными канавками, размер которых соответствует сокращаемой работе. Он состоит из двух частей: верхней части с ручкой и нижней части с квадратным стержнем, который входит в отверстие для крепления на лицевой поверхности наковальни.

Фуллер

Фуллер используется в кузнечном цехе для выполнения кузнечных работ. Он выполняется в верхнем и нижнем инструментах, как и в случае обжимных прессов. Фуллер изготавливается различных форм и размеров в соответствии с потребностями, размер обозначает ширину более широкой кромки. Пуансон
Пуансон используется в кузнечно-прессовом цехе для проделывания отверстий в металлической детали при нагреве ковки.

Заглушка с заклепкой

Головка заклепочная. Применяется в кузнечно-прессовом цехе для изготовления головок заклепок на деталях.

Долота

Зубила используются для резки металлов и надрезания перед ломкой. Они могут быть горячими или холодными в зависимости от того, горячий или холодный металл нужно резать. Горячее долото, обычно используемое в кузнечном цехе, показано на рис. Основное различие между ними заключается в лезвии.

Кромка холодного долота закалена и отпущена под углом около 60 °, в то время как кромка горячего долота составляет 30 °, и в закалке нет необходимости.Кромка сделана слегка закругленной для лучшего режущего действия.

Ручные молотки

В ручной ковке используются два основных вида молотов:

(1) ручной молоток, которым пользовался сам кузнец, и

(2) кувалда, используемая ударником.

Ручные молотки (рис.) Могут далее классифицироваться как

.

(а) молоток с шаровой опорой,

(b) ударный молоток прямой и

(c) молоток с поперечным ударным ударом.

Кувалды (рис.14.8) может далее классифицироваться как

(a) Молоток двойной
,

(b) ударный молоток прямой и

(c) молоток с поперечным ударным ударом.

Головки молотов изготовлены из литой стали, их концы закалены и отпущены. Эффектное лицо выполнено слегка выпуклым. Вес ручного молотка варьируется от 0,5 до 2 кг, тогда как вес кувалды варьируется от 4 до 10 кг.

Набор молотков

Установочный молоток, обычно используемый в кузнечном цехе, показан на рис.Используется для отделки углов при работе с плечевым ремнем, где плоская поверхность была бы неудобной. Он также используется для растягивания работ по заглатыванию.

Наковальня

Наковальня - это наиболее часто используемый инструмент в кузнечном цехе, который показан на рис. Она служит опорой для кузнечной работы во время ковки. Корпус наковальни изготовлен из низкоуглеродистой стали с лицевой стороной из инструментальной стали, приваренной к корпусу, но клюв или выступ, используемые для изгиба кривых, не имеют стальной поверхности. Круглое отверстие в опоре, называемое отверстием притчеля, обычно используется для гибки стержней небольшого диаметра и в качестве матрицы для операций горячей штамповки.Квадратное или жесткое отверстие используется для крепления квадратных стержней различных фитингов. Наковальни в кузнечно-прессовом цехе могут варьироваться примерно от 100 до 150 кг, и они всегда должны стоять так, чтобы их верхняя поверхность составляла примерно 0,75 метра. с пола. Этой высоты можно достичь, поставив наковальню на деревянное или чугунное основание в кузнечно-прессовом цехе.

Обжимной блок

Обжимной блок, обычно используемый в кузнечном цехе, показан на рис. Он в основном используется для операций загибки, гибки, прямоугольной формы, калибровки и формовки при кузнечных работах.Это 0,25 тонн. или даже шире. Его можно использовать как на подставке, так и на ребро.

Дрифт

Выколотка, обычно используемая в кузнечном цехе, показана на рис. Это коническая штанга из инструментальной стали. Отверстия открываются путем прохождения через более крупный конический пуансон, называемый выколоткой.

Харди

Hardie - это долото, используемое в кузнечном цехе. Он показан на рис. Его коническая головка закреплена в отверстии наковальни режущей кромкой вверх. Обрезаемая часть удерживается над режущей кромкой закрепленного харди на наковальне, а другое долото помещается поверх работы, и резка выполняется молотком.

Лопата

Лопата, обычно используемая в кузнечном цехе, показана на рис. Используется для засыпки угля или кокса в печь. Он также используется для установки кусков угля в топку и удаления золы из топки.

Покер

Покер (рис.) Используется для удаления клинкера из печи и разрыхления кусков угля в печи.

Грабли

Грабли (рис.) Служат для укладки углей на фурмы.

Железный клюв

Чугун, обычно используемый в кузнечном цехе, показан на рис.Он также известен как небольшая наковальня из кованой стали. Его верхний передний конец состоит из рога, а верхний задний конец - из плоского хвоста. Его конический хвостовик вставляется в отверстие наковальни. Его обычно используют в качестве наковальни для небольших кузнечных работ.

Источник: Раджендер Сингх, Введение в основные производственные процессы и технологию цеха.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *