Pokiaľ ide o výrobu vysoko kvalitných výkovkov za tepla, výber správneho procesu kovania je rozhodujúci. Ako skúsený dodávateľ horúcich výkovkov som bol svedkom toho, ako môže výber procesu kovania výrazne ovplyvniť kvalitu, náklady a výkon konečného produktu. V tomto blogu sa podelím o niekoľko postrehov, ako zvoliť vhodný proces kovania pre výkovky za tepla.
Pochopenie základov kovania za tepla
Kovanie za tepla je kovoobrábací proces, pri ktorom sa kov zahrieva nad teplotu rekryštalizácie a potom sa tvaruje pomocou tlakových síl. Tento proces ponúka niekoľko výhod, vrátane zlepšených mechanických vlastností, ako je zvýšená pevnosť a húževnatosť, v porovnaní s inými výrobnými metódami. Teplo robí kov tvárnejším, čo mu umožňuje relatívne ľahko tvarovať zložité tvary.
Typy procesov kovania za tepla
Otvorené - Zápustkové kovanie
Zápustkové kovanie je jednou z najstarších a najjednoduchších foriem kovania. Pri tomto procese je kov umiestnený medzi dve ploché alebo tvarované matrice, ktoré úplne neobopínajú obrobok. Matrice vyvíjajú tlak na kov a deformujú ho do požadovaného tvaru. Zápustkové kovanie je ideálne na výrobu veľkých, jednoducho tvarovaných dielov, ako sú hriadele, tyče a kotúče. Ponúka vysoký stupeň flexibility, pretože sa môže prispôsobiť širokej škále veľkostí a tvarov. Nemusí však byť vhodný pre diely so zložitou geometriou alebo úzkymi toleranciami. Napríklad, ak potrebujete veľký, pevný hriadeľ pre ťažké stroje, kovanie v zápustke môže byť skvelou voľbou.
Uzavreté - Zápustkové kovanie
Uzavreté - zápustkové kovanie, tiež známe ako odtlačok - zápustkové kovanie, zahŕňa umiestnenie zahriateho kovu do dutiny zápustky, ktorá je negatívom požadovaného tvaru dielu. Matrice sa uzatvárajú okolo kovu a nútia ho vyplniť dutinu. Tento proces môže produkovať diely s vysokou presnosťou a komplexnou geometriou. Uzavreté - zápustkové kovanie sa bežne používa na výrobu komponentov ako naprAutodiely kované za tepla, letecké diely a nástroje. Počiatočné náklady na nástroje pre uzavreté zápustkové kovanie sú relatívne vysoké, ale stávajú sa nákladovo efektívnymi pri výrobe veľkého množstva dielov.
Kovanie valcovaním
Kovanie valcovaním je proces, pri ktorom zahriaty kov prechádza cez dvojicu valcov s tvarovanými drážkami. Rolky postupne zmenšujú prierez kovu a tvarujú ho do požadovanej podoby. Kovanie valcovaním sa často používa na výrobu dlhých, osovo symetrických častí, ako sú nápravy, tyče a čepele. Ide o kontinuálny proces, vďaka čomu je vhodný pre veľkoobjemovú výrobu. Kovanie valcovaním môže tiež zlepšiť štruktúru zŕn kovu, čo má za následok lepšie mechanické vlastnosti.
Rozrušené kovanie
Upchaté kovanie sa používa na zväčšenie plochy prierezu obrobku jeho stláčaním pozdĺž jeho osi. Tento proces sa bežne používa na vytváranie hláv na skrutkách, nitoch a iných spojovacích materiáloch. Upchaté kovanie sa môže vykonávať pomocou operácie s jedným alebo viacerými údermi, v závislosti od zložitosti dielu. Je to vysoko efektívny proces výroby dielov so zväčšenými koncami.
Faktory, ktoré treba zvážiť pri výbere procesu kovania
Geometria dielu
Tvar a zložitosť dielu sú snáď najdôležitejšie faktory pri určovaní vhodného procesu kovania. Jednoduché, veľkorozmerné diely sú vhodné na kovanie v zápustke, zatiaľ čo zložité diely so zložitými detailmi vyžadujú kovanie v uzavretých zápustkách. Napríklad aRadlica kovaná za teplas jedinečným tvarom a špecifickým zakrivením môže byť potrebné vyrobiť pomocou uzavretého zápustkového kovania, aby sa zabezpečila presná replikácia dizajnu.
Požiadavky na toleranciu
Tolerancia sa vzťahuje na prípustnú odchýlku od špecifikovaných rozmerov dielu. Ak vaša súčiastka vyžaduje tesné tolerancie, uzavreté zápustkové kovanie je zvyčajne najlepšou voľbou. Voľné kovanie nemusí byť schopné dosiahnuť rovnakú úroveň presnosti. Pre diely používané vo vysoko presných aplikáciách, ako sú letectvo alebo lekárske zariadenia, je nevyhnutná prísna kontrola tolerancie a podľa toho sa musí zvoliť proces kovania.
Objem výroby
Množstvo dielov, ktoré potrebujete vyrobiť, tiež zohráva významnú úlohu pri výbere procesu kovania. Voľné kovanie je nákladovo efektívne pre malosériovú výrobu vďaka relatívne nízkym nákladom na nástroje. Na druhej strane, uzavreté zápustkové kovanie, napriek vysokým počiatočným investíciám do nástrojov, sa stáva hospodárnejším pre veľkoobjemovú výrobu, pretože náklady na diel klesajú so zvyšujúcim sa množstvom. Valcové kovanie a tlačené kovanie sú vhodné aj pre veľkosériovú výrobu vďaka ich nepretržitej alebo efektívnej prevádzke.
Vlastnosti materiálu
Rôzne kovy a zliatiny majú rôzne vlastnosti kovania. Niektoré materiály sú poddajnejšie a ľahšie sa kujú ako iné. Napríklad zliatiny hliníka sa vo všeobecnosti ľahšie kujú ako zliatiny ocele s vysokou pevnosťou. Výber procesu kovania môže byť potrebné upraviť na základe vlastností materiálu, aby sa zabezpečila úspešná operácia kovania. Okrem toho môže proces kovania ovplyvniť aj konečné materiálové vlastnosti dielu. Napríklad určité procesy kovania môžu zlepšiť štruktúru zŕn a zlepšiť mechanické vlastnosti kovu.
Úvahy o nákladoch
Náklady sú vždy hlavným faktorom pri akomkoľvek rozhodnutí o výrobe. Okrem nákladov na nástroje a objemu výroby zahŕňajú ďalšie faktory súvisiace s nákladmi prácu, spotrebu energie a plytvanie materiálom. Voľné kovanie má zvyčajne nižšie náklady na nástroje, ale môže vyžadovať viac práce a energie na jeden diel. Uzavreté zápustkové kovanie má vyššie náklady na nástroje, ale môže znížiť prácu a odpad materiálu pri veľkoobjemovej výrobe. Je dôležité vykonať analýzu nákladov a výnosov, aby ste určili nákladovo najefektívnejší proces kovania pre vašu konkrétnu aplikáciu.
Aplikácia – špecifické úvahy
Aplikácie elektrického vedenia
V odvetví elektrického vedenia musia byť diely kované za tepla pevné, odolné a schopné odolať drsným podmienkam prostredia.Za tepla kované diely pre elektrické vedeniaako sú izolátory, konektory a podporné konzoly často vyžadujú vysoko presnú výrobu, aby sa zabezpečila správna funkčnosť. Pre tieto diely sa bežne používa uzavreté zápustkové kovanie, pretože dokáže vyrábať komponenty s úzkymi toleranciami a vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami.
Automobilové aplikácie
Automobilové diely vyžadujú vysokú kvalitu a konzistentný výkon. Autodiely kované za tepla, ako sú kľukové hriadele, ojnice a ozubené kolesá, musia byť vyrobené presne tak, aby spĺňali prísne požiadavky automobilového priemyslu. Uzavreté zápustkové kovanie je preferovaný proces pre väčšinu automobilových aplikácií kvôli jeho schopnosti vyrábať zložité, vysoko pevné diely s úzkymi toleranciami.
Poľnohospodárske aplikácie
Poľnohospodárske zariadenia, ako sú pluhy a brány, vyžadujú diely, ktoré sú robustné a vydržia náročné používanie.Radlica kovaná za teplaa iné poľnohospodárske komponenty môžu byť vyrábané buď pomocou otvoreného alebo uzavretého zápustkového kovania, v závislosti od zložitosti dielu a objemu výroby. Otvorené zápustkové kovanie môže postačovať pre jednoduché, veľké poľnohospodárske diely, zatiaľ čo uzavreté zápustkové kovanie je lepšie pre diely so zložitejším dizajnom.
Záver
Výber správneho procesu kovania pre výkovky za tepla je zložité rozhodnutie, ktoré si vyžaduje starostlivé zváženie viacerých faktorov vrátane geometrie dielu, požiadaviek na toleranciu, objemu výroby, vlastností materiálu a nákladov. Ako dodávateľ výkovkov za tepla máme odborné znalosti a skúsenosti, ktoré vám pomôžu vybrať najvhodnejší proces kovania pre vašu špecifickú aplikáciu. Či už potrebujete jednoduchú, veľkorozmernú súčiastku alebo komplexnú, vysoko presnú súčiastku, môžeme poskytnúť vysokokvalitné výkovky za tepla, ktoré vyhovujú vašim potrebám.
Ak ste na trhu s výkovkami za tepla a chceli by ste ďalej prediskutovať svoje požiadavky, odporúčame vám kontaktovať nás. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám pri výbere správneho procesu kovania a dodávať produkty najvyššej kvality. Spolupracujme na dosiahnutí vašich výrobných cieľov.
Referencie
- "Formovanie kovov: Procesy a aplikácie" od GE Dietera
- "Technológia a aplikácie kovania" od RA Grange