Паковка металла это

Что такое поковка? Этапы производственного процесса изготовления поковки

Сегодня обработка металлов давлением является наиболее распространенным и технически обоснованным методом получения заготовок, именуемых поковками, которые в дальнейшем подвергаются механической обработке для достижения требуемых размеров и конфигурации детали.

Поковка – это промежуточная заготовка, полученная методом пластической деформации металла, особенность которой является ее схожесть с будущей деталью или изделием по габаритным размерам и форме.

Процесс изготовления поковки проходит следующие этапы:

1. Резка проката различной конфигурации на необходимые размеры.

Используемый прокат может иметь круглое, квадратное, прямоугольное и многоугольное сечения. Иногда допускается применение заготовки в виде специального профиля (уголок, двутавр, швеллер)

2. Процесс деформации метала.

3. Термическая обработка поковки (нормализация и отпуск)

4. Прием готовой поковки отделом технического контроля.

Методы, используемые для изготовления поковки

Сегодня существует два основных метода получения поковки:

Ковка – процесс деформации металлической заготовки, которая находится в пластическом состоянии и придания ей нужной формы путем воздействия ударной нагрузки бойков молота или пресса. К ковке также относят гибку, вытяжку, волочение. Отличительной особенностью ковки является то, что заготовка находится в свободном положении в процессе деформации, она не имеет четкой базировки.

Припуск под обработку кованой поковки практически в 2 раза больше, нежели у поковки полученной методом штамповки. На производстве ковку применяют только в мелкосерийном и единичном производстве двумя основными методами, это ручной или машинный.

Штамповка – процесс деформации металлической исходной заготовки под давлением, протекающий с использованием дополнительной оснастки (специального штампа). Процесс пластической деформации осуществляется в матрице штампа, форма которой полностью идентична изготовляемой поковке. Ударным элементом, оказывающим нагрузку, выступает пуансон.
Штамповка может быть выполнена с предварительным нагревом исходной заготовки, так и без него.

Штамповка, в отличие от ковки, имеет достаточно высокую производительность, она не требует высокой квалификации рабочих, а на выходе поковка имеет более высокую точность размеров и малую шероховатость поверхностного слоя. Однако применение штампов целесообразно только в массовом и серийных производства, чтобы оправдать затраты на их дорогостоящее изготовление.

Сталь 5ХНМ и ее применение в кузнечно-штамповом производстве

Легированная сталь марки 5ХНМ (инструментальная штамповая) широко применяется в отраслях, где к изготавливаемой продукции предъявляются высокие требования по твердости, прочности, износоустойчивости, а также где необходима высокая точность изготовления. Зачастую это инструментальное производство и станкостроение.

Поковка, полученная из стали 5ХНМ, нашла свое основное применение в конструировании и производстве прессовых штампов, ковочных агрегатов, молотов.

Сталь 5ХНМ обладает следующими механическими свойствами:

Предел прочности в – 1570 МПа
Предел текучести T – 1420 МПа
Твердость после отжига – 241 МПа
Ударная вязкость KCU – 340 кДж / м2

Анализируя физические свойства и состав базовых легирующих элементов стали 5ХНМ можно отметить, что благодаря высокому содержанию хрома – до 0,8 % и никеля до 1,8 % сталь обладает высокой твердостью, прочностью и упругостью, что позволяет избежать трещин на поверхности поковки после ее термической обработки. Входящий в состав молибден до 0,3% способствует хорошей ударной вязкости, тем самым предотвращая появление хрупкости стали после отпуска.

Поковки из штамповой стали 5ХНМ подвергают отжигу, подготавливая ее их для последующей термической обработки и обеспечивая снятия внутренних напряжений в структуре.

Для того чтобы инструмент, изготовленный из штамповой легированной стали 5ХНМ обладал максимальной твердостью и имел длительный срок службы требуется финишная термообработка. Закалка осуществляется при температуре, которая достигает 850°C, а затем производится последующий отпуск при температуре 460-520°C.

Среда, в которой будет производиться закалка и отпуск, а также температурный режим выбирается технологом в зависимости от условий работы и испытываемой ударной нагрузки изготовляемого инструмента. Однако нужно помнить, что высокие температуры в процессе закалки могут стать причиной увеличения прокаливаемости стали и как следствие снижение ударной вязкости.

Существует также и зарубежные аналоги штамповой легированной стали 5ХНМ, которая также приобрела большую популярность в США и странах Евросоюза.

Здесь ее маркируют в соответствии своих стандартов, действующих на территории страны. Например, Т61206 или L6 на территории США и 55NiCrMoV7 в странах Евросоюза.

Поковки стальные и их виды

Поковка – это такое изделие или заготовка (промежуточное звено в производстве какой-либо детали, оборудования), изготавливаемое из стали прочных марок, применение которого широко распространено во многих отраслях промышленности, автомобилестроении, сельском хозяйстве. Особенностью такой заготовки является ее схожесть про форме и размеру с будущим изделием. Такие свойства этих изделий, как прочность, гибкость, износостойкость сделали их незаменимыми составляющими элементами в производстве различных деталей.

Читать еще:  Как выбрать сверло по металлу

Процесс производства стальных поковок

Сегодня многие предприятия, занимающиеся реализацией поковок, имеют свои сталелитейные цеха, оснащенные современным высокотехнологичным оборудованием.

Сырье для производства таких изделий специалисты тщательно подбирают с учетом их будущей сферы эксплуатации. Они выявляют, каким нагрузкам в будущем будет подвергаться деталь, в какой среде эксплуатироваться. После обработки полученной информации подбираются наиболее подходящие для конкретных условий эксплуатации марки стали.

Изготавливают стальные поковки строго в соответствии с техническими параметрами, которые регламентируются ГОСТ 8479-70, ГОСТ 7505-83, ГОСТ 25054-81, ГОСТ 7829-70 и др.

Стандарты предъявляют особые технические требования к весу, форме, составу (марке стали) изделия, а, также, к методам проведения исследований, проверок изделий на прочность и другие параметры.

В настоящее время используют два способа производства стальных поковок:

1. Метод свободной (кузнечной) ковки. В данном случае форма заготовки шлифуется посредством многократно наносимых ударов. Изделие может производится холодным или горячим способом, когда заготовка предварительно нагревается.

2. Метод штамповки. Такой способ характеризуется равномерным давлением на первичную заготовку, в результате чего формируются все поверхности модели. Этот способ изготовления наиболее приемлем, потому что исключает растекание металла. А качество готового изделия будет зависеть только от свойств штампа.

Сейчас производители реализуют свой товар и через интернет-сайты, где могут рассказать о достоинствах своей продукции, этапах и методах ее производства. Например, подробнее о стальных поковках можно узнать тут: http://vladresurs.ru/.

В зависимости от входящих в состав элементов, стали различаются по маркам. В производстве заготовок используют разные марки, исходя из этого они подразделяются на разные виды.

Виды поковок и их основное назначение

Поковки углеродные

Производятся из специальных видов углеродистой стали, которые отличаются особой прочностью. Свойство прочности отмечается на изделии цифрой после букв «КП». Выбирать марку стали и предел прочности для этих изделий может заказчик. Такие заготовки с успехом применяются в строительстве, для изготовления конструкций из арматуры, используются в металлургической, нефтехимической, промышленности, поставляются на краностроительные и подшипниковые заводы.

Поковки прессовые

Такие заготовки производят методом штамповки посредством пресса. Данный вид особо часто встречается в машиностроении, горнодобывающей и нефтехимической промышленности и других сферах.

Поковки молотовые

Производятся с помощью кузнечного молота, кувалды. Обладают улучшенные показателями твердости и гибкости. Также широко применимы в автомобилестроении и разных сферах промышленности.

Поковки нержавеющие

Эти поковки, изготовленные из однородной по структуре, чистой нержавеющей стали востребованы в электропромышленности, судостроении. Размеры данной группы заготовок могут исчисляться в тоннах. Они применяются для производства турбин, валов.

Поковки легированные

Производятся из специальной (легированной) стали, состав которой наделяет будущее изделие дополнительными веществами: марганцем, никелем, кремнием, кобальтом, хромом и др. Поэтому, в отличие от других видов, такие поковки обладают дополнительными свойствами.

Входящие в состав этой стали элементы, способны придавать заготовке особые качества: повышенную твердость, устойчивость к коррозии и т.д.

Поковки инструментальные

Этот вид поковок изготавливаются из углеродистой и/или легированной стали. Основная область применения – изготовление инструментов высокой точности и прочности. Выпускаются такие заготовки в виде фрез, оправок и других форм. Такие поковки нашли свое применение в сельском хозяйстве, как комплектующие для тракторов и сельхозорудий, и других сферах.

Конфигурации поковок

В зависимости от области применения, поковки различаются по внешнему виду, и бывают:

– круглой формы и круглой формы с уступами (в виде дисков, дисков без отверстий и с отверстиями, валов, колец и др.);

– прямоугольного сечения (в виде бруса, куба, цилиндра, плит).

При покупке стальных поковок необходимо отталкиваться от оттого, в каких условиях они будут эксплуатироваться. В зависимости от этого, заказчик может устанавливать свои определенные требования к продукции в плане выбора марки стали, размера, веса и конфигурации. Современные производители четко следуют всем инструкциям клиента и стараются максимально удовлетворить его требования, поставляя качественный сертифицированный товар по низким ценам.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2015.11.10

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

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.

Читать еще:  Теплопроводные металлы примеры

Основные документы, регламентирующие производство, используемые марки сталей, а также технические характеристики получаемых изделий:

  • ГОСТ 8479-70 – для изделий из конструкционной стали,
  • ГОСТ 7829-70 – припуски и допуски для вышеуказанных металлоизделий,
  • ГОСТ 7505-89 – для штампованный поковок,
  • ГОСТ 25054-81 – для изделий, устойчивых к коррозии.

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.

  • высокая точность размеров получаемой детали,
  • гладкость и однородность поверхности,
  • высокая скорость выпуска за счет одновременного формирования сразу нескольких поверхностей,
  • снижение расходов времени и средств.

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:

  • В металлургии – валки, опоры и стойки, заготовки под штамповку и трубный прокат. Эта отрасль является основной по потреблению.
  • В нефтяной промышленности – для производства обечаек и патрубков.
  • В электроэнергетике – в качестве заготовок для роторов, валов генераторов, турбин.
  • В горном деле – для производства валков, осей и шестерней.
  • В кораблестроении – для гребных валов.
  • В строительстве – для изготовления скоб, хомутов, анкеров и прочего крепежа.

Остановимся на использовании чуть подробнее, так как оно зависит еще и от вида поковки. Исходя из используемого сырья, можно выделить следующие разновидности:

  • Поковки углеродные. Сырьем для производства являются высокопрочные углеродистые стали. Такие поковки используются для создания элементов ответственных конструкций и механизмов повышенной надежности.
  • Нержавеющие. Как несложно догадаться, производятся из нержавеющих сталей. Основное применение – работа в неблагоприятных условиях, например, при повышенной влажности.
  • Легированные. Изготавливаются из специальных сталей, обогащенных легирующими элементами, благодаря которым материал получает дополнительные свойства: повышенную твердость, устойчивость к коррозии и другие.
  • Инструментальные. Сырьем выступают специальные стали, благодаря чему удается получить высокоточные, прочные изделия, позволяющие производить обработку различных материалов. Например, сюда можно отнести фрезы для работы с деревом и металлом.

Также можно произвести деление и по способу производства. Соответственно, металлические поковки могут быть:

  • Прессовые. Выпускаются методом штамповки. Различны по характеристикам и областям применения.
  • Молотовые. Производятся с использованием кузнечных молотов. Обладают хорошей гибкостью.

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.

Виды поковок из металла, процесс изготовления

Поковка стальная представляет собой заготовку, получаемую методом пластической деформации металла. Это изделие промежуточной стадии производства. Оно характеризуется схожестью с будущим изделием габаритами и формой. В качестве основного материала используют сталь прочных марок, а также другие металлы, востребованные в современной промышленности. Например, поковка алюминиевая активно применяется в автомобилестроении, для изготовления деталей двигателей и трансмиссии.

Виды поковок

Существует множество форм готовых изделий. Они зависят от формы используемого прессового оборудования. Чаще всего используют поковки из квадратной заготовки. Их получают методом штамповки или машинной ковки.

Читать еще:  Станок токарный по металлу бытовой настольный

Рассмотрим существующие виды поковок:

  1. Нержавеющие. Изготавливаются из стали, не подверженной коррозии. В производстве используется материал с однородной структурой. Изделия востребованы в судостроении и энергетической промышленности. Из них изготавливают крупные детали типа валов или турбин ТЭС, поэтому их вес может исчисляться тоннами.
  2. Легированные. Изготавливаются из специальных сортов стали, которые содержат элементы, призванные повысить эксплуатационные характеристики металла. К ним относятся хром, марганец, никель, кремний и кобальт. Данные материалы способны придать металлу повышенную твердость, прочность и прочие полезные свойства.
  3. Прессовые поковки. Такие заготовки получают методом горячей или холодной пластической деформации металла на прессах. Они широко востребованы в машиностроительной, судостроительной, горнодобывающей и других отраслях промышленности.
  4. Молотовые поковки. Получают методом кузнечной обработки металла. Заготовки отличаются высокой твердостью и гибкостью. Их используют в автомобилестроении при изготовлении несущих элементов и крупных узлов транспорта.
  5. Инструментальные. Изготавливают из углеродистой или легированной стали. Отличные эксплуатационные свойства востребованы в области производства высокопрочного инструмента высокой точности и других отраслях промышленности. Отличаются разнообразием форм.
  6. Углеродистые. Такие заготовки получают из высокопрочных сортов стали. Их активно применяют в строительстве при изготовлении несущих конструкций объектов. Кроме того, их используют в подшипниковом производстве.

Не следует путать поковку и металлопрокат. Несмотря на визуальное сходство, материалы отличаются методом производства и, как следствие, техническими характеристиками, даже при использовании одной марки стали.

Отдельного упоминания заслуживают заготовки с оцинкованной поверхностью. Толщина защитного слоя зависит от марки изделия. Цинк отличается устойчивостью к коррозии и агрессивным средам. Это позволяет в несколько раз повысить срок эксплуатации. Оцинкованные заготовки востребованы в сложных климатических условиях.

Несмотря на разнообразие форм, наиболее востребованной в промышленности является поковка квадратная.

Методы получения

Изготовление поковок – довольно сложный технологический процесс. Существует два метода получения заготовок:

  1. Ковка. Данный способ производства поковок характеризуется предварительным нагревом металла до пластичного состояния. После этого заготовке придают нужную форму с помощью ударной нагрузки молота или пресса. Особенностью процесса является свободное положение заготовки при обработке. Поковки, полученные методом ковки, отличаются высоким припуском под обработку. Этот показатель практически в 2 раза превышает аналогичный для штампованных изделий. Гибка, вытяжка и волочение также являются разновидностями ковки.
  2. Штамповка. Главную роль в производственном процессе играет специальная оснастка, которая называется штампом. Матрица воздействует на заготовку с большим давлением. Ее форма полностью повторяет контуры готового изделия. Функцию силового элемента выполняет пуансон. Производственный процесс может протекать как в холодном, так и горячем режиме. Метод отличается высокой производительностью. Для обслуживания оборудования не нужны работники высокой квалификации. По сравнению с ковкой готовое изделие обладает более точными размерами и меньшей шероховатостью поверхности. Единственный недостаток штамповки заключается в высокой стоимости оборудования. Его целесообразно использовать лишь при массовом производстве.

Процесс изготовления поковок

Независимо от метода получения готового изделия изготовление поковок состоит из следующих этапов:

  1. Разделка металлургического проката на отрезки необходимого размера. Типоразмер и сечение исходного сырья зависит от возможностей поставщиков. Это может быть круг, квадрат, многогранник и даже швеллер или двутавр.
  2. Деформация металла. При ковке заготовка шлифуется под действием многократных ударов. Штамповка характеризуется равномерным давлением на поковку, в результате чего формируется готовая поверхность.
  3. Нормализация и отпуск заготовки.
  4. Качество готового изделия определяется специалистами технического контроля.

Преимущества применения

Производством рассматриваемых изделий занимаются литейные заводы. На них поставляют заготовки поковок, где они проходят полный технологический цикл, включая термическую обработку. Готовое изделие обладает следующими преимуществами:

  • отличными эксплуатационными характеристиками;
  • стабильными механическими свойствами;
  • высокой стойкостью по Бринеллю;
  • низкой стоимостью.

Заготовки не требует особых условий для хранения. В случае необходимости их можно складировать даже на открытой строительной площадке. Они долго сохраняют свои свойства.

Поверхность изделия отличается высоким качеством. На заготовках отсутствуют раковины, заусенцы, наплывы или другие дефекты. Кроме того, в процессе обработки металла не происходит обезуглероживания материала.

ГОСТ 7509-89

Настоящий межгосударственный стандарт определяет величину допусков, припусков и кузнечных напусков стальных поковок, изготовленных методом горячей объемной штамповки. Существуют ограничения по массе и размеру. В стандарте указано, что на заготовки массой больше 250 кг и размерами более 2500 мм допустимые отклонения, радиусы закругления наружных углов и прочие параметры устанавливают путем переговоров между изготовителем и заказчиком.

Поковки – востребованное в различных отраслях промышленности изделие. Их получает путем ковки и штампования заготовки. Как вы считаете, могут ли детали, изготовленные методом литья, соперничать по качеству с поковками? Напишите ваше мнение в блоке комментариев.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector