Холодная ковка горячая ковка: оборудование для горячей ковки своими руками

Горячая или холодная ковка – что лучше?

Огромное количество изделий из металла, используемых в дизайне интерьера и экстерьера, выполняется в кованом виде. Современные мастера кузнечного дела используют сегодня в своей работе как горячую, так и холодную ковку, в зависимости от типа и сложности изделия, а также того, где оно будет использоваться. Чему лучше отдать предпочтение – холодной или горячей ковке? Какими инструментами пользуются сегодня профессиональные кузнецы?

Горячая или холодная ковка – что лучше?

Хотя в большинстве случаев, тип ковки выбирает сам производитель, каждому заказчику оригинальных и качественных изделий, стоит также ориентироваться в том, что лучше использовать.

• Холодная ковка. Используется чаще всего в работе с податливыми и пластичными типами металлов, к которым относится большинство цветных материалов. В работе с черным металлом, такой тип ковки также оправдан, а среди основных преимуществ этой работы являются минимальное количество трудозатрат и невысокая стоимость готовых кованых изделий.
•  Горячая ковка. После горячей ковки, готовые изделия выглядят более эстетично и привлекательно. Такая работа выполняется при воздействии высоких температур, а каждый узор, выполненный методом горячей ковки, отличается уникальностью и неповторимостью. Хотя изделия, выполненные методом горячей ковки, являются более дорогими, они отличаются не только высокой эстетикой, но и повышенной прочностью.

Технология и инструменты для ковки

Хотя основным помощником мастера в современной кузне, является кузнечный молот, с помощью которого выполняется чеканка и прессовка, другие инструменты, используемые специалистами, также позволяют изготавливать качественные и красивые изделия. В числе таких необходимых инструментов для горячей ковки используются:

• Горн, предназначенный для быстрого и эффективного нагрева металла;

• Наковальня, используемая для чеканки и обработки металлических изделий, с помощью кувалды или молота;

• Ручная кувалда или молоток, для выполнения аккуратных и тонких видов ковки и чеканки, которые невозможно выполнить с помощью молота-станка;

• Клещи, позволяющие удерживать раскаленный металл, при его обработке кувалдой на наковальне.

Для холодной ковки мастера используют следующие инструменты:

•  Гнутик, позволяющий выполнять сложные и необходимые изгибы металлических изделий и прутьев;

•  Улитка, с помощью которой тонкие металлические прутья можно закручивать в виде спиралей;

•  Твистер, обеспечивающий эффективность закручивания спиралей продольного типа;

•  Пневматический пресс, упрощающий сложную работу и изготовление шаблонных изделий.

Производство кованых изделий до сих пор пользуется спросом и востребованностью среди заказчиков, а готовые изделия от профессиональных кузнецов, смотрятся эффектно, красиво и оригинально.

Горячая ковка VS Холодная ковка

Горячая и холодная ковка — это два разных способа обработки металла.

Порассуждаем, какой же вариант лучше?

Процесс горячей ковки

Горячая ковка известна с давних пор, но сохранилась до сегодняшнего дня практически в неизменном виде. Металл сначала нагревают в горне, при достижении необходимой температуры его перемещают на наковальню, а затем уже вручную обрабатывают горячий металл кузнечным молотом или кувалдой. При нагревании металла кузнец особо следит, чтобы прогрев заготовки был равномерным и одинаковым со всех сторон. Чаще всего в работе используют низко- и среднеуглеродистые стали, именно из этих видов металла делают большинство изделий горячей ковки. Высокоуглеродистые и легированные стали труднее поддаются обработке и требуют большой сноровки и опыта.Сейчас в горячей ковке известен также машинный способ, в этом случае используют молот паровой, гидравлический или машинный.

Преимущества горячей ковки:

• Возможность изготавливать небольшие художественные вещи – предметы интерьера, мебель, каминные решетки и т.д.
• Металл менее подвержен коррозии и окислению.
• Изделия более долговечны.

Недостатки горячей ковки:

• Возможны деформации металла в процессе охлаждения.
• Высокая цена готовых изделий.

Холодная ковка металла:

Холодная ковка представляет собой деформацию металла.Предпочтительнее использовать технологию холодной ковки на пластичных металлах и сплавах, например, алюминиевых. Процесс холодной ковки, как правило, более дешевый, чем процесс горячей ковки, и конечный продукт требует меньше отделочных работ. Иногда в холодной ковке применяют закаливание. Этот процесс включает в себя повышение температуры металла, а затем его охлаждение. Применяют закаливание для повышения прочности металла, придания пластичности для более легкой работы с изделием.Несмотря на слово «холодная» данный вид ковки происходит при комнатной температуре или температуре окружающего воздуха, смотря, где вы работаете.С помощью ручного оборудования мастера изготавливают заготовки по заранее приготовленным шаблонам. Затем заготовки скрепляются сваркой. Для повышения качества готового изделия проводят проверку металла на его чистоту.

Преимущества холодной ковки:

• Доступная цена готовых изделий.
• Точность размеров.
• Оптимально использовать изделия холодной ковки для оформления приусадебного участка и дома снаружи – кованые ворота, заборы, решетки, ограждения; это, как правило, крупные элементы.
• Быстрое изготовление изделий.
• Высокое качество благодаря тому, что не происходит нагревания металла.
• Возможность научиться изготавливать изделия холодной ковки самостоятельно.

Недостатки холодной ковки:

Ковка — процесс деформации металла в заданную форму при использовании определенных инструментов и оборудования. Ковка, пожалуй, один из самых старых способов обработки металла давлением. Изделия какого вида ковки, холодной или горячей, выбрать, решать только покупателю.

Разница между горячей ковкой и холодной ковкой

Кхушвант Сингх

Кхушвант Сингх

собственник К.

С. Механические работы и продукты Jagjit

Опубликовано 4 января 2017 г.

+ Подписаться

Ковка на сегодняшний день является наиболее предпочтительным процессом в отрасли, поскольку она более эффективна и действенна из всех процессов обработки металлов давлением. Ковка, как мы все знаем, представляет собой процесс деформации металла в заданную форму с использованием определенных инструментов и оборудования. Эта деформация достигается с помощью горячей, теплой и холодной обработки металла. Выбор того, какой тип обработки поковки лучше всего подходит для различных случаев и требований, зависит исключительно от производителя.

Горячая штамповка:

·      Горячая ковка более выгодна для металлов, обладающих высокой степенью формуемости (способностью изменять форму и форму без повреждения). При такой повышенной пластичности горячештампованных металлов можно с уверенностью сказать, что горячая ковка более гибкая, чем холодная.

·      Горячая штамповка производится при экстремально высоких температурах (до 1150 °С для стали, от 360 до 520 °С для алюминиевых сплавов, от 700 до 800 °С для медных сплавов).

·      Качество поверхности горячештампованного изделия более чем приличное, а отделка довольно хорошая.

Холодная ковка:

·      С другой стороны, для деталей холодной ковки требуется только комнатная температура. Используются два штампа, и заготовка зажимается между ними, чтобы принять требуемую форму.

·      Прокатка, волочение, прессование, вращение, выдавливание и выдавливание — вот некоторые из методов, используемых для придания отделки и формы.

·      В больших объемах можно обрабатывать и формовать только простые формы, а не сложные.

Основное различие между ними заключается в деформационном упрочнении, поскольку холодная ковка обеспечивает его и увеличивает прочность металла, тогда как горячая ковка обеспечивает оптимальную прочность, большую пластичность и меньшую твердость.

• В поисках оффшорной ковки

  23 марта 2017 г.

• Какие вопросы вы должны задать перед выбором партнера по форжингу?

  6 января 2017 г.

• Преимущества моделирования ковки

  5 января 2017 г.

• Преимущества моделирования ковки

  5 января 2017 г.

  

• Сравните ковку по армированному пластику/композиту (RP/C)

  3 января 2017 г.

• Сравните штамповки деталей из порошкового металла (P/M)

  30 декабря 2016 г.

• Сравните штамповку по обработанному прутку / пластине

  29 декабря 2016 г.

• Сравните ковку со сварными деталями / тканями

  28 декабря 2016 г.

  

• Существенные отличия ковки от литья

  27 декабря 2016 г.

Горячая, теплая и холодная ковка (различия и сравнение)

2 марта 2022 г. 10 сентября 2019 г.

Работа над пламенем поддерживается читателями. Мы можем получать комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас, если вы покупаете по ссылке на этой странице. Будучи партнером Amazon, мы зарабатываем на соответствующих покупках.

Ковка — это процесс, при котором металлическому предмету придается другая форма под действием локальных сжимающих усилий. Хотя ковка была признана жизнеспособным методом металлообработки тысячи лет назад, она продолжает оставаться распространенным ремеслом в металлообрабатывающей промышленности и сегодня. В ранних цивилизациях ковка в основном использовалась для создания оружия, инструментов и украшений, но сейчас существует множество методов ковки для создания металлических изделий для ряда современных отраслей промышленности. Эти отрасли включают сельское хозяйство, строительство, аэрокосмическую и автомобильную промышленность.

Разнообразие рынка кузнечного производства свидетельствует о настраиваемости аспекта кузнечной промышленности. Например, процесс ковки может проводиться при различных температурах, в зависимости от физических свойств конкретных материалов и используемого оборудования. Поскольку температура играет такую ​​важную роль в процессе ковки, она фактически используется для классификации методов ковки. Эти методы ковки известны как горячая ковка, теплая ковка и холодная ковка. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, но они выбираются на основе предполагаемого применения готового продукта и пределов стоимости, а не просто потому, что один лучше другого.

---

Что такое горячая штамповка? (Применение и преимущества) Кузнечная горячая ковка с помощью молота. [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons

В терминах ковки металлический объект, который необходимо деформировать, обычно называют заготовкой или заготовкой. Готовое изделие называется ковкой. При некоторых методах ковки, особенно при горячей ковке, заготовку помещают в кузнечный горн, тип очага, в котором металл нагревается до желаемой рабочей температуры перед началом процесса формовки. Как только заготовка достигает необходимой температуры, можно использовать инструменты, такие как кузнечные молоты и кузнечные прессы, для формования или деформации заготовки в новую форму или дизайн.

Горячая ковка — самый известный процесс ковки. Он работает выше заданной температуры рекристаллизации металла на протяжении всего процесса, чтобы позволить поковке сохранить свою новую форму после охлаждения. Этот высокотемпературный процесс изменяет зернистую структуру заготовки, разбивая ее на более мелкие зерна. Нагрев металла выше температуры его рекристаллизации или пластической деформации препятствует деформационному упрочнению материала. Горячая ковка позволяет изготавливать сложные металлические конструкции, которых нельзя достичь при более низких температурах. Этот метод не только изменяет внешний вид исходного металла, но также повышает его пластичность и ударную вязкость в качестве конечного продукта.

Температурный диапазон горячей штамповки

Горячая штамповка обычно проводится с металлами, которые имеют высокий коэффициент формуемости, чтобы предотвратить их повреждение в процессе деформации. Некоторые из этих металлов включают углеродистую сталь, титан, медь, алюминиевые сплавы и сплавы никеля. Некоторые металлы могут подвергаться горячей ковке только из-за их жестких физических свойств. Температура рекристаллизации стали может составлять от 400 до 700°С, а температура горячей штамповки стали может достигать 1200°С. Из-за высоких температур, при которых происходит этот процесс, заготовка становится более податливой, и ей можно придавать сложные формы. Как только поковка полностью сформирована, следует строгий процесс охлаждения, чтобы придать поковке новую форму. Хотя в этом процессе необходимо быстрое охлаждение, слишком быстрое охлаждение материала также может повредить готовую деталь. Этот процесс охлаждения должен выполняться очень осторожно, чтобы предотвратить деформацию поковки.

Оборудование для горячей штамповки и материалы

Оборудование, необходимое для горячей штамповки, может варьироваться в зависимости от области применения готового изделия. Штампы представляют собой металлические блоки, которые подвергаются механической обработке, чтобы содержать оттиски для поковок, которые используются для производства поковок. Эти штампы обычно состоят из верхнего и нижнего штампов и, как правило, изготавливаются на заказ, чтобы соответствовать желаемой форме клиента, которая будет использоваться в методе горячей штамповки. Существуют закрытые и открытые формы ковки. В методе с открытой матрицей используются матрицы, которые не полностью охватывают заготовку, тогда как в методе с закрытой матрицей заготовка полностью закрывается. Ковочный пресс также можно использовать для одновременного приложения большого давления ко всей заготовке. Кузнечные молоты прикладывают усилие к локализованным участкам заготовки.

Поскольку метод горячей ковки сильно зависит от температуры, штампы и другие инструменты предварительно нагревают, чтобы ограничить снижение температуры заготовки во время процесса, когда она находится в контакте с штампами. Это снижение температуры связано с кондуктивным переносом тепла. Практика нагрева оборудования до той же температуры, что и заготовка, привела к развитию специального метода ковки, известного как изотермическая ковка, типа ковки в закрытых штампах. Изотермическая ковка включает в себя нагрев металла и штамповки до той же температуры в вакуумной среде, чтобы избежать снижения температуры из-за теплопроводности. Вакуумная среда также ограничивает любые реакции окисления, которые могут происходить между металлической заготовкой и атмосферными газами. Другой способ избежать окисления — покрыть заготовку стеклянным покрытием внутри печи, чтобы предотвратить загрязнение, или подавать в печь инертный газ. Если происходит окисление заготовки, это может привести к образованию накипи, повреждающей готовое изделие.

Преимущества	Недостатки
Детали могут иметь сложную конструкцию Детали могут быть изготовлены по индивидуальному заказу Заготовка обладает хорошей пластичностью Заготовка может быть большого размера Готовое изделие имеет большую ударную вязкость и прочность Минимум металлических отходов Низкие нагрузки на ковочный пресс	Большие эксплуатационные/энергетические затраты Окончательная структура зерна неоднородна Возможность коробления при охлаждении Окисление может привести к образованию накипи Качество поверхности более грубое по сравнению с холодной ковкой Более низкие допуски Неблагоприятные условия труда

---

Что такое горячая ковка? (Применение и преимущества) Горячая штамповка обычно используется для автомобильных деталей, таких как шестерни и валы.

Процесс теплой ковки имеет характеристики, сходные как с горячей, так и с холодной ковкой, и является самым последним разработанным методом ковки. Этот процесс протекает при температуре выше температуры наклепа заготовки, но ниже температуры образования окалины. Отсутствие шкалы позволяет уменьшить допуски в готовом изделии.

Диапазон температур горячей штамповки

В зависимости от физических свойств отдельной заготовки температура горячей штамповки может варьироваться от 650 до 1000°C. Детали более простой конструкции можно изготавливать при температурах от 740 до 770°С, что ниже температуры, при которой происходит фазовый переход. Однако детали, изготовленные при этих температурах, после ковки должны пройти процесс термической обработки, чтобы обеспечить сохранение новой структуры при остывании.

Оборудование и материалы для горячей ковки

Поскольку температура горячей ковки обычно ниже, чем при горячей ковке, заготовка менее податлива во время этого процесса, а сложные формы труднее изготовить. Теплые поковки также имеют более низкие допуски, чем холоднокованые детали. Наиболее распространенными металлами, которые используются в горячей ковке, являются стальные сплавы. Горячая ковка облегчает деформацию стальных сплавов, чем при холодной ковке, и может иметь лучшие допуски, чем при горячей ковке. Эти преимущества способствовали более широкому использованию метода производства горячей штамповки, особенно при создании крупносерийных автомобильных деталей.

Оборудование, используемое для горячей штамповки, должно быть спроектировано таким образом, чтобы обеспечить соответствующий срок службы инструмента для увеличения экономии. Это оборудование должно быть совместимо с размером и качеством материалов заготовки, которые будут выковываться с использованием этого метода. Матрицы должны поддерживаться в хорошем состоянии на протяжении всего срока службы, чтобы увеличить срок службы.

Преимущества	Недостатки
Более низкие нагрузки на ковочный пресс, чем при холодной ковке Качество поверхности хорошее Гибкие формы Более высокая пластичность заготовки, чем при холодной ковке Может удовлетворить спрос на детали в больших объемах	Требуются квалифицированные инженеры для разработки соответствующих инструментов Более высокие нагрузки на ковочный пресс, чем при горячей ковке Строгий контроль температуры Затраты на энергию, связанные с отоплением Более низкая точность, чем при холодной ковке

---

Что такое холодная ковка? (Применение и преимущества) Холодная ковка — это эффективный процесс производства более легких компонентов, таких как гайки, болты и винты.

Холодная ковка происходит при температуре ниже температуры рекристаллизации металла, часто при комнатной температуре или близкой к ней. Поскольку холодная ковка часто проводится при гораздо более низких температурах, чем горячая или теплая ковка, в этом процессе заготовка оказывает большее сопротивление деформации. Поэтому этот процесс обычно требует промежуточных этапов отжига между деформацией заготовки, чтобы свести к минимуму деформационное упрочнение в процессе ковки. Отжиг — это процесс, при котором заготовка укрепляется путем ее нагревания и последующего медленного охлаждения для снятия внутренних напряжений. Поскольку температура процесса холодной штамповки близка к температуре закалки заготовки, в этом методе не возникает проблемы образования окалины из-за реакций с атмосферными газами. С другой стороны, заготовка не такая податливая в процессе деформации, как при других методах, поэтому для придания формы заготовке требуются большие нагрузки на пресс.

Диапазон температур холодной ковки

Известно, что методы холодной ковки обеспечивают наилучшую точность размеров по сравнению с методами горячей ковки. Эта особенность связана с тем, что заготовка деформируется вблизи сетчатой ​​формы конечного изделия. Холодные поковки не нужно охлаждать после ковки, потому что они уже изготовлены при температурах, близких к их закалке. Горячие и теплые поковки могут испытывать усадку по мере затвердевания, что не является проблемой при холодной ковке. Хотя заготовка остается в твердом состоянии при холодной ковке, напряжение от трения между заготовкой и оборудованием, используемым для ее деформации, может привести к тому, что температура заготовки достигнет 250°C. В результате метод холодной ковки обычно используется с более мягкими металлами, такими как алюминий, медные сплавы и низколегированные стали, которые обычно весят менее 50 фунтов. Мягкие металлы легче деформируются при более низких температурах и требуют меньшего давления ковки.

Оборудование и материалы для холодной ковки

Высокая производительность связана с холодной ковкой. Условия работы не только более благоприятны при комнатной температуре, но и энергоэффективны.