Станки холодная ковка своими руками: сборка и создание элементов из металла

Станок для холодной ковки своими руками: виды и процесс изготовления

Машины и механические инструменты

Техника ручной обработки металла насчитывает более тысячи лет. Существует два основных типа. Это холодная ковка или горячая ковка. Для горячей обработки металла необходима мартеновская или плавильная печь и правильно подготовленное помещение. И эти машины стоят дорого.

Оборудование для холодной ковки можно разместить в любом подходящем месте — например, в пристройке к дому. При необходимости некоторые машины могут быть изготовлены на собственном производстве. Этот факт значительно снижает затраты на организацию производства. Кроме того, фотографии машин можно легко найти в Интернете.

Содержание

1. Станки для холодной ковки: преимущества их применения  
2. Виды станков  
3. Какие станки самые важные  
4. Приспособление для изгибания металлических элементов «Улитка»  
5. Станок улитка для холодной ковки своими руками  
6. Улитка с лемехом  
7. Улитка с рычагом  
8. Как работать на станке улитка для холодной ковки  
9. Торсионный станок  
10. Компоненты станка и необходимые инструменты  
11. Изготовление  
12. Подвижная система  
13. Приспособление «Фонарик»  
14. Устройство и принцип работы 
15. Приспособление «Глобус»  
16. Устройство и принцип работы  
17. Приспособление «Гнутик»  
18. Устройство  

Станки для холодной ковки: преимущества их применения  

Главное преимущество заключается в том, что холодную ковку с помощью станка несложно сделать своими руками. Кроме того, при необходимости можно обойтись без электропривода.

Кроме того, работа на таких машинах имеет следующие преимущества.

• Быстрое обучение.
• Простота в эксплуатации.
• Низкие затраты на рабочую силу.

• Возможность изготовления ряда деталей.
• Создание уникальных дизайнов путем комбинирования базовых элементов.
• Безопасность.

Виды станков  

Существует несколько основных типов машин, используемых в холодной ковке металла.

• Улитки.

• Скручивающие машины.

• Гибочные машины.

• Волны.

• Пресса: В Китае «Сделано в Китае 2025» является важной стратегической целью.

Это минимальный набор станков для начала работы с заготовками. Не обойтись и без болторезов и сварочных аппаратов.

Кроме того, в производстве часто используются такие инструменты, как круглые шары, горелки или объемные приборы.

Какие станки самые важные  

Почти все приспособления, используемые в процессе холодной ковки, устанавливаются в качестве дополнительного оборудования на двух основных машинах.

Сферы, изгибы или объемы размещаются на основании червя.

Лампы установлены на торсионной машине.

Приспособление для изгибания металлических элементов «Улитка»  

Без этого станка холодная ковка своими руками была бы невозможна. Он используется для создания круговых узоров из профилированных труб или прутков. Получаются элементы узора, например, завитки или волюты.

Заготовке придают форму, обматывая ее вокруг шаблона вручную или с помощью рычага.

В более сложных конструкциях заготовка сгибается с помощью оправки, закрепленной в центре вала.

Такие машины можно купить или сделать самостоятельно.

Станок улитка для холодной ковки своими руками  

Создание машины включает в себя несколько этапов.

• Рисование. При рисовании необходимо соблюдать строгие пропорции всех деталей. Зазор между центральной осью и упором должен быть на 3-4 мм больше ширины заготовки. Затем готовую деталь можно легко снять со станка.

• Труба с минимальным диаметром 30 мм приваривается в центре к куску стали с минимальной толщиной 3 мм. Для фиксации заготовки вначале устанавливается центральный упор. Затем к заготовке приваривается металлическая полоса равной ширины и сгибается по спирали под нужным углом.

• Крепление фиксируется на раме. Желательно, чтобы он был закреплен болтами, чтобы его можно было легко заменить в случае необходимости.

• К приспособлению приварена рукоятка для облегчения сгибания заготовки. Ручка устанавливается на задней стороне заготовки так, чтобы она не мешала монтажу и демонтажу детали.

Для изготовления самодельного станка для холодной ковки вам понадобятся следующие инструменты.

• Сварочный аппарат.

• Дрель.
• Угловая шлифовальная машина с отрезными и шлифовальными кругами.
• Сверла различных диаметров.
• Сверла для металла.

• Магнитные кубики.

• Компасы.

• Плоскогубцы.

К работе следует приступать, когда все инструменты готовы.

Улитка с лемехом  

Вал плуга — это полоса металла, согнутая в нужную форму. Это схема для изготовления гребешков. Вал плуга обычно съемный, так как завиток изготавливается по индивидуальным размерам каждой детали.

Улитка с рычагом  

Если заготовка просто сворачивается в спираль, используется червяк с рычагом. Заготовка устанавливается между шпинделем и упором, а необходимое количество витков наматывается с помощью рычага, закрепленного на станине станка. Чем длиннее рычаг, тем меньшее усилие требуется для сгибания заготовки.

Как работать на станке улитка для холодной ковки  

Необходимо отрезать заготовку до нужной длины. Это необходимо рассчитать заранее. Особенно если завивка будет сделана с обеих сторон. Один конец заготовки вставляется между оправкой и упором. Затем червяк поворачивается за рукоятку, и заготовка изгибается, чтобы придать ей форму лемеха плуга.

Когда желаемая кривизна достигнута, рычаг слегка перемещается назад. Это освобождает заготовку, чтобы ее можно было снять со станка.

Торсионный станок  

Это еще один тип машины для холодной ковки. Иногда его называют «твист». Он используется для скручивания заготовки из профильной трубы или квадратного прутка вокруг своей оси. На выходе получается витая деталь, похожая на сверло.

Компоненты станка и необходимые инструменты  

Для создания машины необходимы следующие материалы

• Профилированная двутавровая балка.
• Плоскогубцы (2 шт.).
• Стальной лист толщиной не менее 4 мм.

Необходимые инструменты.

• Сварочный аппарат.
• Измельчитель.
• Нивелировочная машина.

• Рулетка.
• Дрель.

Изготовление  

Тиски жестко крепятся к боковой стороне двутавровой балки необходимой длины. Сварка — лучший способ изготовления крепления. Кроме того, перед сборкой к двутавровой балке приваривается стальная пластина. Это предотвращает деформацию детали при вкручивании.

Подвижная система  

Он монтируется с другой стороны крепежных клещей. Клещи расположены сверху и оснащены съемной центральной частью.

Важно, чтобы тиски находились в одной плоскости с обеих сторон двутавровой балки.

Вместо рычага к тискам приваривается колесо (штурвал). Чем больше диаметр, тем меньшее усилие требуется для изготовления заготовки.

Один конец заготовки зажимается в неподвижных тисках, а другой конец зажимается на вращающемся элементе. С помощью маховика заготовка вкручивается в спираль с необходимым количеством оборотов.

Приспособление «Фонарик»  

Для изготовления квадратных или круглых стержней в форме «корзин» или «факелов».

Устройство и принцип работы 

Это приспособление изготовлено на базе стандартной торсионной машины. Труба с приваренной к концу гайкой большого диаметра зажимается в неподвижных тисках, в торцах которых просверлены отверстия по размеру заготовки.

Затем та же заготовка зажимается в противоположных поворотных тисках. Заготовка вставляется в отверстие коаксиальной гайки.

Между гайками помещается металлический вал. Его диаметр должен быть меньше внутреннего диаметра гайки. Затем заготовке придается нужная форма путем вращения одного края заготовки.

Два конца прутка удерживаются вместе с помощью сварки или зажима.

Приспособление «Глобус»  

Используется для изготовления деталей с большим радиусом изгиба. Детали используются для выделения частей декора в дизайне. Часто внутри находится отдельный узор. На профессиональном сленге его иногда называют «пуходеркой» по этой причине.

Устройство и принцип работы  

Он установлен на основании в виде «улитки». Сначала один край заготовки загибается через специально установленную втулку. Это основание вала рычага.

Затем вторая втулка используется для сгибания заготовки по шаблону, который имеет форму дуги с необходимым радиусом. Оба ролика прикреплены к рычагу, который приводится в действие вручную. Другой конец заготовки сгибается таким же образом.

Затем необходимое количество гнутых деталей соединяется между собой сваркой или зажимом.

Приспособление «Гнутик»  

Предназначен для гибки прутков или труб на заданный угол или радиус. Кроме того, оснастка используется для изготовления зажимов для удержания заготовок вместе без необходимости сварки.

Устройство  

Самодельный гибочный инструмент состоит из.

1. Основание с канавками. Изготовлен из прочного швеллера.
2. Скользящий упор. Он перемещается в пазу с помощью червячного зубчатого механизма.
3. Два фиксированных концевых упора. Они крепятся к различным частям основания.

К упорам крепятся сменные валы разного диаметра. Это позволяет сгибать детали до необходимого радиуса и угла. Кроме того, желательно предусмотреть возможность замены роликов или клиньев на подвижных перегородках.

Это значительно расширит функциональность машины.

Заготовка зажимается неподвижным упором и сгибается на необходимый угол путем давления на заготовку подвижным упором. Благодаря использованию механизма червячной передачи заготовке не нужно придавать нужную форму физическим усилием.

Холодная ковка хорошо подходит для использования в качестве одного из видов частного предпринимательства.

Этот вид бизнеса не требует больших инвестиций на начальных этапах благодаря возможности самостоятельно производить оборудование.

Холодная ковка своими руками: секреты мастерства обработки металла

Особенности отдельных видов холодной ковки. Какое оборудование и технологии применяется в холодной ковки. Как сделать станок для проведения холодной ковки своими руками..

Холодная ковка позволяет создавать различные фигурные изделия без нагрева. Такая обработка не требует крупногабаритного оборудования и может производиться в небольшой мастерской. Для каждого вида декоративных элементов применяются свои приспособления. Они простые в исполнении и доступны начинающему мастеру, владеющим электроинструментом и сваркой. Для создания прокатного станка приобрести валки и некоторые детали.

Ограды, перила для лестниц и балконов — тоже можно сделать своими руками Козырек над крыльцом методом холодной ковки Перила для крыльца — украшение, а не исключительно утилитарное приспособление Можно сделать беседку и кованную мебель Ворота как в сказке

Назначение метода

Для холодной ковки характерны различные завитки, изгибы, витые прутки и т. п. Почти под каждый вид делают на отдельном приспособлении — определенном станке. Привод у них может быть ручной, а может — электрический. Для небольших объемов «для себя» применяют ручные станки для холодной ковки. Они хоть и не особо производительны, но намного проще в изготовлении. Если необходимо ставить изготовление «на поток» делают аналогичные устройства, но уже с электромоторами. В этом случае работать физически почти не нужно, но сложность изготовления приспособления возрастает в разы. В нашем материале поговорим о ручных станках для холодной ковки.

Какие же устройства используют:

• Торсионные. С их помощью четырехгранные прутки или полосы металла скручивают в продольном направлении. Получается витые столбики, которые называют еще торсионами.

Так выглядит торсион и одноименный станок

Фонарик. На этом устройстве тоже скручивают пруток в продольном направлении, только еще дополнительно изгибают его и в поперечном направлении. Получается нечто похожее на фонарик. Отсюда и название устройства.

Так делают «фонарик»

Твистеры или улитки. Формируют плоские завитки разного диаметра.

Приспособление для холодной ковки улитка — для формирования завитков

Гибочные станки или гнутики. Позволяют изогнуть прутки или арматуру под требуемым углом в любом месте.

Для изгиба в любом месте и на любой угол — гнутики (гибочные станки)

Волна. По сути это тоже гнутик, но более сложной конструкции — он позволяет менять направление изгиба, получая волнообразные детали.

Станок «Волна» — для формирования соответствующего рельефа

Приспособления для обработки концов деталей — инерционно-штамповочные станки или другие самодельные устройства.

Станки для оформления концов прутков. В данном случае — гусиная лапка

Для начинающего мастера наиболее актуальный станок для холодной ковки — улитка. Только с его помощью можно сделать множество интересных вещей — начиная от забора и калитки и заканчивая скамейкой и другими подобными изделиями. На втором месте по степени необходимости торсионный станок. Он добавляет разнообразия в детали. Все остальные можно приобретать или делать по мере совершенствования и набора мастерства.

Самодельные «Улитки»

По сути это модернизированный гибочный станок (трубогиб), но эти усовершенствования позволяют легко делать завитки из довольно толстых прутков (сечением до 10-12 мм) и повторять их с высокой степенью точности.

Один из самодельных станков для холодной ковки

Конструкций эти станки для холодной ковки имеют несколько, но проще всего в реализации вариант с круглым столом, имеющем центральную ножку. К ножке подвижно закреплен рычаг с роликами на подшипниках на конце. Они облегчают процесс гибки.

Поверхность стола можно сделать из стального листа толщиной от 10 мм и больше. Для ножки можно использовать любую толстостенную круглую трубу. Важно сделать конструкцию устойчивой, так как будут прилагаться боковые усилия, потому нужны боковые стойки, распорки, а также устойчивое основание.

Чертеж станка для холодной ковки «Улитка»

Рычаг проще делать из квадратной трубы с толстой стенкой — не меньше 2-3 мм. Сечение трубы 25*40 мм или около того. Крепление рычага к ножке можно сделать на подшипнике, а можно просто взять небольшой кусок толстостенной трубы большего диаметра, надеть ее на ножку, а снизу приварить полосу-упор — чтобы рычаг вниз не падал. Вариант с подшипником дает более легкое движение, но при наличии смазки и второй вариант рабочий.

Вариант крепления рычага

Важна еще форма рычага. Рычаг двойной, верхняя часть — рабочая, нижняя — опорная. Везде где есть соединения желательно доварить усиление, так как усилия значительные.

Рычаг должен быть надежным, с усилением

На столе закрепляется оправка или кондуктор — форма, по которой сгибаются завитки. Делают их разного диаметра — чтобы можно было делать разные по диаметру завитки. Такие оправки могут быть сборными — для формирования большего количества изгибов. В каждом таком образце должны быть стержни, которые устанавливаются в отверстия в столе. Так этот шаблон фиксируется. Также его форма должна быть разработана с таким учетом, чтобы конец прутка в ней хорошо фиксировался.

Вариант кондукторов для улитки

Часто оправки вытачивают из металлического круга подходящего диаметра при помощи болгарки, но есть варианты из металла с наваренными на него стальными пластинами, изогнутыми соответствующим образом.

Как сделать подобный станок для холодной ковки — в следующем видео. Там же неплохо описан способ доведения концов заготовки до приличного состояния — обычные необработанные края смотрятся очень грубо. Для их обработки есть специальное оборудование, но, как оказалось, можно справится и без него.

Торсионный станок

Как уже говорили эти станки для холодной ковки позволяют сделать на прутке продольные изгибы. Это относительно несложная конструкция. Основная задача — закрепить неподвижно один конец прутка, ко второму приделать рычаг, при помощи которого можно будет скручивать заготовку.

В качестве основы подойдет обрезок профилированной трубы с толстой стенкой (не менее 3 мм). Фиксатор можно сварить из тех же прутков, оставив квадратный просвет нужного диаметра. Можно использовать зажим для троса подходящего размера (можно найти в магазине такелажа). Любой из этих упоров приваривается к основанию.

Держатель для троса — отличный фиксатор для прутка

Далее надо каким-то образом обеспечить захват и кручение второй части заготовки. Можно это сделать при помощи двух подшипниковых узлов. Внутрь вставляется труба подходящего диаметра, с одной стороны к ней приваривается ручка — конструкция напоминает букву «Т». С другой стороны в трубе делают фиксатор: сверлят четыре отверстия, в них вваривают гайки под 12 или 14 болты. В результате получается неплохой фиксатор — болты закручивают после того, как вставили пруток.

Подшипниковый узел Фиксатор для заготовки Так выглядит конструкция в целом

Дальше — дело техники — рычагом наворачиваем нужное количество витков. Нельзя сказать, что эта работа для слабаков, но при большом рычаге все не так уж и сложно.

Еще более простой станок для изготовления торсионов методом холодной ковки ссотрите в видео:

Видео про самодельные приспособления и станки для холодной ковки

Рекомендуемые статьи:

Ковка и механическая обработка: объяснение основных различий

Ковка и механическая обработка — это процессы изготовления металлов, которые выполняются для преобразования металлов в желаемые формы и размеры.

Но в чем именно разница между ними? И какой процесс подходит для вашего приложения?

Разница между ковкой и механической обработкой заключается в том, что ковка включает в себя нагрев металла и придание ему механической формы, что улучшает свойства материала, тогда как механическая обработка представляет собой удаление материала для достижения желаемой формы или размера, в результате чего получается конечный продукт.

Некоторые изделия, такие как валы и стержни, лучше поддавать ковке, в то время как такие изделия, как муфты и турбинные лопатки, легче изготавливать механической обработкой.

В этой статье обсуждается разница между ковкой и механической обработкой с точки зрения свойств, стоимости и областей применения.

Что в этой статье?

• Ковка и механическая обработка: чем они отличаются?
• Чем ковка и механическая обработка отличаются от литья?
• Заключительные мысли
• Часто задаваемые вопросы (FAQ)

MellowPine поддерживается считывателем. Когда вы покупаете по ссылкам на моем сайте, я могу получить партнерскую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Ковка и обработка: чем они отличаются?

9001

Факторы	ковала	Обработка
Процесс	обычно выполняется при температуре выше комнатной температуры	, как правило, выполняется при комнатной температуре
0034	Поток зерна	Страминирование потока зерна	Нормальный поток зерна нарушен
Свойства материала	Улучшенная прочность и надежность	НЕТ изменений, но склонны к разрушению вдоль оборудования
.	Заполняет пустоты в материале, заставляя материал течь.	Без конструктивных изменений. Материальные дефекты исправны.
Стоимость материалов	Снижает стоимость за счет сокращения брака.	Форма получается путем удаления материала. Таким образом, стоимость высока
Сложность формы	Подходит для изготовления более простых форм	Может производить любую сложную форму, особенно при использовании с ЧПУ.

Ковка и механическая обработка

Ковка — это производственный процесс, при котором заготовка нагревается до температуры выше комнатной для повышения ее пластичности.

С другой стороны, механическая обработка обычно выполняется при комнатной температуре, что устраняет необходимость нагрева заготовки.

Помимо этого, есть еще несколько отличий, о которых вам нужно знать, прежде чем вы решите использовать тот или иной способ изготовления своей части.

Разница в процессе: ковка и обработка

Что такое ковка?

Ковка металла на наковальне

Ковка в целом подразделяется на два метода: горячая ковка и холодная ковка.

Горячая ковка включает нагрев материала примерно до 75% его температуры плавления или выше его температуры рекристаллизации.

Нагрев заготовки до этой температуры повышает ее пластичность, не расплавляя заготовку и не вызывая деформации под воздействием тепла.

Нагрев металла выше температуры его рекристаллизации может привести к расплавленному или полурасплавленному состоянию, что ставит под угрозу структурную целостность металла, затрудняя придание ему формы.

Холодная ковка – еще один метод, при котором металл не нагревается до температуры рекристаллизации, и его можно обрабатывать при температуре чуть выше комнатной.

Однако ковка металла без нагрева требует сравнительно больших усилий и создает нежелательные остаточные напряжения в металлической заготовке.

Кроме того, холодная ковка препятствует микроструктурным изменениям материала, тем самым сохраняя его внутренние напряжения.

Таким образом, он подходит для применений, где высокое качество поверхности предпочтительнее высокой пластичности и обрабатываемости.

Что такое обработка?

Фрезерный станок с ЧПУ, обрабатывающий металлическую заготовку.

Механическая обработка — это процесс удаления ненужного материала с заготовки с помощью подходящих инструментов для достижения желаемой формы и дизайна.

Подобно ковке, механическая обработка также помогает изменить форму поперечного сечения заготовки, но, в отличие от ковки, механическая обработка включает удаление материала.

В результате механическая обработка может быть использована для изготовления сравнительно более сложных и замысловатых форм, которые иначе невозможно получить ковкой.

CNC-обработка лучше всего подходит для этой цели. Почти все операции обработки можно автоматизировать с помощью компьютерного управления.

В то время как при ковке используются штампы для изготовления сложных деталей, при механической обработке используются различные операции механической обработки, такие как сверление, токарная обработка, фрезерование, расточка, шлифовка и т. д., для получения желаемой формы и качества поверхности.

Различия в применении: ковка и обработка

Некоторые изделия, такие как валы и стержни, лучше поддаются ковке, тогда как муфты и лопатки турбин лучше обрабатываются.

. конструкция

Part	Process	Reason
Connecting rod	Forging	High load capacity
Crank pin	Forging	Ease of making with hand-held tools
Вал	Формирование	Высокая грузоподъемность
Поршень	Запуск с последующей обработкой		и высокой толера
Wheel
Соединения труб	Литье с последующей механической обработкой	Для серийного производства требуется литейная форма
Конструкционная панель самолета	Поковка	Необходимость защиты каркаса от ветров
Медицинское протезирование	Поковка	Требуются материалы высокого качества. Нельзя допускать структурных дефектов.
Болты, используемые в сельскохозяйственном оборудовании	Ковка	Должны выдерживать нагрузки, возникающие при копании почвы. Также требуется крепление тяжелой уборочной техники к трактору.
Муфты, резьбы, соединения	Механическая обработка	Сложная геометрия.
Лопасти турбины	Механическая обработка	Требуется гладкая поверхность.

Применение ковки и механической обработки

Ковка и механическая обработка имеют различные применения в обрабатывающей промышленности.

В то время как механическая обработка идеально подходит для задач, требующих высокого качества поверхности с жесткими допусками и хорошей точностью, ковка подходит для задач, требующих прочности по сравнению с чистотой поверхности.

Например, ручные инструменты, такие как гаечные ключи, обычно изготавливаются методом ковки.

Это связано с тем, что удаление материала из металлического блока для придания формы заготовке сделает ручной инструмент слабым и склонным к поломке под нагрузкой.

С другой стороны, ковка сжимает материал, увеличивая его плотность и делая его пригодным для применения при высоких нагрузках.

Различие в машинах и необходимых инструментах

Ковка включает в себя обработку заготовки молотком для ее формования, в то время как механическая обработка включает использование острых инструментов для удаления материала с заготовки.

Таким образом, существуют различные различия в типах инструментов, используемых для ковки и механической обработки.

Инструменты, необходимые для ковки

Инструменты для ковки

Простейшая форма ковки требует только наковальни для размещения металлической детали, молотка для придания формы и щипцов для удерживания металлической заготовки.

Помимо этого необходимого оборудования, в кузнечном деле также используются долы и плоские долы.

Фуллер — это изогнутый или фигурный инструмент, используемый для создания углубления. Этот процесс также называют операцией формовки при ковке.

Приложение силы к горячему металлу приводит к тому, что металл течет в перпендикулярном направлении вдоль дола, что приводит к формированию желаемой формы.

Другой кузнечный инструмент, называемый плоскогубцем, также используется для выравнивания поверхности заготовки.

Хотя эти простые инструменты помогут вам начать работу по ковке, для сложной и крупномасштабной ковки потребуются дополнительные инструменты, такие как молоток и штампы.

Инструменты, необходимые для обработки

Инструменты для механической обработки

Операции механической обработки позволяют прорезать металлы для получения желаемой формы.

Токарный станок универсальный станок и один из древнейших. Он обычно используется для асимметричных операций обработки, таких как токарная обработка, расточка, шлифование, нарезание резьбы и т. д.

Принимая во внимание, что фрезерный станок подходит для симметричных и асимметричных операций, таких как фрезерование, сверление, контурная обработка, гравировка, периферийное фрезерование, резьбофрезерование, нарезание резьбы и т. д.

Эти станки обычно доступны в виде фрезерных станков с ЧПУ и фрезерных станков с ЧПУ.

В то время как фрезерные станки с ЧПУ подходят для самостоятельного изготовления из-за их низкой стоимости, фрезерные станки с ЧПУ подходят для обработки твердых металлов.

Различия в простоте использования

Традиционные кузнечные инструменты доступны для работы своими руками. Однако промышленные кузнечно-штамповочные машины могут весить около 50 тонн, что не подходит для мелкосерийных и самостоятельных работ.

Однако пневматические ковочные машины сравнительно меньше по размеру и весят около 200 кг, а их грузоподъемность составляет 16 кг, что делает их идеальными для мелкосерийного производства деталей из легких материалов.

Хотя гидравлические прессы для небольших производств стоят около 1500 долларов, они подходят только для холодной штамповки.

Таким образом, ковка не идеальна для применения в домашних условиях, за исключением ковки очень маленьких заготовок.

С другой стороны, механическая обработка доступна для домашних работ и небольших производств. Хороший токарный станок стоит около 300-3000 долларов.

Кроме того, станки с ЧПУ начального уровня, такие как фрезерные станки с ЧПУ и фрезерные станки с ЧПУ, могут стоить от 500 до 3000 долларов, что делает их наиболее подходящими для самостоятельной обработки.

Различия, основанные на потоке зерна

Поток зерна, возникающий в результате механической обработки и ковки

Поток зерна определяет внутреннюю структуру металлической заготовки, которая влияет на ее механические свойства.

Ковка включает в себя ковку и придание формы заготовке, которая изменяет поток зерна, не ломая его.

Обеспечивает одинаковые механические свойства всей заготовки и высокую прочность.

С другой стороны, механическая обработка включает удаление материала с заготовки, тем самым прерывая поток зерна и делая заготовку слабой вдоль обрабатываемой области.

Следовательно, обработанная заготовка сравнительно более подвержена разрушению под нагрузкой, чем кованая заготовка аналогичного размера и геометрии.

Затронутые различия механических свойств

Ковка включает ударную обработку материала и принудительное течение металла, заполняя все пустоты и трещины, присутствующие в заготовке.

Кроме того, при нагревании заготовки удаляется вся влага, присутствующая в материале, что гарантирует отсутствие пустот в материале.

Отсутствие микротрещин снижает риск выхода из строя из-за ползучести и усталости, одновременно повышая прочность и долговечность.

Кроме того, нагрев заготовки выше температуры рекристаллизации и последующее охлаждение улучшает структуру зерен и устраняет остаточное внутреннее напряжение.

Это дополнительно улучшает его механические свойства и улучшает способность материала выдерживать большие нагрузки.

С другой стороны, механическая обработка не изменяет внутреннюю структуру заготовки, а воздействует на поверхность материала, удаляя слой материала.

Приложение больших сил резания создает внутренние напряжения в материале, что приводит к разрушению заготовки под нагрузкой.

Различия в потреблении материалов

Ковка сохраняет материал, а механическая обработка приводит к потерям материала.

Чтобы понять это, рассмотрим пример преобразования заготовки диаметром D1 и длиной L в заготовку длиной L и диаметром D2.

Уменьшение диаметра заготовки точением

Процесс обработки для изготовления этой заготовки включает ступенчатое точение заготовки и удаление материала до тех пор, пока диаметр блока не уменьшится до D2.

Этот материал удаляется в виде стружек, которые трудно использовать повторно, поскольку они требуют сложного процесса плавления и отливки в металлический блок.

С другой стороны, операция ковки включает пропускание заготовки через пару роликов или использование штамповки для изменения ее формы путем формования.

Уменьшает диаметр заготовки при увеличении ее длины. Лишнюю длину можно отрезать с помощью режущего инструмента и использовать повторно без необходимости сложного процесса переработки.

Разница в стоимости между ковкой и механической обработкой

Сравнение стоимости кузнечно-механического оборудования разного уровня

Стоимость ковки и механической обработки зависит от поставленной задачи. Мелкомасштабные процессы ковки с использованием ручного оборудования менее затратны.

Как правило, основные формовочные инструменты стоят около 25 долларов США, при этом дополнительные затраты на штампы составляют около 100-200 долларов США, в зависимости от формы и размера штампа.

Однако промышленные кузнечные инструменты стоят намного дороже из-за их большой массы и жесткой конструкции.

При крупномасштабном промышленном применении высокая начальная стоимость кузнечного оборудования компенсируется большими партиями продукции.

С другой стороны, инструменты для обработки, такие как токарный станок и фрезерные станки с ЧПУ, могут стоить около 300 долларов США для приложений «сделай сам» и доходить до 15 тысяч долларов США в зависимости от размера, возможностей и конфигурации станка.

Помимо первоначальной стоимости, существуют различные факторы, такие как тип режущего инструмента, скорость обработки, потери материала и т. д., которые определяют стоимость обработки.

Низкая скорость резания приводит к низкой производительности, а для достижения высокой скорости резания требуются мощные станки с ЧПУ с постоянным потоком смазочно-охлаждающей жидкости, что увеличивает стоимость.

Чем ковка и механическая обработка отличаются от литья?

ковация против обработки против литья.0045 Обработка сокращает поток зерна

Фактор	Чистики	коелика	Обработка
Поточный поток	NO.	46 40046
Нагрев металла	до температуры плавления	до рекристаллизации температура	Не требуется нагрев
Сложность	High
Сложность	High
Сложность
. с ЧПУ
Усталостное разрушение	Да	Нет	Да
Защита от ползучести	Стойкость к ползучести	Хорошая защита	Уязвимая
Прочность на растяжение	Не удовлетворительно	Good	лучше, чем литья, меньше, чем кошелька
.
Стоимость	Высокая	Меньше	Зависит от размера партии

Литье, ковка или механическая обработка

Литье используется для изготовления тяжелого промышленного оборудования, такого как цилиндры двигателей, лопатки турбин и т. д.

Ковка и механическая обработка являются последующими этапами, направленными на получение окончательной формы с необходимой точностью.

В отличие от ковки и механической обработки, литье не требует больших сил сжатия или резания для придания формы материалу, вместо этого расплавленный металл заливают в форму и позволяют ему принять желаемую форму.

Это устраняет риск возникновения внутреннего напряжения в материале. Однако оплавление заготовки нарушает структуру зерна и повышает хрупкость.

В результате литые детали не подходят для применения в условиях высокой усталости или циклических нагрузок.

Чистота поверхности литой заготовки зависит от отделки формы. Песчаная форма дает шероховатую зернистую поверхность, а стальная форма дает гладкую поверхность.

Однако качество поверхности, полученное ковкой и механической обработкой, намного лучше, чем у литья.

Кроме того, литье позволяет изготавливать очень сложные узоры, которые невозможно получить ковкой или механической обработкой.

Таким образом, изготовление литья подходит для тех случаев, когда изготовление сложных узоров важнее прочности и жесткости детали.

Заключительные мысли 

Ковка и механическая обработка — это два совершенно разных производственных процесса.

В то время как ковка подходит для изготовления деталей с чрезвычайной прочностью, механическая обработка идеальна для изготовления деталей сложной геометрии.

Как правило, штамповка лучше всего подходит для самодельных изделий, где требуется высокая прочность, тогда как фрезерование с ЧПУ рекомендуется для достижения высокой точности и чистоты поверхности.

Кроме того, механическая обработка сравнительно более универсальна, поскольку она состоит из различных операций, таких как токарная обработка, нарезание резьбы, накатка и т. д., тогда как ковка ограничивается простыми формами.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Можно ли ковать сталь?

Да, Сталь можно ковать. Низкоуглеродистая сталь может быть кована в холодном состоянии, а сталь с высоким содержанием углерода – в горячем состоянии. Холодная ковка улучшает прокаливаемость низкоуглеродистой стали, тогда как горячая ковка улучшает ее ударную вязкость и структуру зерна.

Можно ли выковать обработанную деталь?

Да, обработанную деталь можно выковать для улучшения ее механических свойств. Посредством ковки можно повысить прочность детали, но, в свою очередь, это поставит под угрозу ее допуск и точность размеров.

Подходит ли титан для ковки?

Да, титан лучше всего подходит для ковки, так как его трудно обрабатывать из-за его свойств материала с высокой прочностью на растяжение и низкой теплопроводностью.

ХОЛОДНАЯ КОВКА — Praxis Works

ХОЛОДНАЯ КОВКА

ЧТО ЭТО :

Превосходный производственный процесс, который ИЗГОТОВЛЯЕТ алюминиевые звезды 7075 T6 с большим количеством деталей зубьев, чем когда-либо прежде.

ПОЧЕМУ МЫ ЭТО ДЕЛАЕМ:

Этот процесс обеспечивает более прочный и прочный зубец передней звезды, а также позволяет добавить к кольцу больше функций переключения, чем позволяет традиционное производство с ЧПУ. Это делает лучшую цепочку!

КАК МЫ ЭТО ДЕЛАЕМ:

С одними из самых передовых в мире прессов для массивной ковки. Компания Praxis освоила процесс ковки «One-Shot» для создания наших колец и шатунов.

ФОРМИРУЮЩИЙ СПЛАВ

СЖАТИЕ МЕТАЛЛА

Мы в Praxis знаем, что складываются мелочи. Все наши передние звезды изготавливаются с использованием нашего запатентованного процесса ковки, который позволяет нам манипулировать формой кольца и профилем зубьев больше, чем когда-либо прежде. С нашей ковкой «One-Shot» мы можем увеличить количество функций переключения на цепочке, что не позволяет обычное производство с ЧПУ. Этот процесс также создает более твердую и жесткую поверхность зуба для долговечности.

Индивидуальные профили зубьев, чередующиеся углы наклона зубьев, синхронизированные наклоны и тактически расположенные подъемники переключения передач — все это упаковано в кольцо Praxis.

Перевод: все эти небольшие совокупные особенности составляют самые прочные и стабильные переключающие кольца, когда-либо созданные для велосипедистов. Мы делаем все это, потому что знаем, что отличное переключение означает еще лучшую езду.

ЗЕРНОВАЯ СТРУКТУРА И ПОТОК:

ПРОСТОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ

ГЛУБОКИЙ ВЗГЛЯД

ПРОЦЕСС

Ковка — это процесс, при котором металлу придается форма с применением большой силы сжатия. В Praxis эта сжимающая сила проявляется в виде очень большого ковочного пресса. Например, кузнечный станок, используемый для производства нашего 52-тонного кольца X-Ring, имеет высоту 2 этажа, и мы используем более 700 тонн для его ковки. Это не простая задача.

ВОЛОКНО: подобно дереву, металл имеет зерно.

Ковка улучшает структуру зерна и улучшает физические свойства алюминиевых заготовок 7075 T6, с которых мы начали. С нашими конструкциями колец поток зерна может быть ориентирован в направлении основных напряжений (цепи), возникающих во время движения.

Физические свойства (такие как твердость и ударная вязкость) также намного лучше у поковки, чем у основного металла, кристаллы зерна которого ориентированы случайным образом. Производимые здесь звезды имеют очень высокое соотношение прочности и веса.

НЕ ПРОСТАЯ ЗАДАЧА

МЫ ДЕЛАЕМ ЭТО, ПОТОМУ ЧТО ЭТО СЛОЖНО

НЕ ПОТОМУ ЧТО ЭТО ПРОСТО

В Praxis основная причина, по которой мы куем, заключается в том, что это позволяет нам создавать эффектные формы зубьев и наклонных поверхностей на наших передних звездах. Наш процесс ковки «One Shot» позволяет нам изготавливать такие формы, и в то же время мы создаем более прочное и жесткое кольцо, чем кольца конкурентов.