Поковка штамповка в чем разница
Изготовление поковок и штамповок: особенности технологии
Ковка и горячая штамповка – одно из трёх основных направлений обработки давлением штучных заготовок из металлов и сплавов. Ввиду того, что способность металла к деформированию существенно возрастает с повышением температуры, методами горячей обработки давлением можно изготавливать изделия сколь угодно сложных форм, причём даже из сталей со сравнительно низкой пластичностью (например, высоколегированных). Более того, некоторые сплавы обрабатываются давлением исключительно при горячем состоянии.
Область распространения операций горячей обработки давлением и её виды
Изготовление поковок и штамповок горячей деформацией определяется температурой, при которой деформируемый металл перестаёт упрочняться. Упрочнение проявляет себя как постоянно растущие значения предела пластичности. Как следствие, к металлу приходится прилагать всё большее усилие, что негативно сказывается на расходе энергии деформирующими машинами. При горячей обработке давлением возрастает подвижность зерен макроструктуры, а их перемещение становится более легким. Поэтому удельные усилия заметно снижаются, поэтому становится возможным формоизменять сталь с высокими степенями деформации, не опасаясь при этом разрушения заготовки.
Ковка и штамповка – основные виды горячей обработки давлением. Соответственно производственное оборудование в первом случае называют ковочным, а во втором – ковочно-штамповочным.
Неконтролируемость теплового расширения металла при горячей обработке давлением в большинстве случаев не даёт возможности изготавливать изделия без допусков и припусков. Поэтому поковки, штамповки – заготовки, которые далее подлежат механической доработке по контуру, сверлению отверстий, изготовлению пазов или галтельных канавок.
Таким образом, под ковкой и штамповкой понимают технологию горячей обработки металлов давлением, которую производят при температурах конца аустенитного превращения. Для низкоуглеродистых и нелегированных сталей – это диапазон температур 1050…12000С, а для высокоуглеродистых и легированных – 850…9500С.
Ковка металла
При ковке течение металла под действием деформирующего инструмента ничем не ограничивается, поскольку формоизменение происходит нажатием гладких бойков по поверхности заготовки. Усилие деформации при этом наименьшее, однако и возможности для точного деформирования металла минимальны: пластическое течение всегда происходит в направлении наименьшего сопротивления, т.е., в зазор между бойками. Поэтому ковка является чисто заготовительной операцией и выполняется в следующих случае:
Основные операции ковки:
Ковку проводят на паровоздушных ковочных молотах, а для деформирования особо крупных поковок (например, коленчатых валов) используют парогидравлические ковочные прессы. Заготовку, прошедшую переходы ковки, называют поковкой.
Горячая штамповка
Штамп представляет собой сложный инструмент, состоящий из двух половинок – подвижной и неподвижной. При этом подвижная часть штампа прикрепляется к ползуну пресса или к бабе паровоздушного штамповочного молота, а неподвижная размещается на столе горячештамповочного оборудования.
Наличие боковых стенок штампа повышает усилие деформирования из-за появления сил трения. Однако готовые штамповки отличаются значительно более высокой размерной точностью, поэтому допуски при этом намного меньше. Кроме того, наличие современного горячештамповочного оборудования – горячештамповочных автоматов, винтовых и кривошипных прессов – позволяет минимизировать также припуски на механическую обработку. Штампованная поковка в ряде случаев подлежит только очистке от окалины.
Таким образом, поковка, штамповка – отличия между ними заключаются в степени точности конечного изделия, и в его форме.
Последовательность проведения технологических процессов горячей штамповки:
Итак, поковка, штамповка – разница между ними состоит в том, что поковка после деформирования всегда подвергается последующей обработке, в то время как штамповка уже имеет форму, приближающуюся к форме конечной детали.
Поковки и штамповки: отличия и особенности
Кованый металлопрокат получают двумя основными способами: ковкой или штамповкой. В первом случае изделию придают необходимую форму посредством постепенной обработки молотами, прессами и т. д. Во втором – заготовку размещают на матрице, после чего ее сдавливает пресс. В итоге готовое изделие получают практически мгновенно.
Различают три вида поковки:
В свою очередь, штамповка делится на четыре вида:
Преимущества и недостатки процессов поковки и штамповки
Обе технологии имеют как свои плюсы, так и минусы, поэтому для производства разных деталей более целесообразны различные процессы. Методы ковки менее затратные, а себестоимость готовых кованых изделий, как правило, ниже. К тому же, на ковочных прессах можно обрабатывать очень большие заготовки (до 250 т). К сожалению, поковка не позволяет получить деталь сложной конфигурации, а качество поверхности изделия невысокое.
Напротив, детали, полученные штамповкой, характеризуются высокой точностью изготовления. Они полностью соответствуют требуемому изделию, а их конфигурация может быть достаточно сложной. Кроме того, методы штамповки позволяют производить небольшие высокоточные детали. Однако цены на такую продукцию достаточно высоки, из-за технологической сложности самого процесса, а также немалой стоимости оборудования и штамповочных матриц. На повышение стоимости влияет и более высокий процент брака (по сравнению с ковкой).
Покупатели, которые просматривали этот товар, также интересуются
Чем отличается поковка от штамповки? Подробное описание процедур обработки металла.
Современная металлургия располагает многими способами обработки металла. Поковка и штамповка являются одними из наиболее распространённых и эффективных. Поковки из стали широко используются в различных областях промышленности.
Однако обрабатывают не только сталь, но и другие сплавы, которые достаточно пластичных для того, чтобы использовать штамповочное оборудование. Первый этап обработки чёрных и цветных металлов идентичен – они разогреваются в печи до технологически указанных температур.
Фактическая разница между поковкой и штамповкой
При обработке чёрных металлов и сплавов, последние далеко не всегда являются пластичными. Другими словами, если заготовку положить под пресс, как бы разогрета она ни была, она может разрушиться вследствие деформации.
По этой причине поковка является наиболее предпочтительным методом обработки металлических заготовок. Она осуществляется в течение продолжительного времени. Молот оказывает прямое воздействие.
Оно может осуществляться, как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной. Положительные стороны поковки:
Поковка продолжает оставаться один из наиболее востребованных способов обработки металла.
Штамповка чёрных и цветных металлов
При штамповке разогретая заготовка размешается в матрице, а сверху на заготовку будет давить пресс высокого давления. Как правило, процесс так же автоматизирован. Бывают случаи, когда давление требуется неоднородное.
Сначала слабое, потом сильнее, и в конце опять слабое. Чтобы максимально исключить ошибки из-за человеческого фактора, станки управляются микроконтроллерами, а точнее программами, заложенными в них.
Отмечаем, что при штамповке присутствует гораздо больше брака. Чаще всего он возникает из-за некорректных действий работников цеха. К примеру, недостаточно разогрели заготовку. Или она успела остыть, пока доставлялась из печи к штамповочному прессу.
В любом случае означенные способы обработки металлов продолжают использоваться ещё с 60-х годов прошлого века. Единственное изменение оборудования – его автоматизация. Принципы остались теми же.
На видео будет продемонстрировано, как происходит процесс горячей штамповки металла:
Выбор заготовки
Заготовками для изготовления деталей механизмов могут служить:
Самым первым критерием при выборе типа заготовки служит материал из которого изготавливается деталь:
Вторым критерием являются технологические возможности каждого из типов:
Технико-экономическое обоснование правильности выбора заготовки
Выбор типа заготовки по данным критериям является приблизительным. Им может удовлетворять сразу несколько вариантов заготовок. Например — фланец (см. рис.).
Он показывает — сколько % материала заготовки используется по назначению, а сколько идёт в отходы, в стружку.
Если деталь изготавливается из проката или поковки, то стоимость заготовки определяется по весу материала, требующегося на изготовление детали и весу сдаваемой стружки руб.,
S — цена 1 кг материала заготовки (проката; поковки), руб.;
Sотх — цена 1 т отходов, руб.
Стоимость заготовок, получаемых остальными способами, с достаточной для курсового проектирования точностью определяется по формуле:
руб.,
Ci — базовая стоимость 1 т заготовок, руб.;
kт, kс, kв, kм, kп — коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, веса заготовки, марки материала и объёма производства деталей.
В случае, когда выбор типа заготовки влияет на содержание технологического процесса, определяют стоимость отличительных операций:
руб.,
Экономический эффект от сопоставления способов получения заготовок
руб.,
Поковка стальная: виды, производство, использование
Подписаться на наши статьи
В данном материале мы расскажем о таком металлоизделии, как поковка стальная, а именно о выпускаемых разновидностях, способах производства и основных вариантах использования в различных отраслях.
Что этот такое?
Поковка металлическая – это не готовое изделие, а металлическая заготовка для изготовления стандартного проката или деталей механизмов. Она может иметь различную форму сечения (круг, квадрат, многоугольник и нестандартные варианты по дополнительному согласованию) и изготавливается из сталей различных марок.
Основное ее отличие от стального круга, квадрата, шестигранника и другого подобного проката – это размер, используемая сталь и термообработка.
Основные документы, регламентирующие производство, используемые марки сталей, а также технические характеристики получаемых изделий:
Что касается используемых сталей, то в качестве сырья выступают: 20X13, 07Х16Н4Б, 14Х17Н2, 08X13, 07Х16Н6, 08Х18Г8Н2Т, 04Х18Н10, 10Х14Г4Н4Т, ХН65МВ и ряд других марок. Выбор конкретной зависит исключительно от дальнейшего использования готового изделия и требуемых характеристик.
Также от выбранного сырья зависит вид полученной поковки, но этого вопроса мы коснемся несколько позже.
Производство
Из-за большого разнообразия сталей и сплавов и различных требований к готовой продукции для ее производства используются различные методы. Их можно разделить на две большие группы.
Штамповка
При штамповке сырье спрессовывается специальным штампом, распределяющим металл заготовки по форме. Из-за используемого оборудования и самого процесса получаемые металлоизделия также часто называют штамповками.
Данный метод штамповки дополнительно можно разделить еще на две разновидности:
Однозначно сказать, какая из них лучше достаточно сложно. Разогрев заготовки перед штамповкой существенно улучшает тягучесть стали и упрощает формирование поковки, но поддержание высокой температуры требует энергозатрат и увеличивает сроки производства. Холодная же штамповка не может обеспечить должную производительность при использовании объемных заготовок.
Ковка
Ковка – второй способ изготовления. Его основное отличие в том, что из заготовки необходимое изделия получается постепенно. В зависимости от массы и размера заготовки изделие формируется с помощью различных механизированных гидравлических прессов или вручную – кувалдами и молотками.
Ковка – более долгий процесс. К тому же точность изготовления уступает методу штамповки, так как заготовка формируется фактически вручную.
Сложность изготовления вы можете оценить в следующем видео.
Использование
Как уже говорилось, металл поковки выбирается исходя из последующего использования изделия. Сфера их применения по-настоящему широка и охватывает множество отраслей промышленности.
Вот лишь несколько примеров:
Остановимся на использовании чуть подробнее, так как оно зависит еще и от вида поковки. Исходя из используемого сырья, можно выделить следующие разновидности:
Также можно произвести деление и по способу производства. Соответственно, металлические поковки могут быть:
В заключение
В данной статье мы дали все ответы на вопросы, касающиеся поковки: выделили виды стали, используемые при производстве, рассмотрели методы изготовления и получаемые разновидности, отметили основные сферы применения, а также указали основные ГОСТы, которые помогут вам объективнее оценить качество приобретаемых металлоизделий.