Kovanie je súhrnný názov pre kovanie a lisovanie. Je to metóda tvárnenia, ktorá využíva kladivo, nákovu a razník kováča alebo formy na vyvíjanie tlaku na polotovar, čím sa dosiahne plastická deformácia a získajú sa diely požadovaného tvaru a veľkosti.
Čo je kovanie
Počas procesu kovania prechádza celý polotovar výraznou plastickou deformáciou a relatívne veľkým množstvom plastického toku. Pri procese lisovania sa polotovar formuje hlavne zmenou priestorovej polohy každej časti a nedochádza k žiadnemu plastickému toku na veľkej vzdialenosti vo vnútri. Kovanie sa používa hlavne na spracovanie kovových dielov. Môže sa použiť aj na spracovanie určitých nekovov, ako sú technické plasty, guma, keramické polotovary, tehly a na tvarovanie kompozitných materiálov.
Valcovanie, ťahanie atď. v kováčskom a hutníckom priemysle sú všetko spracovanie plastov alebo tlakové spracovanie. Kovanie sa však používa hlavne na výrobu kovových dielov, zatiaľ čo valcovanie a ťahanie sa používajú hlavne na výrobu univerzálnych kovových materiálov, ako sú plechy, pásy, rúry, profily a drôty.
Klasifikácia kovania
Kovanie sa klasifikuje hlavne podľa metódy tvárnenia a teploty deformácie. Podľa metódy tvárnenia možno kovanie rozdeliť do dvoch kategórií: kovanie a lisovanie. Podľa teploty deformácie možno kovanie rozdeliť na kovanie za tepla, kovanie za studena, kovanie za tepla a izotermické kovanie atď.
1. Kovanie za tepla
Kovanie za tepla je kovanie vykonávané nad teplotou rekryštalizácie kovu. Zvýšenie teploty môže zlepšiť plasticitu kovu, čo je prospešné pre zlepšenie vnútornej kvality obrobku a zníženie jeho pravdepodobnosti praskania. Vysoké teploty môžu tiež znížiť odolnosť kovu voči deformácii a znížiť požadovanú hmotnosť.kovacie strojeExistuje však veľa procesov kovania za tepla, pri ktorých je presnosť obrobku nízka a povrch nie je hladký. Výkovky sú náchylné na oxidáciu, oduhličenie a poškodenie spálením. Ak je obrobok veľký a hrubý, materiál má vysokú pevnosť a nízku plasticitu (napríklad ohýbanie extra hrubých plechov valcovaním, ťahanie tyčí z vysoko uhlíkovej ocele atď.) a používa sa kovanie za tepla.
Všeobecne používané teploty kovania za tepla sú: uhlíková oceľ 800~1250℃; legovaná konštrukčná oceľ 850~1150℃; rýchlorezná oceľ 900~1100℃; bežne používaná hliníková zliatina 380~500℃; legovaná oceľ 850~1000℃; mosadz 700~900℃.
2. Kovanie za studena
Kovanie za studena je kovanie vykonávané pod teplotou rekryštalizácie kovu. Vo všeobecnosti sa kovanie za studena vzťahuje na kovanie pri izbovej teplote.
Obrobky tvarované kovaním za studena pri izbovej teplote majú vysokú tvarovú a rozmerovú presnosť, hladké povrchy, málo krokov spracovania a sú vhodné na automatizovanú výrobu. Mnohé diely kované za studena a lisované za studena sa môžu priamo použiť ako súčiastky alebo výrobky bez potreby obrábania. Avšak pri kovaní za studena sa v dôsledku nízkej plasticity kovu ľahko vytvárajú trhliny počas deformácie a odolnosť voči deformácii je veľká, čo si vyžaduje veľkotonážne kovacie stroje.
3. Teplé kovanie
Kovanie pri teplote vyššej ako je normálna teplota, ale nepresahujúcej teplotu rekryštalizácie, sa nazýva teplé kovanie. Kov sa predhrieva a teplota ohrevu je oveľa nižšia ako pri teplom kovaní. Teplé kovanie má vyššiu presnosť, hladší povrch a nízku odolnosť voči deformácii.
4. Izotermické kovanie
Izotermické kovanie udržiava konštantnú teplotu polotovaru počas celého procesu tvárnenia. Izotermické kovanie slúži na plné využitie vysokej plasticity určitých kovov pri rovnakej teplote alebo na dosiahnutie špecifických štruktúr a vlastností. Izotermické kovanie vyžaduje udržiavanie formy a nekvalitného materiálu na konštantnej teplote, čo si vyžaduje vysoké náklady a používa sa iba pri špeciálnych procesoch kovania, ako je superplastické tvárnenie.
Charakteristiky kovania
Kovanie môže zmeniť štruktúru kovu a zlepšiť jeho vlastnosti. Po kovaní za tepla sa pôvodná uvoľnenosť, póry, mikrotrhliny atď. v odlievanom stave zhutnia alebo zvaria. Pôvodné dendrity sa rozbijú, čím sa zrná zjemnia. Zároveň sa zmení pôvodná segregácia a nerovnomerné rozloženie karbidov. Vďaka tomu sa štruktúra zjednotí, čím sa získajú výkovky, ktoré sú husté, rovnomerné, jemné, majú dobrý celkový výkon a sú spoľahlivé pri používaní. Po deformácii výkovku kovaním za tepla má kov vláknitú štruktúru. Po deformácii kovaním za studena sa kovové kryštály stanú usporiadanými.
Kovanie slúži na to, aby kov plasticky tekol a vytvoril obrobok požadovaného tvaru. Objem kovu sa po vzniku plastického toku v dôsledku vonkajšej sily nemení a kov vždy tečie k dielu s najmenším odporom. Vo výrobe sa tvar obrobku často riadi podľa týchto zákonov, aby sa dosiahli deformácie, ako je zhrubnutie, predĺženie, roztiahnutie, ohyb a hlboké ťahanie.
Presná veľkosť kovaného obrobku je vhodná na organizáciu hromadnej výroby. Rozmery foriem v aplikáciách, ako je kovanie, extrúzia a lisovanie, sú presné a stabilné. Na organizáciu špecializovanej hromadnej alebo hromadnej výroby možno použiť vysokoúčinné kovacie stroje a automatické kovacie výrobné linky.
Medzi bežne používané kovacie stroje patria kovacie kladivá,hydraulické lisya mechanické lisy. Kovací kladivový ...
Trend vývoja technológie kovania
1) Zlepšiť vnútornú kvalitu kovaných dielov, najmä zlepšiť ich mechanické vlastnosti (pevnosť, plasticita, húževnatosť, únavová pevnosť) a spoľahlivosť.
To si vyžaduje lepšie uplatnenie teórie plastickej deformácie kovov. Používanie materiálov s inherentne lepšou kvalitou, ako je vákuovo upravená oceľ a vákuovo tavená oceľ. Správne vykonávanie predkovovacieho ohrevu a tepelného spracovania pri kovaní. Prísnejšie a rozsiahlejšie nedeštruktívne testovanie kovaných dielov.
2) Ďalej rozvíjať technológiu presného kovania a presného lisovania. Bezobrábacie spracovanie je najdôležitejším opatrením a smerom pre strojársky priemysel na zlepšenie využitia materiálu, zvýšenie produktivity práce a zníženie spotreby energie. Vývoj neoxidačného ohrevu výkovkov, ako aj vysoko tvrdých, odolných voči opotrebovaniu a dlhotrvajúcich materiálov na formy a metód povrchovej úpravy, bude viesť k rozšírenému využitiu presného kovania a presného lisovania.
3) Vyvíjať kovacie zariadenia a kovacie výrobné linky s vyššou produktivitou a automatizáciou. V rámci špecializovanej výroby sa výrazne zvyšuje produktivita práce a znižujú sa náklady na kovanie.
4) Vyvinúť flexibilné systémy tvárnenia kovaných dielov (aplikácia skupinovej technológie, rýchla výmena nástrojov atď.). To umožňuje viacrozmernú, malosériovú výrobu kovaných dielov s využitím vysokoúčinných a vysoko automatizovaných kovacích zariadení alebo výrobných liniek. Priblížiť produktivitu a hospodárnosť k úrovni hromadnej výroby.
5) Vyvíjať nové materiály, ako napríklad metódy kovania materiálov práškovej metalurgie (najmä dvojvrstvového kovového prášku), tekutého kovu, vláknami vystužených plastov a iných kompozitných materiálov. Vyvíjať technológie ako superplastické tvárnenie, vysokoenergetické tvárnenie a vnútorné vysokotlakové tvárnenie.
Čas uverejnenia: 4. februára 2024
