Яку підготовку необхідно виконати перед куванням?

Підготовка перед куванням включає вибір сировини, розрахунок матеріалів, штампування, нагрівання, розрахунок сили деформації, вибір обладнання, конструкцію форми. Перед куванням також потрібно вибрати хороший метод змащення та мастило.



Ковальні матеріали охоплюють широкий спектр як різноманітних марок сталі та жароміцних сплавів, так і алюмінію, магнію, титану, міді та інших кольорових металів; Як після переробки в різні розміри прутків і профілів, так і різноманітні специфікації злитків; Крім широкого використання вітчизняних матеріалів, придатних для наших ресурсів, є матеріали з-за кордону. Більшість кованих матеріалів включено до національних стандартів, але також розроблено, випробувано та просувається багато нових матеріалів. Як ми всі знаємо, якість продукції часто тісно пов’язана з якістю сировини, тому працівникам кузні необхідно мати необхідні знання про матеріали, щоб уміти вибирати найбільш відповідний матеріал відповідно до вимог процесу.
Розрахунок і штампування є однією з важливих ланок для підвищення коефіцієнта використання матеріалу та реалізації чистової обробки заготовки. Занадто багато матеріалу не тільки спричиняє відходи, але й посилює знос матриці та споживання енергії. Якщо гасіння не залишає невеликого запасу, це збільшить труднощі налаштування процесу та збільшить відсоток відмов. Крім того, якість різання торця також впливає на процес і якість кування.

Нагрівання призначене для зменшення сили деформації кування та підвищення пластичності металу. Але нагрівання також приносить ряд проблем, таких як окислення, декарбонізація, перегрів і горіння. Точний контроль початкової та кінцевої температури кування має великий вплив на структуру та властивості виробу.

Нагрівання полум'яної печі має такі переваги, як низька вартість, сильна застосовність, але час нагрівання тривалий, легко виробляти окислення та декарбонізацію, умови роботи також потребують постійного вдосконалення. Електроіндукційний нагрів має переваги швидкого нагрівання та меншого окислення, але погано адаптується до форми, розміру та зміни матеріалу продукту.

Кування відбувається під дією зовнішньої сили, тому правильний розрахунок сили деформації є основою для вибору обладнання та перевірки штампа. Аналіз напруги та деформації деформованого тіла також необхідний для оптимізації процесу та контролю мікроструктури та властивостей поковок.

Існує чотири основні методи аналізу сили деформації. Хоча метод основного напруження не дуже суворий, він простий та інтуїтивно зрозумілий і може обчислити загальний тиск і розподіл напруги на поверхні контакту між заготовкою та інструментом. Метод лінії ковзання суворий для задач плоскої деформації, і він більш інтуїтивно зрозумілий для вирішення розподілу напруги для локальної деформації високих частин, але сфера його застосування вузька. Метод верхньої межі може дати переоцінене навантаження, а елемент верхньої межі також може передбачити зміну форми заготовки під час деформації.

Метод скінченних елементів може не тільки дати зовнішнє навантаження і зміну форми заготовки, але також дати розподіл внутрішніх напруг і деформацій. Недоліком є ​​те, що комп'ютер потребує більше часу, особливо при розв'язуванні пружно-пластичним методом кінцевих елементів, комп'ютер потребує більшої потужності та більшого часу. Останнім часом спостерігається тенденція до спільного підходу до аналізу проблем, напр. Метод верхньої межі використовується для грубого розрахунку, а метод кінцевих елементів використовується для точного розрахунку в ключових частинах.

Зменшення тертя може не тільки заощадити енергію, але й покращити термін служби форми. Оскільки деформація є відносно рівномірною, це корисно для покращення мікроструктури кування, і одним із важливих заходів для зменшення тертя є використання змащення. Через різницю способу кування та робочої температури мастило, що використовується, також відрізняється. Скляні мастила використовуються для кування високотемпературних сплавів і титанових сплавів. Для гарячого кування сталі графіт на водній основі є широко використовуваним мастильним матеріалом. Для холодного кування, через високий тиск, поковка також потребує обробки фосфатом або оксалатом.