Kovanie je výrobný proces zahŕňajúci tvarovanie kovu pomocou lokalizovaných tlakových síl. Diely dutého kovania, ktoré sú široko používané v rôznych priemyselných odvetviach, ako je automobilový, letecký a strojársky priemysel, vyžadujú špecifické operácie kovania na dosiahnutie požadovaného tvaru, veľkosti a mechanických vlastností. Ako dodávateľ kovaných dielov sa dobre orientujem v rôznych operáciách kovania dutých kovacích dielov a v tomto blogu sa ponorím do detailov.
1. Príprava predvalkov
Prvým krokom pri kovaní dutých dielov je príprava predvalkov. Predvalok, ktorý je pevným kusom kovu, slúži ako východiskový materiál. Výber predvalku je rozhodujúci, pretože určuje konečnú kvalitu výkovku. Materiál predvalku sa môže meniť v závislosti od použitia dutého výkovku. Bežné materiály zahŕňajú oceľ, hliník a mosadz.
V prípade oceľových predvalkov sa môžeme odvolávať na našeZákazková výroba dielov kovania za tepla z uhlíkovej oceleslužby. Predvalok je potrebné narezať na vhodnú dĺžku a priemer podľa požiadaviek na veľkosť konečného dielu. Presnosť prípravy polotovarov pomáha znižovať množstvo odpadu a zabezpečuje stálu kvalitu kovania. Po rezaní môže predvalok prejsť aj procesom tepelného spracovania na zlepšenie jeho opracovateľnosti a mechanických vlastností.
2. Piercing
Prepichovanie je kľúčovou operáciou kovania na vytváranie otvorov v predvalku, čo je základom pre výrobu dutých kovaných dielov. Existujú rôzne metódy prepichovania a výber závisí od materiálu, veľkosti a požiadaviek na presnosť dielu.
Punch Piercing
Pri dierovaní dierovačom sa dierovač vtlačí do polotovaru, aby sa vytvoril otvor. Razidlo je zvyčajne vyrobené z vysoko pevnej legovanej ocele, aby odolalo vysokým tlakom počas procesu dierovania. Predvalok sa zahreje na vhodnú teplotu kovania, typicky okolo 1100 - 1200 °C pre oceľ, aby bol kujnejší. Táto metóda je vhodná na vytváranie otvorov s relatívne malými priemermi.
Rotačný piercing
Rotačné dierovanie je ďalšou bežnou metódou, najmä na výrobu bezšvíkových dutých výkovkov. V tomto procese sa predvalok otáča medzi dvoma valcami, zatiaľ čo tŕň sa pretláča cez stred, aby sa vytvoril otvor. Valce vyvíjajú tlak na predvalok a rotácia pomáha pri rovnomernom vytváraní otvoru. Pri výrobe rúr a rúrok sa často používa rotačný piercing.
3. Rozšírenie
Po prerazení môže byť potrebné dieru v predvalku rozšíriť, aby sa dosiahol požadovaný vnútorný priemer dutého výkovku. Rozšírenie sa môže uskutočniť pomocou rôznych techník.
Rozšírenie tŕňa
Do dierovaného otvoru sa vloží tŕň a na predvalok sa pôsobí vonkajším tlakom, aby sa otvor okolo tŕňa rozšíril. Tŕň zabezpečuje správny tvar a veľkosť vnútorného otvoru počas procesu rozširovania. Táto metóda je vhodná na dosiahnutie presných vnútorných priemerov a bežne sa používa pri výrobe vysoko presných dutých výkovkov.
Hydrostatická expanzia
Hydrostatická expanzia využíva hydraulický tlak na rozšírenie otvoru. Predvalok sa umiestni do komory naplnenej tekutinou a na tekutinu sa pôsobí vysokým tlakom. Tlak tekutiny je rovnomerne rozložený okolo polotovaru, čo spôsobuje jeho rovnomerné rozťahovanie. Hydrostatická expanzia je užitočná pre rozširovanie otvorov s veľkým priemerom alebo pre diely so zložitými tvarmi.
4. Rozčuľovanie
Utláčanie je operácia kovania, ktorá zväčšuje plochu prierezu predvalku a znižuje jeho dĺžku. V súvislosti s dutými kovanými dielmi môže byť utláčanie použité na zhrubnutie steny dielu alebo na vytvorenie špecifického tvaru na konci dielu.
Predvalok sa umiestni medzi dve matrice a axiálne sa aplikuje tlaková sila. Kov tečie radiálne, čím sa zväčšuje plocha prierezu. Utláčanie sa môže vykonávať v rôznych fázach procesu kovania v závislosti od konštrukčných požiadaviek dutej časti. Napríklad to môže byť vykonané pred alebo po prepichnutí a expanzii.
5. Kreslenie
Kreslenie je opakom rozrušenia. Používa sa na zmenšenie plochy prierezu predvalku a zväčšenie jeho dĺžky. Pri výrobe dutých výkovkov je možné použiť ťahanie na predĺženie dielu alebo na zmenšenie hrúbky steny.
Existujú rôzne spôsoby kreslenia, vrátane priameho a nepriameho kreslenia. Pri priamom ťahaní sa predvalok ťahá cez matricu, aby sa zmenšila jeho plocha prierezu. Nepriame ťahanie zahŕňa pretláčanie sochoru cez matricu pri použití obmedzujúcej sily na konci. Operácie ťahania musia byť starostlivo kontrolované, aby sa zabránilo praskaniu alebo iným defektom v dutej časti.
6. Kovanie a tvarovanie
Po základných procesoch prepichovania, rozširovania, ubíjania a ťahania je potrebné dutý výkovok ďalej kovať a tvarovať, aby sa dosiahol konečný dizajn produktu.
Na tvarovanie dielu sa používajú matrice. Zápustky sú vyrobené na zákazku podľa konštrukčných špecifikácií dielu. Existujú rôzne typy zápustiek, ako napríklad otvorené zápustkové kovanie a uzavreté zápustkové kovanie.
Otvorené - Zápustkové kovanie
Pri voľnom kovaní sa predvalok vloží medzi dve ploché zápustky alebo zápustky jednoduchého tvaru a kov sa deformuje tepaním alebo lisovaním. Voľné kovanie je vhodné na výrobu veľkorozmerných a jednoducho tvarovaných dutých výkovkov. Umožňuje určitú flexibilitu v procese tvarovania, ale môže vyžadovať viac obrábacích operácií na dosiahnutie konečných rozmerov.
Uzavreté - Zápustkové kovanie
Uzavreté - zápustkové kovanie, známe aj ako odtlačok - zápustkové kovanie, používa zápustky s dutinou, ktorá sa tvarom zhoduje s finálnym dielom. Predvalok sa umiestni do dutiny formy a na vyplnenie dutiny sa aplikuje sila vysokého tlaku. Uzavreté - zápustkové kovanie môže produkovať diely s vysokou presnosťou a zložitými tvarmi. Často sa používa pri výrobe vysokokvalitných a malých až stredne veľkých dutých výkovkov.
7. Tepelné spracovanie
Tepelné spracovanie je základným krokom v procese kovania dutých dielov, ktorý môže zlepšiť mechanické vlastnosti, ako je tvrdosť, pevnosť a húževnatosť dielu.
Pre hliníkové kované diely máme dobre definovanéProces kovania hliníka s tepelným spracovaním. Medzi najbežnejšie procesy tepelného spracovania patrí žíhanie, kalenie a popúšťanie.
Žíhanie
Žíhanie je proces zahrievania kovaného dielu na určitú teplotu a následného pomalého ochladzovania. Tento proces uvoľňuje vnútorné napätie, zmäkčuje kov a zlepšuje jeho opracovateľnosť. V závislosti od materiálu a požiadaviek dielu možno použiť rôzne metódy žíhania, ako je úplné žíhanie a žíhanie na odľahčenie napätia.
Kalenie
Kalenie zahŕňa zahriatie dielu na vysokú teplotu a následné rýchle ochladenie ponorením do kaliaceho média, ako je voda, olej alebo vzduch. Kalenie zvyšuje tvrdosť dielu vytvorením martenzitickej štruktúry v kove. Kalenie však môže spôsobiť aj vnútorné pnutie a praskanie dielu, preto je potrebné ho starostlivo kontrolovať.
Temperovanie
Temperovanie sa vykonáva po ochladení. Ochladená časť sa zahreje na nižšiu teplotu a potom sa pomaly ochladí. Popúšťanie znižuje krehkosť spôsobenú kalením a zlepšuje húževnatosť a ťažnosť dielu.
8. Dokončovacie operácie
Po tepelnom spracovaní môže dutá časť výkovku vyžadovať dokončovacie operácie na dosiahnutie konečnej kvality povrchu a rozmerovej presnosti.
Obrábanie
Na odstránenie prebytočného materiálu a dosiahnutie presných rozmerov dielu možno použiť obrábacie operácie ako sústruženie, frézovanie a vŕtanie. Obrábanie možno použiť aj na vytvorenie ďalších prvkov, ako sú závity, drážky alebo otvory na diele.
Povrchová úprava
Povrchová úprava môže zlepšiť odolnosť proti korózii a vzhľad dielu. Bežné metódy povrchovej úpravy zahŕňajú lakovanie, pokovovanie a natieranie. Napríklad mosadzné kovacie diely môžu byťPrispôsobte si Čína CuZn39Pb3 mosadzné kovanieso špecifickými povrchovými úpravami na zvýšenie ich výkonu.
Ak hľadáte kvalitné duté kované diely alebo máte špecifické požiadavky na kované diely, sme tu, aby sme vám pomohli. Naše odborné znalosti v oblasti kovacích operácií a prísne procesy kontroly kvality zaručujú, že vám môžeme poskytnúť tie najlepšie vhodné produkty. Kontaktujte nás pre diskusie o obstarávaní a poďme spolupracovať, aby sme splnili vaše potreby kovania.
Referencie
- Sachs, G. (1953). Príručka materiálovej vedy: kovanie. McGraw - Hill.
- Dieter, GE (1988). Mechanická metalurgia. McGraw - Hill.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Výrobné inžinierstvo a technológia. Pearson.
