Ручная ковка металла: Ручная ковка металла | “ТехИнКов”

alexxlab | 03.07.1970 | 0 | Разное

Содержание

Ковка металла – виды, основы и приемы технологии

Что в себя включает технология ковки металла, какое оборудование и приемы используются в самом старом виде металлообработки? Об этом далее.

Ковка металла, наряду с литьем, самая древняя технология по обработке материалов. Причем производить изделия таким способом человечество начало еще задолго до появления железа и стали. Первые кузнецы работали около 5-6 тысяч лет назад. Со временем технология лишь совершенствовалась и дополнялась новыми приемами. Сегодня ни одно производство не обходиться без обработки металла ковкой.

Что в себя включает технология ковки, какое оборудование и приемы используются в самом старом виде металлообработки?

Понятие ковки металла


Говоря простым языком, ковка — обработка металла, нагретого до ковочной температуры. Принцип технологии построен на физических свойствах любого материала, имеющего температуру плавления. Но прежде, чем будет достигнут этот порог, структура вещества станет более мягкой.

Каждый металл имеет свою температуру, при достижении которой он становиться более мягким, а, значит, и более податливым для обработки путем ковки.


Однако, существует также технология металлообработки, когда заготовку не нагревают, а куют холодной. Такой прием позволяет получить не менее прочные изделия, без нагревания заготовка прессуется и изгибается.В таблице указаны пределы температур, при которых тот или иной металл можно ковать.

Виды кузнечной обработки


Существуют основные виды ковки металла:
  • Свободная.
  • Машинная.
  • Штамповка.

Свободная ковка подразумевает то, что заготовки не ограничены никакими формами. Или же материал будет закреплен с одной стороны на наковальне. К этому технологическому приему относиться и ручная ковка металла, когда изделию придают форму, используя кувалду или молоток. Свободная ковка применяется как для производства отдельных продуктов, так и просто для улучшения качества материала.

При проковке поверхности заготовки улучшается свойство металла. Крупные кристаллы материала размельчаются, структура станет более мелкозернистой и однородной. К тому же, при поковке завариваются внутренние раковины, упрочняя тело заготовки.

Машинная ковка — более современный вариант обработки. Такая технология используется в массовой, тяжелой промышленности. При этом используют механизированные молоты (с массой от 40 килограмм до 5 тонн), ковочные машины или прессы. Вес заготовок и конечных поковок порой может достигать нескольких десятков тонн.

ПОСМОТРЕТЬ Индукционный нагреватель на AliExpress →

Штамповка. Такой технологический прием позволил сделать производство массовым. При изготовлении изделий металл ограничивается штампами и при деформации получает нужную форму.

Штамповка используется в массовом производстве, где важно получить большое количество продукции. Свободная ковка, как правило, используется в мелкосерийном и единичном производстве.

Оборудование и инструменты


Многовековое развитие такого вида металлообработки привело к появлению огромного количества инструментов и приспособлений. Но горячая ковка металла сохранила ту же технологическую линию, как и тысячи лет назад: нагревание, закрепление, деформация, закалка.

При изготовлении кованых изделий ручным способом используют практически те же наборы инструментов и оборудования, которые применяли мастера с зарождения этой технологии. Список следующий.

Кузнечный очаг или горн используется для нагревания материала до нужной температуры. Существует множество различных видов этого оборудования.

  • Стационарные и переносные.
  • Закрытые и открытые очаги.
  • Топливные или электрические.
  • Жидкостные, газо- или твердотопливные.
  • С боковыми соплами подачи воздуха или центральной фурмой.

Наковальни — это массивные металлические столы, где собственно и происходит формирование заготовки. Состоят из основания, рога и наличника с отверстиями для гибки. Существует несколько разновидностей этого кузнечного приспособления, однако обязательно наличие стальной опоры с весом от 30 килограмм.

Клещи в ручной ковке мастер использует для оперирования заготовкой в процессе работы.

Молоты — основной инструмент, использующийся в кузнечном деле, могут иметь различную массу для работы с разными по габаритам заготовками.

Материалы и технология ковки


Самые первые изделия, изготовленные человеком путем ковки, были из меди. Это связано с двумя основными причинами. Во-первых, это был самый распространенный вид материала, который попадался в самородном (практически чистом) виде. Во-вторых, медь — самый ковкий металл, нижняя граница температуры, при которой ее можно ковать, равна 100°С, что вполне было доступно первобытным мастерам. Позже начали ковать бронзу и железо. А с появлением стали были отработаны приемы и технологии ее обработки.

Кузнечные приемы

Основные кузнечные операции, использующиеся в технологии ковки металла:

  • Осадочные.
  • Высадочные.
  • Протяжные.
  • Обкатки.
  • Раскатки.
  • Прошивки.
  • Разгонки.

Осадочные кузнечные работы подразумевают уменьшение высоты заготовки и увеличение ее поперечной площади сечения.

Высадка, по сути, частичная осадка заготовки. Применяется, когда на поверхности металла нужно сделать некоторые утолщения. Добиваются этого за счет уменьшения длины заготовки.


Протяжка — еще один технологический прием обработки металла кузнечным способом. Такая операция подразумевает удлинение заготовки. При этом уменьшается поперечная площадь сечения.

Раскатка на станке

Обкатка в кузнечном деле подразумевает собой придание заготовке формы цилиндра. В процессе деформации металла заготовка проворачивается вокруг своей оси.

Раскатка — обработка кольцевой заготовки. Когда нужно увеличить ее внутренний и наружный диаметры, металл раскатывают на оправке за счет уменьшения толщины стенок.

Прошивку в кузнечном деле применяют для получения сквозного отверстия за счет использования пробойника.

Разгонка — это операция получения более широкой заготовки. По сути, металл для ковки расплющивают на поверхности наковальни молотом, двигаясь поперек оси изделия.

Существует также множество других приемов, с помощью которых получают требуемые формы изделия.

Особенности кузнечной обработки стали


При изготовлении кованых изделий чаще всего использую сталь, как наиболее прочный материал, который без особых проблем можно обработать таким способом. Но при этом соблюдаются некоторые технологические особенности материала.
  • Стальная заготовка должна нагреваться равномерно со всех сторон.
  • Обязательно при ковке стали нужно соблюдать температурные рамки, которые зависят от твердости материала. Легированные инструментальные марки металла нельзя перегревать свыше 1000 градусов, мягкие — более 1300. Недостаточный нагрев также не способствует нормальной кузнечной обработке: во-первых, это затрудняет ковку стали, а во-вторых, в структуре изделия могут образовываться трещины и разрывы.
  • Обязательно перед нагревом заготовки до температуры ковки металл предварительно нужно разогреть до показателя в 300 градусов.

До изобретения сварочных аппаратов кузнечным способом проводили и соединение металлических частей. Это делалось за счет сильного разогрева крепящихся концов заготовки и их последующего сдавливания ударами молота. Кузнечные сварные соединения использовались практически для любого доступного металла: меди, бронзы, серебра и железа.

Ковка в промышленных условиях

Несмотря на развитие современных технологий, ковка металла остается одним из основных технологических приемов получения различных изделий. Кузнечным способом изготавливают различную продукцию. Усовершенствование такой обработки привело к массовому производству путем штампования по стандартной форме.


Значительно упростило изготовление кованых изделий появление машин, способных обрабатывать большие по весу и габаритам заготовки.

Пример работы в промышленных условиях можно посмотреть в предоставленном видео:

Несмотря на упадок и появление машинной штамповки, кузнечное дело не теряет своей популярности. Особенно пользуются спросом изделия художественной ковки.

А что Вы думаете по поводу материала этой статьи? Если у Вас есть опыт кузнечных работ и изготовления вещей путем ковки поделитесь им в блоке обсуждения к этой статье.

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.

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.

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.

Процесс ковки. Ручная и автоматическая ковка металлических заготовок

Ковка металла представляет собой довольно сложный технологический процесс. Сама сущность процесса ковки металлов заключается в том, что металлическая заготовка деформируется и приобретает необходимую форму под воздействием ручных инструментов или пресса (гидравлического или пневматического молота). При этом улучшается прочность металла, его механические свойства и структура заготовки. В любом случае – и при ручной, и при автоматизированной ковке – совершаются возвратно-поступательные движения ударного инструмента, это может быть или ручной молот, или боек пресса. Все технологические операции, равно, как и сам процесс ковки, разделяются на несколько видов и этапов. Ковка металлов бывает ручная или автоматическая.

Последовательный технологический процесс ковки представляет собой работу молотом (кувалдой) на наковальне и состоит из нескольких последовательных операций(в данной статье операции ковки описаны вкратце, раздел операций ковки тут, или смотрите подробности отдельных операций по ссылкам в статье):

  1. Осадка заготовки. Применяется для того, чтобы увеличить площадь сечения заготовки для продолжения следующих операций над заготовкой. При осадке слитка или прокатной заготовки исходное сечение уменьшается и приобретает требуемый вид для вытяжки заготовки.
  2. Вытяжка применяется для того, чтобы увеличить общую длину слитка, уменьшенную в результате осадки. Удары наносятся вдоль оси заготовки, но чрезмерное удлинение заготовки может привести к неправильному изгибу слитка, что впоследствии придется исправлять. Как разновидность процесса вытяжки можно рассматривать раздачу заготовки и ее расплющивание. Расплющиванием добиваются увеличения общей площади заготовки. Раздача служит для увеличения диаметров пустотелых заготовок. Возможно совмещение этих двух процессов для более эффективного результата в получении требуемой формы заготовки.
  3. Прошивка – операция, при помощи которой в заготовке делаются углубления или отверстия.
  4. Закручивание слитка (заготовки). При закручивании осуществляется поворот одной части заготовки относительно другой.
  5. Рубка заготовки разделяет заготовку на несколько частей. Если заготовка слишком большая, то ее рубят на несколько частей требуемого размера. Также рубкой приводят изделие к окончательной форме, удаляя лишний металл. Как разновидность рубки применяется вырубка металла из заготовки.
  6. Гибка заготовки. В процессе гибки полностью меняется направление оси слитка или прокатной заготовки.
  7. Сварка заготовок. Соединение в одно целое нескольких заготовок, в основном из стали низкоуглеродистого состава. (См. рубрику об обучении сварке)

Автоматическая ковка металла представляет собой те же технологические операции, но с применением прессов и кузнечных молотов (пневматических или гидравлических). На прессе(молоте) также можно производить ковку заготовок любого размера, предпочтительнее больших слитков и заготовок, которые не поддаются ручной ковке. Боек молота может иметь вес от 0,5 кг до 500 кг. В процессе горячей ковки необходимо соблюдать температурный интервал нагрева и подогрева заготовок, сам нагрев осуществляется в горне. Свободная ковка металла подразумевает воздействие на металл во всех направлениях как ручным способом (кувалда), так и при помощи пресса. Проводят технологический процесс свободной ковки для того, чтобы получить единичную заготовку определенной формы, или несколько заготовок, изготовление которых большими партиями не требуется. При свободной ковке предпочтительнее применять ручную ковку, так как она дает большую свободу действия при придании заготовке требуемой формы.

На данный момент ковка металла – один из самых экономичных способов изготовления заготовок из металла для последующей их обработки и придания им законченного вида. Свободная ковка используется чаще при изготовлении единичных заготовок, а в серийном производстве экономически выгоднее применять ковку штампами, или автоматическую ковку.

Разделы: Без рубрики

Метки: изготовление кованых изделий, Ковка- основы, операции ковки, ручная ковка, свободная ковка

горячая, холодная ковка своими руками

Ковка – это обработка металла, которая выполняется для придания ему необходимой формы и размеров. Горячая ковка обеспечивает производство поковок, которые впоследствии будут использованы на производстве или в быту.

Горячая ковка крупногабаритных изделий

Надо отметить, что в последние годы особой популярностью стали пользоваться кованые изделия, используемые в качестве ограждений, ворот, решеток и пр.

Интересно о ковке металла

Интересный факт, одна из самых распространенных фамилий в мире произошла от кузнечного дела. Это Кузнецов в России, во Франции – Ферран, в Британии – Смит. Это говорит о распространенности этого ремесла по всему миру.

Кузнечное дело

Основой слова коварство, является глагол ковать. Дело в том, что многие народы и племена считали кузнечное дело малопонятным и покрытым тайной. Коварь (кузнец) изготавливает ковы, вяжет путы, так со временем существительное коварство обозначало мудрость, навыки, умение. Со временем, оно стало означать злобные планы и умыслы. Одновременно появились и словосочетания ковать свое счастье и ковать свою судьбу, носящие позитивный смысл.

Во время массовой унификации производства и применения такого оборудования, как прокатное, штамповочное, использование компьютерного управления практически вытеснило кузнечное дело из тяжелой индустрии, но оно осталось и пользуется популярностью и дизайнеров и специалистов по проектированию интерьеров. Современные кузнецы изготавливают продукцию, которая применяется при создании ограждений, лестниц, архитектурного оформления зданий и пр.

Прокатное оборудование для холодной ковки
Горячая штамповка

Но наш век, привел к тому, что проектирование кованых изделий выполняют на специальных конструкторских 3D программах, предназначенных для разработки деталей различного назначения.

Свободную ковку применяют ко множеству металлов. С помощью этой операции выполняют и предметы обихода, и предметы, представляющие собой художественную ценность. Кстати, этот способ обработки металла применяют и в ювелирном деле. В самом деле, самый ковкий металл – это золото. Оно обладает пластичностью, текучестью, тягучестью и многими другими свойствами, позволяющие получать из него бесценные изделия.

Ковка ювелирных изделий

На практике применяют два основных вида ковки – горячую и холодную.

Основные способы ковки металла

Свободная ковка металла может быть выполнена, когда металл разогрет до определенного уровня. Такой способ называют горячей ковкой, и до недавнего времени это был основной способ производства кованых деталей.

В последние несколько десятков лет стал набирать популярность способ холодной ковки. Этот способ отличается тем, что его применение позволяет сэкономить на производственных площадях, пропадает необходимость в содержании энергозатратного кузнечного горна и пр.

Горячий метод ковки

Как уже отмечалось выполнение горячей ковки, возможно, при нагреве металла до температур, при которых он изменяет свои прочностные характеристики и приобретает пластичность, которая позволяет его относительно легко обрабатывать, используя ударный инструмент и различные приспособления. Горячая обработка металла предполагает использование некоторых технологий обработки металла, позволяющих разнообразить готовые изделия.

Между тем нагрев металла имеет и определенные недостатки. Во-первых, нагрев металла, подразумевает то, что в мастерской должен быть установлен кузнечный горн или муфельная печь. Надо сразу отметить, что наличие такого оборудования подразумевает наличие расходов на его обслуживание и на топливо. Во-вторых, использование открытого огня – это небезопасное занятие и требует от мастера соблюдения повышенных мер безопасности. В-третьих, горячая ковка требует того, чтобы мастер обладал определенными знаниями и навыками в части температурных параметров металла.

Ручная ковка

Ручная ковка металла должна выполняться в специально оснащенной мастерской. В перечень оснащения входит следующее оборудование и устройства:

  • горн или муфельная печь;
  • система отвода воздуха;

Наковальня, представляющая собой солидных размеров (до 250 кг весом) металлическую чушку, которая может обладать такими технологическими приспособлениями, как рога, калиброванные отверстия. Для ее изготовления применяют сталь 45Л.

На наковальне может быть выполнена ковка металла своими руками и придание нагретым заготовкам необходимых форм и размеров.

Кроме того, на поверхности наковальни существует возможность ковки листа.

Холодный метод ковки

Большая часть работ холодной ковки выполняется на специально спроектированном для этих целей оборудовании. Можно назвать определенный перечень оборудования, который применяют для холодной обработки металла. Как правило, такое оборудование показывает свою эффективность при выполнении больших объемов работ при архитектурном оформлении зданий и сооружений.

Среди оборудования, применяемого при получении изделий холодной ковкой можно назвать следующее:

  • торсионный, с его помощью выполняют кручение прутка вдоль оси;
  • волновой, на нем выполняют различные волнообразные детали.

Всего парк оборудования для холодной ковки насчитывает порядка десятка единиц. Некоторые работают от мускульной силы оператора, некоторые от электрического привода. Некоторые умельцы занимаются самостоятельным изготовлением подобного оборудования.

Виды кузнечных работ

Ковку выполняют с помощью ручных или механических ударных инструментов, это может быть, кувалда или пресс, который может работать от электрического, пневматического или гидравлического привода.

Ковка и штамповка обеспечивают получение деталей, которые имеют разные габаритно-весовые параметры и форму.

Использование ковки приводит к повышению механических параметров стали и оптимизирует его внутреннюю структуру. Именно поэтому ответственные детали, например, шатуны, производят применяя свободную ковку или штамповку. Ковку можно разделить на следующие типы — ручную и машинную. Для первой применяют ручной ударный инструмент (молот, кувалда и пр.) все работы по обработке металла выполняют на наковальне. Второй тип ковки выполняют на кузнечном оборудовании, оснащенными молотом и пр. При машинной обработке тяжелые и объемные заготовки обрабатываются под прессовым оборудованием, а менее размерные, и с меньшим весом обрабатывают на молоте.

Обработку металла с помощью ударов можно разделить на свободную ковку и обработку в штампах. Свободная ковка подразумевает то, что заготовку сжимают между прессом и основанием. Формирование готовой детали происходит за счет вспомогательного инструмента, которые применяет кузнец.

Кузнечные работы

При штамповке, металл приобретает форму и размеры в пределах инструментального штампа. Для изготовления отдельной детали необходимо изготавливать новый штамп. По сути, ковка и штамповка – это промежуточные технологические операции, которые приводят к получению заготовок, которые в дальнейшем будут проходить через дополнительную обработку, например, фрезеровку или сварку.

Виды современного кузнечного оборудования

В промышленности широко применяют множество кузнечно-штамповочного оборудования. Его можно классифицировать по следующим параметрам:

  • по температуре обрабатываемой заготовки. Для этой операции применяют ковочные машины, оборудование для горячей и холодной штамповки как плоской, так и объемной;
  • по операциям, выполняемым на оборудовании. Разделяют заготовительное, основное и финишное КШО;
  • по методу подачи и удаления готовых изделий из рабочего пространства КШО. На практике применяют оборудование, на котором все эти операции выполняют вручную, в полу- и автоматическом режиме.
  • по виду привода. Прессы и штамповочные машины работают от электричества, сжатого воздуха, гидравлики и пр.
  • по ключевому параметру. Как правило – это номинальное усилие, создаваемое прессом или рабочий момент.

Индукционные нагреватели

Перед обработкой методом горячей ковки заготовки нагревают до определенной температуры. Для решения этой задачи применяют различное нагревательное оборудование. В этот список входят и индукционные нагреватели. В них проходят предварительный нагрев заготовки перед операциями штамповки, гибки, ковки и пр.

Такая форма нагрева обладает рядом достоинств перед другими типами, например, перед газовым или электрическим.

В частности:

    • использование индукционных нагревателей приводит к снижению энергетических затрат и это довольно важно, особенно в условиях стабильного роста тарифов;
    • применение нагревателей повышает производительность труда, так как индукционный нагрев позволяет минимизировать время, затрачиваемое на прогрев детали;
    • в автоматизированных печах, за счет точности позиционирования и расположения заготовок в индукторе, повышается точность нагрева;
    • нагрев заготовки в индукционной печи отличает малое количество окалины и это позитивно сказывается на длительности эксплуатации штампового инструмента;
  • установка подобного оборудования, позволяет высвободить дополнительные площади в производственном помещении.

Индукционный нагреватель ТВЧ

Ковка металла. Виды ковки металла. Способы ковки металлов.

Справочная информация


Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры.

Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств.
Для железа температурный интервал 1250–800 °С,
для меди 1000–650 °С, для титана 1600—900 °С,
для алюминиевых сплавов 480–400 °С.

Различают следующие виды ковки:
* ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)
* ручная ковка
* штамповка.

Изделия и полуфабрикаты получаемые ковкой называют – поковка.

При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа.
При деформации он приобретает форму этой полости.

При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны.
При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.
Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла.
При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.

Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2–200 МН (200–20000 тс), а также на ковочных машинах.
Изготовляют поковки массой 100тн и более.
Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи и специальные манипуляторы.

Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей.
В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.

При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.

Ковка применяется для разных целей, и из-за этого способы обработки металла могут быть различными:
* обжимка криц — ковка, при которой происходит уплотнение и сварка частиц, а также выделение шлаков из тестообразной железной массы (крицы) (см. Кричный передел).
* сварка — ковка, при которой сращиваются пакеты, состоящие из отдельных кусков нагретых до вара (см. Сваривание).
* обыкновенная ковка — уплотнение и придание желаемых форм предмету.

Процесс ковки
1.Нагрев болванки
Чем твёрже сталь, тем больше она стремится к кристаллизации и тем ниже температура, при которой она кристаллизуется. Поэтому степень нагрева надо сообразовать с твёрдостью стали:
-мягкая сталь переносит ковку даже при сварочном жаре, около 1300° С.
-твёрдую инструментальную сталь выше 1000° С ковать уже опасно.
-для средних сортов стали температура 1000° С совершенно достаточна для ковки и вполне надёжна.
2.Обжимка болванки
Стальная болванка — это не одно сплошное однородное тело.
Она переполнена внутри раковинами и пустотами различной формы и величины.
Поэтому сразу после выдачи болванки из печи их уплотняют — ударами молотка обковывают болванку кругом, начиная от середины к нижнему концу болванки, затем к верхнему , прибыльному.
Это называется «обжимкой болванки»
3.Заготовка
Заготовка предназначена для того, чтобы уплотнить болванку, и придать ей в грубом виде необходимые размеры и формы.
Формы и размеры заготовок и способы ковки зависят от вида изделий.
Заготовки по виду разделяются:
-на заготовку сплошных цилиндров,
-пустотелых цилиндров,
-колец,
-заготовку плоских вещей, и т. п.
4.Окончательная отделка

Кузнечное дело для начинающих | Искусство мужественности

150 лет назад большинство записей переписи населения показало, что пятая часть респондентов указали свою профессию кузнецом, включая моего третьего прадеда Роджера Фаррера. Я не знаю, что дедушка Фаррер придумывал каждый день, но если он и был похож на большинство кузнецов, то делал всего . Подковы были небольшой частью работы. Скорее всего, он изготавливал или ремонтировал сельскохозяйственный инвентарь, изготавливал такие детали, как петли или шкивы, или даже что-то простое, например гвозди.Коробку с гвоздями, которую мы покупаем в хозяйственном магазине за несколько долларов, когда-то делали по одной – вручную. Посетите место, где живет живая история, и вокруг кузнеца будет толпа. Это втягивает людей… Как он это делает?

Методы, которые использовал дедушка Фаррер, практически не изменились. Я называю их «Три человека»: «Нагрев, удержание и удары», .

Поскольку большинство людей не знают кузнецов, я получаю много вопросов о ремесле. Даже незнакомцы, проходящие мимо моего магазина (половина моего гаража), останавливаются при звуке ударов молотков по стали и робко ждут, когда я их увижу, поскольку на мне средства защиты органов слуха.Я обычно останавливаюсь и отвечаю на вопросы, особенно если в группе есть дети.

«Где уголь?»

Многие кузнецы до сих пор используют уголь, и на то есть веские причины. Вы можете получить быстрый нагрев, а опытный кузнец может управлять нагревом по длинному куску стали. Обратной стороной является то, что уголь грязный, и это нормально, если у вас есть отдельный магазин. Я использую пропан, потому что он чистый, относительно недорогой, а соседям с подветренной стороны респираторы не нужны.

«Где взять сталь?»

С безмены.У нас есть лесные склады для пиломатериалов и безмены для стали. В то время как лесные склады довольно распространены в большинстве мест, безмены труднее найти, поскольку они редко обслуживают широкую публику, в основном потому, что никто из широких слоев населения не хочет 20-футовый кусок горячекатаного стального прутка A36 диаметром 5/8 дюйма. . Обычно их можно найти в индустриальных парках и тому подобном. Мой – семейный бизнес в четвертом поколении, и они удивительно добрые к парню, который тратит там немного денег по сравнению с дальнобойщиком, загружающим платформу тоннами стальных труб.

«Насколько жарко?»

Очень жарко. 1400 градусов, большая F. Я могу сделать жарче или холоднее, но обычно держу его прямо там. Для горячей сварки и инструментальной стали может потребоваться больше тепла.

Затем есть утверждение: «Держу пари, это действительно здорово – избавиться от всех своих разочарований…»

Нет, конечно. Тяжелые удары – это часть уравнения, но точные удары важнее. Если кузнец расстроен, ему следует пробить сумку, пока он не преодолеет ее, а затем приступить к работе на наковальне.Подробнее об этом позже.

Ниже я расскажу об основах кузнечного дела. Вы, вероятно, не сможете начать кузнечное дело сразу после прочтения этого, но, надеюсь, это вызовет у вас достаточно интереса, чтобы больше узнать об этом мужественном умении и торговле. Сначала мы рассмотрим основные инструменты, которые вам понадобятся, чтобы начать кузнечное дело. В конце мы покажем вам три основных способа удара по горячему металлу, чтобы придать ему форму.

Инструменты

Вам нужны четыре основных вещи: вещь, которая нагревает вашу работу, вещь, которая удерживает вашу работу, вещь, которую можно положить под вашу работу, и вещь, которая применяет силы к вашей работе.

Устройство для обогрева вашей работы

Вот моя маленькая кузница.

Вы нагреваете свою работу кузницей. Кузням нужно топливо и воздух, и много его. Будь то кузница для кокса (кокс – это материал, сделанный из угля) с сильфоном или кузница для пропана с вентилятором, основная идея состоит в том, чтобы нагреть кусок металла. Пропан дает немного больше контроля, хотя мастер-кузнец может заставить коксовую кузницу нагреть работу до идеальной температуры. Многие (как и я) используют пропан из-за его удобства и чистоты.

С кузницей меньшего размера можно сделать многое. Он тратит меньше энергии и быстрее нагревается. Коксовая кузница имеет здесь преимущество, так как ее можно легко масштабировать, делая огонь больше или меньше в зависимости от вашей работы.

Кузнец из 18 -го века убил бы ради ацетиленовой горелки. Техника применения тепла на небольших участках с помощью кузницы требовала удивительных навыков и нескольких помощников, помогающих расположить и охладить работу там, где тепло было нежелательно.Хороший резак, как для резки, так и для нагрева, имеет решающее значение. Кончик бутона розы на моей ацетиленовой горелке выделяет 40 000 БТЕ. Для справки, наша печь тушит 60000 на обогрев всего дома. Так что да… много тепла в небольшом помещении. Это значительно упрощает изоляцию декоративных скручиваний в металле.

Ацетиленовая горелка в действии. Я нагреваю металл горелкой, чтобы сделать скрутку.

Устройство для работы

Вы держите вещи щипцами, тисками или зажимами.Как говорит мой дорогой наставник Ларри: «Если ты не можешь удержать его, ты не сможешь ударить его». Щипцы являются первичными, и в хорошей кузнице (место, где работают кузнецы) есть много щипцов для удерживания различных форм. Щипцы, которые подходят для квадратного стержня ½ дюйма, выйдут из строя, если вы попытаетесь удержать круглый стержень дюйма. Для удержания плоского ложа нужен другой щипец.

Клещи разных типов для удержания металла различной формы.

Хорошие тиски – это находка. Если вы купите тиски в Home Depot, я гарантирую, что они развалятся в течение пяти минут после того, как я обрушился на мой Welton.Инструменты недешевы и не должны быть дешевыми. В данном случае я держу долото для льда, сделанное для друга.

Зажимы

также важны, особенно при сварке чего-либо квадратного и плоского. Удерживать что-то квадратное или плоское сложно без большой устойчивой поверхности и метода ее стабилизации.

Что нужно сделать для вас

Под работой обычно бывает наковальня. Хорошая наковальня имеет решающее значение для успешной работы. Есть наковальни за 200 долларов, и они хороши как якорь для лодок или что-то, что можно бросить на дорожные бегуны.

Моя наковальня стоила больше всех инструментов, которые у меня есть, кроме сварочного аппарата Miller 251, и в этом отношении она была очень близка. Созданный в Америке, Rat Hole – инструмент фантастической конструкции. На нем есть два отверстия: притчел и выносливый (иногда харди).

Притчель используется для пробивания куска металла, так как вам нужно место для пули, когда вы выполняете работу. Он стабилизирует основную часть работы, поэтому он не слишком сильно искажается, когда вы начинаете пробивать.

Hardy вмещает несколько крутых инструментов, таких как V-образный блок, который можно использовать для изгиба заготовки, например, изгиба листа и т.д. ложа или надрез на плоской заготовке.

На задней стороне есть блок для высадки (очень приятная особенность) и, конечно же, рог, который является заостренной частью, используемой для гнутья металла.

Вещь, которая ударит по вашей работе

Речь идет о молотках.Вы можете сэкономить на инструментах в разных местах, и вам всегда будет жаль, но это вдвойне верно для молотков и наковальней. Вскоре станет очевидным разнообразие форм, веса и стилей головы.

Есть еще много инструментов, которые делают жизнь проще и продуктивнее, но это лишь введение. В будущем появятся новые технические детали, например, силовые молоты. Я люблю силовые молотки.

Формовочный металл

Лучшая аналогия, которую я использовал при работе с горячей сталью, заключается в том, что при нагревании металл становится очень похожим на глину.Ваша задача – придать ему форму, как глину. Чтобы сделать вещи длинными и тонкими, можно взять кусок глины и растянуть его, и он просто сломается. К сожалению, чтобы растянуть кусок металла, требуется немного больше работы. Сталь – это не глупая шпатлевка.

Вы используете основные силы для перемещения вашего металла. Чтобы сделать длинный тонкий кусок из короткого толстого, нужно сжать металл по бокам и повернуть изделие. Если вы возьмете квадрат из глины и несколько раз сожмете его с четырех сторон, он в конечном итоге превратится в длинный тонкий многоугольник.

Есть три основных способа применения силы (опять же, их больше, но мы сохраняем простоту).

Вытяжка . Это основная идея куба из глины. Ударьте по металлу с четырех сторон снова и снова, и он вытянется в более длинный кусок. Одно из типичных применений этого метода – сделать острие гвоздя, где вы создаете четырехгранную пирамиду, многократно ударяя и поворачивая свою работу, но используя молоток, чтобы наклонить кончик, а не ударять по нему плоско.Так делали гвозди старые кузнецы.

Расстраивает . Это приложение силы к концу детали, чтобы «размять» металл, чтобы придать детали объем. Если вы делаете кусок, который требует утяжеления на конце, например, широкое долото, вы можете использовать высадку.

Пейнинг . Это приложение силы для перемещения металла в определенном направлении. Вы можете перемещать металл в одном направлении или можете разложить его во всех направлениях.Если вы каратэ рубите кусок глины, он выходит из вашей руки параллельно оси вашей руки. Если взять кулак и ударить его, он разлетится во все стороны.

Маленький шарик на тыльной стороне молотка называется шариком. Он предназначен для перемещения металла во всех направлениях. Видеть? Полезный. Я использую небольшой молоток с шариковой ручкой, чтобы приклепать два куска металла и связать их вместе. Маленький грибок, который вы видите на металлической заклепке, – это результат вытаскивания шарика.

Существуют и другие типы пинов, например крест-пин, для распределения металла по одной оси – подобно каратэ, рубящему кусок глины.Если я делаю лист на куске запаса, я часто скручиваю его поперечно, чтобы лист был больше ширины. Лист ивы: крестообразный. Лист осины: междурядный.

Давайте применим некоторые из этих простых сил. Вот несколько примеров.

Вытяжка:

Начнем с кусочка квадратного ложа 3/8 дюйма. Разогрейте.

Сначала мы расстроили, используя плоский молоток, довольно тяжелый, 1000 г или 2,2 фунта. Чем больше молоток, тем больше сила, прикладываемая за удар.Санки быстро справятся с задачей. Бросьте десятифунтовый груз на кусок глины: раздавите. Я масштабирую молоток по размеру работы.

Нарисуем острие гвоздя.

Я уже внес изюминку в эту работу: пока не обращайте на нее внимания. Здесь я работаю на краю наковальни, чтобы дать мне возможность поставить точную точку в работе. Затем я повернул работу на 45 градусов и добавил еще один край, чтобы получился восьмиугольник. Уберите края восьмиугольника, и у вас будет 16 граней. Продолжайте, и у вас есть конус, но здесь я оставил края, чтобы подчеркнуть скручивание.

Иногда требуется несколько нагревов, а это означает, что вам придется повторно нагревать металл в кузнице, чтобы вы могли продолжать его формование. Не беритесь за работу, когда холодно … это может вызвать холодный шунт, который ослабит работу. Холодный шунт – это место, где горячая и холодная части срезаются и создают слабое место. Это не буэно.

Рассаживающий:

Здесь мы добавляем объем в конец, чтобы начать что-то вроде стамески. Это немного сложнее, потому что инструментальная сталь требует больше тепла и тверже при более низких температурах.Достаточно просто использовать вес предмета. Вы также можете опрокинуть край наковальни, отгоняя металл на себя. Маленькие, а не огромные удары перемещают металл лучше и под большим контролем. Видите, как он начинает расти?

Peining:

Вот я разворачиваю концы приклада, чтобы сделать набор выдвижных ящиков для моей жены. Многие карнизы для штор, ящики для ящиков и подсвечники в моем доме были сделаны в магазине, и она хотела, чтобы у нее были карнизы для ванной.Здесь я использовал шариковый молоток, чтобы сдвинуть металл, а затем зачистил его плоской стороной молотка.

Затем перекатываю край, делаю несколько изгибов и вуаля, выдвижной ящик.

Еще несколько примечаний:

Суть кузнечного дела не столько в силе, сколько в контроле. Да, иногда вам нужно «разогреться и сильно ударить», особенно при большой работе, но хитрость заключается в том, чтобы ударить по металлу, где вы хотите, так сильно, как вы хотите, и с такой точностью, как вы хотите.Когда я впервые начал работать с металлом более десяти лет назад, мой наставник нарисовал X на наковальне. «Ударьте туда, переместите свою работу». Погоня за своей работой приведет к испорченному предмету или, по крайней мере, к некоторым следам от порезов, вызванных ударами краем молотка, а не лицом.

В обладании такой силой и в то же время таким контролем есть красота дзен. Как и все стоящее, это приходит со временем и практикой. Если ваш разум перегружен, выключите кузницу, очистите магазин и вернитесь в дом.Чистый ум означает хорошую работу. Я могу сказать, когда что-то делаю, если я отвлекся. Он отправляется в мусорное ведро еще на день. Что приводит меня к…

Ошибок нет . В отличие от дерева, где его можно разрезать три раза, но он все еще слишком короткий, металл пригоден для вторичной переработки. Если вещь испорчена, подождите и дайте ей еще один шанс.

Однажды я сделал приводной крюк, комбинированный гвоздь и крюк, на который жители бревенчатых хижин вешали свои вещи. Когда я закончил, я понял, что гвоздь направлен к крючку.Бесполезно, я бросил его на землю и вышел на прохладный ночной воздух. Я ругал себя за недостаток внимательности. Мой мудрый и любящий наставник Ларри вышел на улицу и какое-то время стоял со мной. «Здесь нет ошибок», – сказал он своим прекрасным протяжным голосом из Алабамы. Мы вошли внутрь, он нагрел крючок горелкой и несколько раз закрутил, в конце концов гвоздь указал в нужном направлении. На самом деле он был красивее оригинала.

Ошибок нет .И есть вторые шансы, в металле и у мужчин.

П.С. На некоторых фотографиях здесь изображен беспорядок. Не обращай на это внимания, пожалуйста. Так бывает не всегда. Мой магазин заканчивается у наковальни.

P.P.S Как я уже сказал в начале, это был очень простой грунт. Я планирую уточнить детали в следующих публикациях. То есть, если всем интересно.

Секреты кузнечного дела: Введение в методы ковки

Как современные кузнечные предприятия превращают металл в кованые детали?

Что такое ковка?

Ковка – это производственный процесс, включающий формование металла путем ковки, прессования или прокатки.Эти сжимающие силы передаются с помощью молотка или штампа. Ковку часто классифицируют в зависимости от температуры, при которой она выполняется: холодная, теплая или горячая ковка.

Подходит для ковки самых разных металлов. Типичные металлы, используемые при ковке, включают углеродистую сталь, легированную сталь и нержавеющую сталь. Также можно ковать очень мягкие металлы, такие как алюминий, латунь и медь. В процессе ковки можно производить детали с превосходными механическими свойствами с минимальными отходами. Основная идея заключается в том, что исходный металл пластически деформируется до желаемой геометрической формы, что придает ему более высокое сопротивление усталости и прочность.Этот процесс является экономически выгодным с возможностью массового производства деталей и достижения определенных механических свойств в готовом продукте.

Ковка включает формование металла с помощью сжимающих сил, таких как удар, прессование или прокатка.

История ковки

Ковкой занимаются кузнецы на протяжении тысячелетий. Сначала бронза и медь были наиболее распространенными кованными металлами в бронзовом веке: позже, когда была обнаружена способность контролировать температуру и процесс выплавки железа, железо стало основным кованным металлом.Традиционные товары включают кухонные принадлежности, скобяные изделия, ручные инструменты и холодное оружие. Промышленная революция позволила ковке стать более эффективным процессом массового производства. С тех пор ковка развивалась вместе с достижениями в области оборудования, робототехники, электронного управления и автоматизации. Ковка в настоящее время является всемирной отраслью с современными кузнечными предприятиями, производящими высококачественные металлические детали самых разных размеров, форм, материалов и отделки.

Металл нагревают перед тем, как ему придать желаемую форму с помощью ковочного молотка.Раньше кузнецы делали это вручную.

Методы ковки

Существует несколько методов ковки с разными возможностями и преимуществами. К наиболее часто используемым методам ковки относятся методы ковки методом капельной ковки, а также прокатная ковка.

Поковка падающая

Капельная ковка получила свое название от процесса падения молотка на металл для придания ему формы штампа. Матрица относится к поверхностям, которые контактируют с металлом. Существует два типа ковки методом прямой штамповки – штамповка в открытых штампах и штамповка в закрытых штампах.Штампы обычно имеют плоскую форму, а некоторые из них имеют поверхность особой формы для специальных операций.

Открытая штамповка (кузнечная ковка)

Ковка в открытых штампах также известна как кузнечная ковка. Молоток ударяет и деформирует металл на неподвижной наковальне. В этом типе ковки металл никогда полностью не удерживается в штампах, позволяя ему течь, за исключением областей, где он контактирует с штампами. Оператор несет ответственность за ориентацию и расположение металла для достижения желаемой окончательной формы.Используются плоские матрицы, некоторые из которых имеют поверхность особой формы для специализированных операций. Ковка в открытых штампах подходит для простых и крупных деталей, а также для изготовления металлических деталей по индивидуальному заказу.

Преимущества открытой штамповки:
  • Лучшее сопротивление усталости и прочность
  • Снижает вероятность ошибки и / или дырок
  • Улучшает микроструктуру
  • Непрерывный поток зерна
  • Более мелкое зерно
Поковка в закрытом штампе (штамп)

Поковка в закрытых штампах также известна как штамповка в штампах.Металл помещается в матрицу и прикрепляется к наковальне. Молоток падает на металл, заставляя его течь и заполнять полости матрицы. Молоток должен быстро войти в контакт с металлом с точностью до миллисекунд. Излишки металла выталкиваются из полостей матрицы, что приводит к вспышке. Вспышка остывает быстрее, чем остальной материал, что делает ее прочнее, чем металл в матрице. После ковки флеш снимается.

Чтобы металл достиг конечной стадии, он перемещается через ряд полостей в матрице:

  1. Оттиск кромки (также известный как выпуклость или изгиб)
    Первый оттиск, используемый для придания металлу грубой формы.
  1. Блокирующие полости
    Металлу придана форма, которая больше напоминает конечный продукт. Металл имеет большие изгибы и скругления.
  1. Полость для окончательного слепка
    Заключительный этап чистовой обработки и придания металлу желаемой формы.

Преимущества штамповки в закрытых штампах:

  • Производит детали до 25 тонн
  • Позволяет создавать формы, близкие к чистым, требующие лишь небольшой отделки.
  • Экономичный для тяжелого производства

https: // www.reliance-foundry.com/wp-content/uploads/Drop-forging.mov

Вал кованый

Валковая поковка состоит из двух цилиндрических или полуцилиндрических горизонтальных валков, которые деформируют пруток круглой или плоской формы. Это позволяет уменьшить его толщину и увеличить длину. Этот нагретый стержень вставляется и пропускается между двумя валками, каждый из которых содержит одну или несколько профильных канавок, и постепенно приобретает форму по мере прокатки через машину. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая форма и размер.

Преимущества автоматической ковки валков:

  • Практически не производит отходов
  • Создает благоприятную зернистую структуру металла
  • Уменьшает площадь поперечного сечения металла
  • Изготовление конических концов
Пресс ковочный

Ковка на прессе использует медленное, непрерывное давление или силу вместо удара, используемого при ковке с ударным молотком. Более медленный ход плунжера означает, что деформация достигает большей глубины, так что весь объем металла затрагивается равномерно.Напротив, при ковке с ударным молотком деформация часто происходит только на уровне поверхности, в то время как внутренняя часть металла остается несколько недеформированной. Контролируя степень сжатия при ковке на прессе, можно также контролировать внутреннюю деформацию.

Преимущества ковочного пресса:

  • Экономичный для тяжелого производства
  • Повышенная точность допусков в пределах 0,01–0,02 дюйма
  • Плашки имеют меньшую тягу, что обеспечивает большую точность размеров
  • Автоматическое управление скоростью, давлением и перемещением матрицы
  • Возможна автоматизация процессов
  • Мощность прессов от 500 до 9000 тонн
Ковка на прессе использует медленное, непрерывное давление или силу для равномерного формования металла вместо удара, используемого при ковке с падением.

Высаженная поковка

Высаженная ковка – это производственный процесс, при котором диаметр металла увеличивается за счет сжатия его длины. Кривошипные прессы, специальный высокоскоростной станок, используются в процессах штамповки в осадке. Кривошипные прессы обычно устанавливаются в горизонтальной плоскости для повышения эффективности и быстрой замены металла с одной станции на другую. Также возможны вертикальные кривошипные прессы или гидравлический пресс.

Преимущества высаженной штамповки:

  • Высокая производительность до 4500 деталей в час
  • Возможна полная автоматизация
  • Устранение осадки и заусенцев поковки
  • Практически не производит отходов
Автомат горячей штамповки

При автоматической горячей штамповке стальные прутки прокатной длины вставляются в один конец кузнечно-прессового станка при комнатной температуре, а изделия горячей ковки выходят из другого конца.Пруток нагревается с помощью мощных индукционных катушек до температуры 2190–2370 ° F менее чем за 60 секунд. Пруток очищается от накипи с помощью роликов и делится на заготовки. На этом этапе металл проходит несколько этапов формования, которые можно сочетать с высокоскоростными операциями холодной штамповки. Обычно операцию холодной штамповки оставляют на этапе чистовой обработки. Таким образом можно воспользоваться преимуществами холодной обработки, сохраняя при этом высокую скорость автоматической горячей штамповки.

Преимущества автоматической горячей штамповки:

  • Высокая производительность
  • Приемка недорогих материалов
  • Минимальная рабочая сила, необходимая для работы с механизмами
  • Практически отсутствуют отходы материала (экономия материала на 20–30% по сравнению с традиционной ковкой)
Прецизионная поковка (поковка сетчатой ​​или почти чистой формы)

Прецизионная ковка практически не требует окончательной обработки.Это метод ковки, разработанный для минимизации затрат и отходов, связанных с операциями после ковки. Снижение затрат достигается за счет уменьшения количества материалов и энергии, а также сокращения обработки.

Изотермическая поковка

Изотермическая ковка – это процесс ковки, при котором металл и штамп нагреваются до одинаковой температуры. Используется адиабатический нагрев – нет чистой передачи массы или теплообмена между системой и внешней средой. Все изменения вызваны внутренними изменениями, в результате которых скорость деформации строго контролируется.Из-за меньших тепловых потерь для этого процесса ковки можно использовать машины меньшего размера.

Ручная ковка | Твердое кованое железо

Металлообрабатывающие процессы на протяжении всей истории

Bloomery Process

Изначально кованое железо производилось с помощью различных процессов плавки, которые сегодня называются цветочными. В разное время и в разных местах использовались разные формы цветения. В печь загружали древесный уголь и железную руду, а затем зажигали. Через фурму вдували воздух, чтобы нагреть блюмер до температуры несколько ниже точки плавления железа.В процессе плавки шлак плавится и вытекает, а окись углерода из древесного угля восстанавливает руду до железа, которое образует губчатую массу. Железо оставалось в этом твердом состоянии. Если дать цвету достаточно нагреться, чтобы расплавить железо, углерод растворился бы в нем и образовал чушку или чугун, но это не было намерением.

После того, как плавка была завершена, блюм был удален, и процесс можно было начать снова. Таким образом, это был периодический процесс, а не непрерывный.Губчатая масса содержала железо, а также силикат (шлак) из руды; это был «налет железа», из-за которого техника и получила свое название. Блюм нужно было выковать механически, чтобы укрепить его и сформировать стержень, удаляя при этом шлак.

В средние века в этом процессе применялась энергия воды, вероятно, сначала для приведения в действие сильфонов, и только позже для молотов для ковки цветов. Однако, хотя очевидно, что использовалась гидроэнергия, подробности этого остаются неясными.Это было кульминацией прямого процесса производства чугуна. Он сохранился в Испании и на юге Франции как каталонские кузницы до середины 19 века, в Австрии как stückofen до 1775 года и около Гарстанга в Англии примерно до 1770 года; он все еще использовался для горячего взрыва в штате Нью-Йорк в 1880-х годах.

Процесс Осмонда

Осмондское железо состояло из шариков из кованого железа, полученных путем плавления чугуна и улавливания капель на посохе, который вращался перед потоком воздуха, чтобы максимально подвергнуть его воздействию воздуха и окислить его углерод. содержание.Полученный шар часто выковывался в пруток на молотковой мельнице.

Кузница Finery в 15 веке

Доменная печь распространилась на территорию современной Бельгии и была улучшена. Оттуда он распространился через Пэи-де-Брей на границе Нормандии, а затем до Уилда в Англии. С его помощью кузница украшений распространилась. Они переплавляли чугун и (фактически) сжигали углерод, создавая блюм, который затем выковывали в пруток. Если требовалась катанка, использовали продольно-резательный станок.

Процесс украшения существовал в двух немного разных формах. В Великобритании, Франции и некоторых частях Швеции использовался только валлонский процесс. В нем использовались два разных очага: очаг для украшений для чистки железа и очаг с жаровней для его разогрева во время вытягивания цветка в брус. В украшении всегда использовался древесный уголь, но жгуты можно было обжигать и с минеральным углем, поскольку его примеси не повредили бы железу, когда оно было в твердом состоянии. С другой стороны, немецкий процесс, используемый в Германии, России и большей части Швеции, использовал один очаг на всех этапах.

Внедрение кокса для использования в доменной печи Авраамом Дарби

В 1709 году (или, возможно, несколько раньше) изначально мало повлиял на производство кованого железа. Только в 1750-х годах коксохимический чугун стал использоваться в значительных масштабах в качестве сырья для кузнечных изделий. Однако древесный уголь по-прежнему служил топливом для украшений.

Литье и штамповка с конца 1750-х годов – Ironmasters начали разрабатывать процессы производства пруткового железа без древесного угля.Для этого был разработан ряд запатентованных процессов, которые сегодня называют заливкой и штамповкой. Самый ранний из них был разработан Джоном Вудом из Веднсбери и его братом Чарльзом Вудом из Лоу Милл в Эгремонте, запатентован в 1763 году. Другой был разработан братьями Крейндж для компании Coalbrookdale. Другим важным было дело Джона Райта и Джозефа Джессона из Вест Бромвича.

Схематический чертеж лужения пудлинга в печи (металлургия)

Ряд процессов производства кованого железа без древесного угля был разработан с началом промышленной революции во второй половине 18 века.Самым успешным из них было лужение с использованием пудлинговой печи (разновидность отражательной печи). Он был изобретен Генри Корт в 1784 году. Позже он был улучшен другими, включая Джозефа Холла. В этом типе печи металл не контактирует с топливом и, следовательно, не загрязняется примесями в нем. Пламя огня отражается или направляется обратно на металл на противопожарном мосту печи.

Если используемым сырьем не является белый чугун, передельный чугун или другое сырье сначала нужно было переработать в рафинированное железо или более мелкий металл.Это может быть сделано на нефтеперерабатывающем заводе, где сырой уголь используется для удаления кремния и преобразования углерода из графитовой формы в комбинированную форму. Этот металл помещали в очаг печи для лужения, где он плавился. Очаг облицован окислителями, такими как гематит и оксид железа. Эту смесь подвергают сильному току воздуха и перемешивают с помощью длинных стержней, называемых прутьями или валунами, через рабочие дверцы. Воздух, перемешивание и «кипение» металла помогают окислителям максимально эффективно окислять примеси и углерод из чугуна.По мере окисления примесей удерживающий материал затвердевает в виде губчатых шариков из кованого железа, называемых шариками лужи.

Гонт (металлургия)

В шариках лужи еще осталось немного шлака, поэтому, пока они еще горячие, их необходимо покрыть черепицей, чтобы удалить оставшийся шлак и шлак. Это может быть достигнуто путем ковки шариков с помощью механического молота или путем сжатия блюма в машине. Материал, полученный в конце укладки черепицы, известен как налет, и он все еще раскален докрасна. Соцветия бесполезны в такой форме, поэтому их нужно свернуть в конечный продукт.

Иногда европейские металлургические заводы полностью пропускали этот шаг и катали шарики из лужи. Единственный недостаток этого заключается в том, что края шероховатых стержней не так сильно сжаты. Когда черновой пруток повторно нагревается, края могут отделиться и потеряться в печи.

Прокатный стан

Блюм пропускают через рифленые ролики и изготавливают плоские прутки. Эти кованые прутья были плохого качества, их называли брусками для грязи или прутьями для луж. Чтобы улучшить качество кованого железа, эти прутки разрезали, складывали и связывали проволокой. Этот процесс известен как вырубка или укладка.Затем их снова нагревали и снова скатывали в булочки. Этот процесс можно повторить несколько раз, чтобы получить кованое железо желаемого качества. Кованое железо, которое подвергалось многократной прокатке, называется торговым слитком или торговым чугуном.

Ланкаширский процесс

Преимущество пудлинга в том, что в качестве топлива использовался уголь, а не древесный уголь. Однако это было небольшим преимуществом в Швеции, где отсутствует уголь. Густав Экман наблюдал за отделкой древесным углем в Ульверстоне, которая сильно отличалась от любой другой в Швеции.После своего возвращения в Швецию в 1830-х годах он экспериментировал и разработал процесс, похожий на лужение лужа, но с использованием дров и древесного угля, который получил широкое распространение в Бергслагене в последующие десятилетия.

Процессор Aston

В 1925 году Джеймс Астон из США разработал процесс быстрого и экономичного производства кованого железа. Он включает в себя прием жидкой стали из конвертера Бессемера и заливку ее в более холодный жидкий шлак. Температура стали составляет около 1500 ° C, а жидкий шлак поддерживается на уровне около 1200 ° C.Расплавленная сталь содержит большое количество растворенных газов, поэтому, когда жидкая сталь ударяется о более холодные поверхности жидкого шлака, газы выделяются. Затем расплавленная сталь замерзает с образованием губчатой ​​массы, имеющей температуру около 1370 ° C. Затем эта губчатая масса должна быть обработана черепицей и раскатана, как описано в разделе «Укладка лужи» (выше). С помощью этого метода можно переработать от трех до четырех тонн за партию.

Кованое железо больше не производится в промышленных масштабах. Последний завод по производству кованого железа был остановлен в 1969 году.В 1960-х цена на производство стали падала из-за вторичной переработки, и даже производство кованого железа по технологии Aston было трудоемким процессом. Было подсчитано, что производство кованого железа стоит примерно в два раза дороже, чем производство низкоуглеродистой стали.

В микроструктуре кованого железа видны включения темного шлака в феррите (железе). Включения шлака в кованом железе придают ему свойства, отсутствующие в других формах черного металла. На квадратный дюйм приходится примерно 250 000 включений.Свежая трещина имеет ясный голубоватый цвет с сильным шелковистым блеском и имеет волокнистый вид.

Кованое железо не содержит углерода, необходимого для закалки посредством термообработки, но в тех областях, где сталь была необычной или неизвестной, инструменты иногда подвергали холодной обработке (следовательно, холодному чугуну) для их закалки. Преимуществом его низкого содержания углерода является отличная свариваемость. Кроме того, листовое кованое железо не может гнуться так же сильно, как стальной лист (при холодной обработке).

Кованое железо можно лить

Однако нет никаких технических преимуществ по сравнению с чугуном; чугун гораздо легче производить и, следовательно, дешевле, поэтому его выбирают исключительно вместо кованого железа.

Из-за различий в происхождении железной руды и производства железа кованое железо может иметь более низкую или более высокую коррозионную стойкость по сравнению с другими сплавами железа. За этой стойкостью к коррозии стоит много механизмов. Чилтон и Эванс обнаружили, что полосы обогащения никелем уменьшают коррозию. Они также обнаружили, что в лужах, кованых и наваленных поверхностях железа распространяются примеси меди, никеля и олова, которые создают электрохимические условия, замедляющие коррозию.

Было показано, что включения шлака рассеивают коррозию до образования ровной пленки, препятствующей питтингу.Другое исследование показало, что шлаковые включения – путь к коррозии. Другие исследования показывают, что примеси серы в кованом железе снижают коррозионную стойкость, но фосфор увеличивает коррозионную стойкость. Среда с высокой концентрацией ионов хлора также снижает коррозионную стойкость кованого железа.

Кованое железо имеет шероховатую поверхность, поэтому оно лучше удерживает металлические покрытия и покрытия. Например, гальваническое цинкование примерно на 25 дюймов 40% толще, чем такое же покрытие на стали.В таблице 1 химический состав кованого железа сравнивается с химическим составом чугуна и углеродистой стали. Хотя кажется, что кованое железо и простая углеродистая сталь имеют схожий химический состав, это обманчиво. Большая часть марганца, серы, фосфора и кремния входит в состав шлакового волокна, присутствующего в кованом железе, поэтому кованое железо действительно чище, чем обычная углеродистая сталь.

История ковки – Trinity Forge

Рождение процесса ковки

Искусство ковки датируется по крайней мере 4000 г. до н.э. и, вероятно, раньше.Металлы, такие как бронза и железо, были выкованы ранним человеком для производства ручных инструментов и военного оружия. Самый ранний зарегистрированный металл, использованный людьми, – это, по-видимому, золото. Небольшие количества природного золота были обнаружены в испанских пещерах, использовавшихся в период позднего палеолита, примерно 40 000 лет до нашей эры. Ковка железа и стали продолжалась почти до конца XIX века для аналогичных целей, и, к сожалению, военное оружие все еще производится путем ковки с использованием более современных металлов.

Ковка в XIX веке

Кузнецы XIX века были особенно искусны в ручной ковке кованого железа в открытых штампах. Поскольку кованое железо производилось только при высокой температуре, кузнецы стали искусными в сварке молотком, и многие большие поковки валов весом 10 тонн и более постепенно создавались путем ковки и сварки молотком. Изобретение бессемеровского процесса производства стали в 1856 году стало крупным прорывом в кузнечной промышленности черных металлов.Теперь у кузнецов был огромный запас дешевой стали для производства поковок в больших количествах. Было признано, что первые стальные поковки с полостью, использующие процесс с закрытой матрицей, были начаты в Соединенных Штатах в 1862 году для производства компонентов для револьвера Кольта.

События двадцатого века

Промышленная революция повлияла на кузнечную промышленность, поскольку были разработаны все более совершенное оборудование и процессы. Ранние кузнечные молотки приводились в движение линейным валом.Изобретение меньших электродвигателей позволило индивидуально приводить в действие молоты, увеличив время безотказной работы и улучшив компоновку завода. Вторая мировая война оказала положительное влияние на разработку лучшего оборудования, поскольку кузнечная промышленность была абсолютно необходима для ведения войны.

Развитие твердотельных электрических индукционных нагревателей во второй половине двадцатого века привело к повышению производительности. Индукционный нагрев позволил повысить производительность и улучшить размерный контроль поковки.

Современные ковочные машины с компьютерным управлением

Сегодня у нас есть гидравлические и пневматические молоты с компьютерным управлением, которые представляют собой новый уровень контроля и эффективности ковки. Недавно обновленная конструкция индукционных нагревателей, также использующая преимущества современной вычислительной мощности, дополнительно способствует ускоренному прогрессу в кузнечной промышленности. Кузнечная промышленность способна производить широкий спектр компонентов из различных материалов для использования в аэрокосмической, автомобильной, горнодобывающей, сельскохозяйственной и энергетической отраслях.

Что такое ручная ковка? (с иллюстрациями)

Ковка в целом относится к процессу нагрева металла с целью придания ему желаемых форм и форм на основе определенных концепций или конструкций. Таким образом, ручная ковка по-прежнему представляет собой процесс ковки металла, только на этот раз процесс осуществляется вручную кузнечным станком с помощью специально разработанного оборудования, специально созданного для этой цели. Несмотря на то, что ручная ковка трудоемка, в некоторых случаях этому процессу по-прежнему отдается предпочтение по сравнению с металлами, производимыми машинным способом, из-за того, что считается, что он предлагает некоторые преимущества перед другим типом.Процесс ручной ковки отличается от процесса на станках, и используемые инструменты также отличаются от тех, которые используются в механизированном процессе.

Процесс ручной ковки – древний процесс, который веками использовался профессионалами, которых обычно называют кузнецами.По сути, они формируют металл путем нагрева и нанесения на него ударов с различным давлением, чтобы придать ему желаемый контур, который соответствует дизайну, которого пытается достичь кузнец. Помимо того, что этот метод ковки металла требует много труда и силы, он также имеет некоторые преимущества по сравнению с металлами, которые кованы другими способами. Одним из преимуществ является то, что металл, полученный этим методом, обычно прочнее, чем металл, полученный другими методами, такими как литье или сварка.Основная причина в том, что повторяющиеся удары кузнеца и тщательный контроль процесса приводят к получению менее пористого материала, который лучше очищается, чем большинство тактик.

Другая причина, по которой этот тип ковки может использоваться при формовании металла, может быть связана с тем фактом, что этот метод позволяет обрабатывать материал более тщательно, чем это было бы в случае с другим процессом.Например, если кто-то хочет сделать особые формы из кованого железа с очень сложным дизайном, это может быть лучше выполнено путем ручной ковки. В зависимости от потребностей клиента большинство кузнечных компаний может предложить ручную ковку или другие методы, хотя этот тип обычно более дорогостоящий из-за трудозатрат и времени, затрачиваемых на процесс. Те, кто пытается разработать прототип дизайна, могут также использовать этот процесс для точной настройки продукта, прежде чем принимать решение об использовании других методов.

История ковки стали

В списке древнейших рабочих технологий человечества ковка по металлу будет на первом месте! Это открыло путь для внедрения лучших методов земледелия и развития ремесел и торговли.Ковка металла также привела к созданию оружия и устройств в старину.


Доступная сталь может помочь вам найти стальные поковки

В предыдущей статье «Что такое ковка стали?» мы видели обзор того, что такое ковка стали. А теперь давайте углубимся в историю кованой стали и кованых сплавов!

Закладка основы процесса ковки

До того, как огонь использовался для различных целей, он считался угрозой человечеству, приводящей к огромным разрушениям.Однако вскоре после осознания реальности огонь был приручен, чтобы пользоваться его преимуществами. Укрощение огня заложило основу для технического развития истории культуры!

Огонь в начальные периоды, как мы все знаем, использовался как источник тепла и света. Его использовали против диких животных в качестве защитного щита. Кроме того, его использовали как среду для приготовления пищи. Но на этом существование огня не закончилось! Вскоре первые люди обнаружили, что драгоценным металлам, таким как золото, серебро и медь, можно было придать определенную форму с помощью огня.Так возникло ремесло по ковке материалов!

Все началось с одного из величайших открытий человечества: пожара

Начало процесса ковки

Знаете ли вы, что процессу ковки стали уже 6000 лет! Очаровательно, правда?

Искусство ковки восходит к 4000 г. до н.э. и раньше. Горячая ковка металлов началась в земле Месопотамии, между Тигром и Евфратом.

Бронза и железо прошли через процесс ковки древним человеком для производства ручных инструментов, боевого оружия и ювелирных изделий. Однако самым первым зарегистрированным металлом, выкованным огнем и использованным людьми, было золото. Чтобы придать металлу форму, в качестве кузнечного молотка использовали камень. До конца XIX века прецизионная ковка чугуна и стали продолжалась.

Набросок с изображений в могиле Рехмира в период XVIII династии (около 1450 г. до н.э.)

Источник изображения: EuroForge

The 19 th Century Forging

Ковка кованого железа в открытых штампах была тем, в чем кузнецы 19 -го века были очень искусны и искусны. Однако была загвоздка!

Кованое железо могло быть сформировано только при сильном нагревании. Таким образом, кузнецы научились сварке молотком. В результате ковки и ударной сварки кузнецами были получены огромные поковки валов массой 10 и более тонн.

Затем в 19-м веке, -м, век, был изобретен паровой двигатель, свидетелем которого стал весь мир! Это изобретение познакомило человечество с современной кузнечной техникой, какой мы все ее знаем!

Электроэнергия, получаемая от двигателя, и вызванные ею взрывные разработки были благом для промышленной кузницы.

После середины 19 века технология ковки вошла в контакт с источником энергии неизвестного до сих пор размера. После столкновения кузнечная промышленность больше не зависела от месторасположения реки. После этого были разработаны мощные паровые и пневматические молоты.

Кузнецы конца 19-го -го и начала 20-го -го века использовали молотки с приводом от валов трансмиссии. С помощью таких молотов они производили ассортимент кованых деталей в основном для железнодорожной, автомобильной и сельскохозяйственной промышленности.

Бессемеровский процесс

Источник изображения: Дэвид Дарлинг

Развитие производства стали для кузнечной промышленности

Дальнейшее развитие бессемеровского процесса как изобретения основного процесса производства стали оказало большую помощь кузнечной промышленности.

Хотите знать, как это помогло кузнецам? Это означало, что более дешевые запасы железной руды с высоким содержанием фосфора и серы можно было переплавлять для производства высококачественной стали.

Одновременное развитие мартеновского производства стали в конце 19-го века было успешным и для кузнечной промышленности. Промышленность теперь имеет надежное, дешевое и крупносерийное сырье.

Таким образом, в полную силу началось путешествие современных технологий в кузнечную промышленность!

The 20 th Century Forging Developments

Вторая половина 20-го -го века ознаменовалась повышением производительности за счет роста производства твердотельных электрических индукционных нагревателей. Технология индукционного нагрева позволила повысить производительность и улучшить контроль размеров кованых компонентов.

Промышленная революция и Вторая мировая война также оказали большое влияние на кузнечную промышленность и ее методы. Это проложило путь для усовершенствованного кузнечно-прессового оборудования, процессов ковки и кузнечно-прессового оборудования.

По иронии судьбы, военная сцена оказала большую помощь кузнечной промышленности. Было очень востребовано производство оружия.

Вторая мировая война также оказала большое влияние на кузнечную промышленность

Источник изображения: Worldsteel

Современные времена ковки

Представляя новый уровень эффективности и контроля ковки, сегодня у нас есть современные гидравлические и пневматические молоты с компьютерным управлением.Современное оборудование способствует успешному развитию кованых изделий.

Кузнечная промышленность умело производит широкий спектр инструментов из кованой стали для использования в аэрокосмической, автомобильной, горнодобывающей, сельскохозяйственной и энергетической отраслях.

Именно желание создавать материалы для украшения из драгоценных металлов породило процесс ковки как вид искусства. Сегодня ковка стала всемирно известной отраслью, вносящей значительный вклад в развитие человечества!

Путешествие от молотов раннего возраста к высокоавтоматизированным и компьютеризированным технологиям ковки в настоящее время действительно интересно наблюдать!

Видео взято с исторического канала

Список литературы:

[1] – http: // www.euroforge.org/industry-portrait/how-about-history.html

[2] – http://www.steelforge.com/literature/history-of-forgings/

[3] – http://cantondropforge.com/history-of-forging/

Если вы хотите получить дополнительную информацию о статье или поделиться с нами своим мнением, свяжитесь с нами по * защищенному адресу электронной почты *.

Обратите внимание, что вас могут заинтересовать другие опубликованные нами статьи о ковке:

Что такое ковка стали?

Ковка в открытых и закрытых штампах – в чем разница?

Найдем для вас поковки уже сегодня!


We are Steel Available, онлайн-платформа для управления отношениями с поставщиками и поиска поставщиков, объединяющая поставщиков и покупателей из тяжелой промышленности.Мы разрабатываем первую экосистему в тяжелой промышленности, которая позволяет клиентам эффективно управлять и автоматизировать свои цепочки поставок с помощью веб-инструментов и сервисов. Наша цель – снизить скрытый риск в цепочках создания стоимости путем предоставления важной информации, от соблюдения нормативных требований до обеспечения качества, создавая ценность для всех заинтересованных сторон.

Для получения дополнительной информации вы можете загрузить нашу брошюру.

Процессы, методы и применения ковки металла

Ковка металла – это процесс, при котором металлы формуются и формируются с использованием сжимающих сил.Усилия передаются с помощью удара, прессования или прокатки.

Существует ряд процессов ковки – холодная ковка, теплая ковка и горячая ковка, которые классифицируются по температуре обрабатываемого металла.

Ковка – один из важнейших процессов металлообработки в металлообрабатывающей промышленности. Это особенно важно в черной металлургии и рассматривается как огромный источник производительности.

Что такое процесс ковки металла?

При выборе типа поковки покупатель имеет длинный список вариантов изготовления ответственной металлической детали.Сделать правильный выбор может быть непросто, потому что каждый метод имеет свои плюсы и минусы, зависящие от затрат и логистики.

Однако выбор метода ковки дает множество уникальных преимуществ, недоступных ни при каком другом выборе.

Что касается цены и общего качества, ковка металла является наиболее ценной. Это понятие звучит вдвойне, когда для приложения требуются максимальная прочность детали, нестандартные размеры и критические рабочие характеристики.

Вот некоторые из наиболее часто используемых методов:

  • Поковка в закрытых штампах
  • Открытая штамповка
  • Холодная штамповка
  • Экструзия
  • Вал кованый

Ковка в открытых штампах, ковка в закрытых штампах и ковка вальцов

Наиболее распространенными процессами ковки металла являются ковка в открытых штампах, ковка в закрытых штампах и ковка вальцов.

Что такое открытая штамповка?

При открытой штамповке нагретые металлические детали формируются между верхней штампом, прикрепленным к плунжеру, и нижним штампом, прикрепленным к балке, наковальне или молотку. При открытой ковке в штампах металл никогда полностью не ограничивается или удерживается в штампах.

Обычно температура колеблется от 500 ° F до 2400 ° F, соответствующие температуры применяются при обработке металлических деталей. После того, как металл был должным образом нагрет, выполняется сложная ударная обработка – или прессование заготовки – для постепенного придания металлу желаемой формы.

Обычно процесс открытой штамповки используется для производства более крупных деталей простой формы, таких как стержни, кольца и пустоты.

Что такое ковка в закрытых штампах?

Поковка в закрытых штампах перемещает штамп навстречу друг другу, полностью или частично покрывая заготовку. Нагретое сырье, которое приближается по форме / размеру к окончательной кованной детали, помещается в нижнюю матрицу.

Этот процесс работает путем включения формы поковки в верхнюю или нижнюю матрицу в качестве негативного изображения.Как только процесс начинается, удар верхней матрицы по металлическому материалу придает ему требуемую кованую форму.

Этот процесс можно использовать для производства деталей размером от нескольких унций до 60 000 фунтов.

Что такое ковка валков?

Валковая ковка, также известная как профилирование, представляет собой метод ковки, при котором для формирования металлической детали используются противоположные валки. Несмотря на то, что при ковке валков для производства деталей и компонентов используются валки, она по-прежнему считается процессом ковки металла , а не процессом прокатки.

В процессе используются два цилиндрических или полуцилиндрических горизонтальных валка, которые используются для деформации круглой или плоской прутковой заготовки. Благодаря этому толщина уменьшается, а длина увеличивается. Детали, изготовленные методом валковой ковки, обладают превосходными механическими свойствами, чем детали, полученные с помощью многих других процессов.

После вставки нагретый стержень пропускается между двумя валками. Он постепенно приобретает форму при прокатке по формованным канавкам станка. Точная геометрия этих канавок – это то, что придает детали заданные размеры.

Валковая ковка часто используется для изготовления деталей для автомобильной промышленности. Он также используется для производства ножей и ручных инструментов.

Стандартное кузнечно-прессовое оборудование

В процессе ковки металла используются четыре основных инструмента, в зависимости от конкретного используемого метода.

Молотки

Молоток или механический молоток – это инструмент, чаще всего связанный с ковкой. Будь то ручной молоток или массивный молоток, этот инструмент используется для многократных ударов по металлу с целью его деформации.Пока он обладает движущей силой 50 000 фунтов для нанесения ударных ударов под высоким давлением, молоток может придавать металлу форму.

Прессы
Прессы

используют либо механическое, либо гидравлическое давление, чтобы оказывать постоянное давление на штамповочные штампы. Для этого вида оборудования требуется движущая сила в 50 000 тонн для вертикального вдавливания металла в полости штампа с контролируемым высоким давлением. Вместо многократных ударов по металлу для его деформации, металл медленно вдавливается в штампы.

Вытяжные устройства

Высаживающая ковка аналогична ковке на прессе, однако основное отличие заключается в том, что высаживающая машина – это ковочный пресс, который используется горизонтально.Вместо того, чтобы прижимать металл вниз в матрицу, металл перемещается в слепок матрицы в горизонтальном направлении.

Кольцевые ролики

Кольцевые ролики используются для производства колец диаметром от нескольких дюймов до более 300 дюймов. Кольцевые ролики выдавливают неразъемное кольцо, что устраняет необходимость в сварке. Под сильным давлением он поворачивает полый круглый кусок металла относительно вращающегося валка.

Как ковка укрепляет металл?

Известно, что ковка металла позволяет производить одни из самых прочных доступных деталей по сравнению с другими методами производства.По мере нагрева и прессования металла мелкие трещины закрываются, а пустоты, обнаруженные в металле, закрываются.

Кроме того, процесс горячей штамповки разрушает любые примеси в металле и перераспределяет такой материал по металлоконструкциям. Это приводит к значительному уменьшению включений в кованой детали. Включения представляют собой составные материалы, внедренные в сталь на протяжении всего производства, вызывая точки напряжения в изделии.

Несмотря на то, что во время начального процесса литья необходимо бороться с примесями, этот процесс позволит дополнительно улучшить качество металла.

Другой способ, которым ковка укрепляет металл, – это изменение его зеренной структуры. Это связано с потоком зерна материала при его деформации. Подобно другим процессам формования, может быть создана благоприятная зернистая структура, что сделает кованый металл более прочным.

Какие продукты требуют кованого металла?

Процесс ковки невероятно универсален и может применяться к чему угодно, от небольших деталей в дюймах до компонентов весом до 700 000 фунтов.

Кованые изделия могут быть следующими конструктивными элементами:

  • Критические детали самолета:
    • Шасси шасси
    • Валы реактивных двигателей
    • Турбины
  • Транспортное оборудование:
    • Автомобили
    • Железные дороги
    • Коленчатые валы
    • Рычаги
    • Шестерни
    • Шатуны

Кроме того, ковка используется для усиления ручных инструментов (например,г., зубила, заклепки, винты и болты).

Какой металл лучше всего подходит для ковки?

Можно выковать любой металл, но есть определенные металлы и сплавы, которые лучше подходят для различных целей.

Чаще всего подделывают следующие металлы:

  • Углеродистая, легированная и нержавеющая сталь
  • Исключительно твердые инструментальные стали
  • Алюминий
  • Титан
  • Латунь и медь
  • Жаропрочные сплавы, содержащие кобальт, никель или молибден

Из этих вариантов практически невозможно выбрать «лучший», так как это действительно зависит от потребностей клиента.

Экономика 101 для ковки металлов

В меньших количествах кованые детали могут быть очень дорогими в расчете на единицу продукции. Это в первую очередь связано с тем, что изготовление штампа для ковки требует высокой первоначальной стоимости – черта, которую разделяют другие расходы, связанные с открытием цеха.

После того, как все настроено и вы приобрели штампы, фактические эксплуатационные расходы становятся разумно доступными, особенно с учетом того, что автоматизация играет огромную роль. Принимая это во внимание, этот метод изготовления металла обычно лучше всего подходит для продуктов, которые производятся в более значительных количествах.

По мере того, как мир продолжает модернизацию, спрос на высококачественные детали будет только расти. Поскольку ковка производит одни из самых прочных металлов, которые только можно представить, неудивительно, что к 2025 году прогнозируемый объем рынка составит 131,32 миллиарда долларов.

Начало проекта по ковке металла

Если вы заинтересованы в производстве металлических деталей или компонентов по индивидуальному заказу и считаете, что металлическая ковка может быть для вас лучшим вариантом, не стесняйтесь позвонить в The Federal Group USA.Наша опытная группа поддержки рассмотрит вместе с вами требования к вашему проекту, поможет вам определить наилучший план действий и предоставит вам бесплатное ценовое предложение для вашего проекта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы назначить консультацию.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *