Станок самодельный для холодной ковки своими руками: применение, особенности инструмента, технология ковки. Чертежи для создания своими руками (130 фото)

Самодельный станок для холодной ковки своими руками чертежи

Невооружённым глазом можно заметить, что у того или иного человека появился красивый забор или ворота, различного вида предметы декорирования приусадебных участков. Всё это воплощается в реальность посредством ковки, с отсутствием каких — либо температур.

В современном обществе очень хорошо развита холодная ковка металла. За долгие годы существования такого промысла, люди создавали инструменты, с помощью которых можно производить тонкие элементы декорирования из железа.

Содержание

• 1 Основные приспособления
  • 1.1 Механизмы без которых холодная ковка была бы очень тяжёлым занятием
    • 1.1.1 Механизм улитка
    • 1.1.2 Виды холодной ковки
    • 1.1.3 На этом процесс холодной ковки не завершается, а наоборот находится в самом разгаре
    • 1.1.4 Прессование
    • 1.1.5 Заключительным, а также достаточно ответственным этапом является прокатка
  • 1.2 Проектирование станка для холодной ковки
    • 1. 2.1 Составляющие детали механизма
    • 1.2.2 Приспособление «Гусинная лапка» видео
    • 1.2.3 Приспособление «Твистер» видео
    • 1.2.4 Приспособление «Улитка» видео

Механизмы без которых холодная ковка была бы очень тяжёлым занятием

Механизм улитка

Применяется для придания отдельным участкам поковок спиралевидной формы. Как правило, сама улитка закреплена на толстой, железной

Виды станков для ковки

плите и может быть съёмной. Толщина такой плиты должна быть не тоньше 4 миллиметров толщиной. Как правило, на изделие, который создан своими руками, необходимо изготовить различные оттиски, называемые шаблонами. С помощью подготовленных шаблонов есть возможность придавать стальным прутьям различные формы.

Механическое устройство универсал

На таком устройстве осуществляется резка, клёпка и формирование. Довольно удобная вещь, в своём роде. В отличие от заводского электрического механизма, его можно также собрать своими руками и сэкономить свой бюджет.

Устройство гнутик

С помощью него производится дуговая деформация под углом. Главное заранее сделать чертежи и точно разметить градусы углов, чтобы с помощью станка производить точное сгибание прутьев.

Аналог гнутика твистер

Способствует производить сгибание вдоль продольной оси уже готового объекта. Такое приспособление можно сделать несколькими способами. По металлическому шаблону, как это распространено и закрепив на толстой доске крупные болты. Суть такого станка в том, что оба конца металлического прута зажимаются и с одной стороны, посредством вращающейся рукояти, производится скручивание.

Агрегат волна

С его помощью можно получать волнообразные заготовки из металлических прутьев. С помощью такого станка можно изготавливать периодические решётки по типу «Боярские», «Волна».

Штамповый пресс

С помощью такого пресса, на изделие наносятся штампы с различными узорами. Как правило, должно иметься огромное множество таких штампов с различными рисунками. Производится это посредством вдавливания в металл штампа. Соответственно, под давлением на металле остаются чёткие отпечатки шаблонов.

Механический узел

Для сгибания кругов из металлических прутьев, различных диаметров. Когда в конструкции декора должны присутствовать круги, такое приспособление незаменимо.

Виды холодной ковки

В кузнечном деле, червонную болванку, либо отдельную деталь, принято называть «поковкой». Такой же термин имеется и в горячей ковке металла. Только он уже означает процесс ковки металла, для придания заготовке необходимой формы.

Разновидности холодной ковки

Различают непосредственно 7 видов холодной ковки, которые производятся по строгой последовательности. Каждый вид — это определенный процесс, производимый с заготовками. Если не совершать этих действий в соответствии с требованиями, то у вас ничего не получится. Итак, рассмотрим эти виды.

Непосредственно, ковка металлических заготовок. Ковка является самым сложнейшим и объёмным процессом в кузнечном деле. Холодная ковка разделяется на следующие виды и подвиды:

Осадка

Такое действие производится под давлением. Делается это для того, чтобы уменьшить высоту заготовки и увеличить боковые размеры заготовок.

Протяжка

Это действие производится за счёт нагревания заготовки и обработке молотом. За счёт чего, уменьшается площадь поперечного сечения и происходит увеличение длины заготовки.

Прошивка

Данное действие производится для получения на заготовках необходимых отверстий. Как правило, совершая такое действие, на заготовках появляются различных размеров пазы, отверстия различных диаметров. Прошивка бывает нескольких видов:

Открытая прошивка

Производится сплошным прошивнем, за счёт вытеснения металла. Однако такое действие влечёт за собой дополнительную обработку заготовки.

Закрытая прошивка

Производится пустотелым прошивнем. Обычно используют при изготовлении больших отверстий.

Совет: «За счёт осадки и протяжки металлических заготовок, структура металла может стать хрупкой. Поэтому необходимо обращаться с заготовками аккуратно, чтобы не допустить внезапной поломки той или иной детали! В лучшем случае придётся переделывать поковку, а в худшем случае, может нанести здоровью непоправимый вред!»

На этом процесс холодной ковки не завершается, а наоборот находится в самом разгаре

Далее совершается три последовательных этапа:

Наглядный процесс холодной ковки.

Штамповка

(штампование) — называется процесс пластичной деформации заготовки, с изменением форм и размеров металла. Различают несколько видов штамповки:

Объёмная штамповка

Производится за счёт давления. Когда ковочная деталь нагрета до соответствующих размеров, она подвергается прессованию специальными штампами. Такой способ применяется на производствах, где детали, полученные таким способом, выпускаются партиями.

Листовая штамповка

Производится из листового железа. Применяется при производстве мелких и средних деталей металла. Такой вид штамповки позволяет добиться высокого качества и прочности от изготавливаемых деталей.

Прессование

Этот процесс обработки металла производится за счёт высокого давления, за счёт чего повышается плотность металла и изменяется его форма. Существует несколько видов прессования:

Прямое прессование

Такой способ позволяет получать различные профильные заготовки (прутья, трубы, профили). Процесс заключается в выдавливании металла через определённое отверстие.

Обратное прессование

При этом процессе заготовка располагается в формуляре, а давление производится в обратном направлении, нежели при прямом прессовании.

Волочение

Является процессом протягивания , уже прессованных прутьев через специальную волочильную матрицу. За счёт такого процесса можно получить проволоку, фасонные профили, трубы с тонкими стенками.

Заключительным, а также достаточно ответственным этапом является прокатка

В этом процессе участвует закон «Силы трения», за счёт которого, путём трения специальными валиками о поверхность заготовки, происходит пластическая деформация. В свою очередь различают 5 видов прокатки изделий:

Завершающий этап холодной ковки -прокатка.

Продольная прокатка

При использовании этого вида прокатки, на станке, валики вращаются в разные стороны. За счёт этого происходит постепенное обжимание и удлинение детали. В данном случае производится листовое железо, ленточное железо и полосы.

Поперечная прокатка

При данном виде прокатки, валики движутся в одном направлении. За счёт этого деталь подвергается деформации в поперечном движении. К примеру, посредством такого вида получают цилиндрические шестерёнки с накатанными зубцами.

Поперечная или винтовая прокатка

в данном случае валики на станке установлены под углом друг к другу. Тем самым поковка получает поступательное и вращательное движения. Между этих валов получается зазор и металл, попадая в этот зазор, получает свою деформацию. Такой вид прокатки используется для создания трубных заготовок, так называемых «гильз».

Проектирование станка для холодной ковки

Чертеж проектирования

Прежде, чем заниматься сборкой , необходимо создать проект, в котором будет подробно описано всё то, что вы собираетесь воплотить в реальность.

Однако, перед созданием своего стального детища, необходимо прочитать очень много литературы, в которой подробно описаны все приспособления. Чтобы в процессе сборки не возникло непредвиденных ситуаций, важно иметь представление о станке, его размерах и размерах каждой из деталей, которые будут задействованы в проекте.

Потому, как все детали будут производиться из чернового металла или из каких-либо деталей, которые лежат без дела в вашем гараже.

Итак, прежде чем приступить к изготовлению изделия для ковки, необходимо изготовить станину, на поверхности которой и будут располагаться все необходимые детали станка.

Чтобы иметь представление о самодельном станке и о ковке в целом, а также узнать, как собрать, посмотрите видео ролик, представленный ниже:

Теперь, когда у вас сложилось представление, можно приступить к изготовлению — станины.

Важно знать! Размеры станины должны высчитываться в строгом соответствии с занимаемой плоскостью размещённых приспособлений . Стоит учесть, что приспособления в работе не должны мешать друг другу!

Станина должна изготавливаться из прочного материала. Это может быть массив дерева, причём достаточно плотным и толстым или железная плита. Однако, она должна иметь железную опору из сваренных или прочно закреплённых к станине ножек. В готовом виде у вас должен получиться прочный верстак.

После того, как станина изготовлена и установлена в необходимом месте, можно начинать собирать и крепить все приспособления на станину.

Совет: «В процессе сборки станка, необходимо проверять механизмы на правильность работы, чтобы при наличии неисправности можно было заменить испорченную деталь и продолжить сборку!»

Схема сборки приспособления «Улитки».

Выше представлена схема сборки приспособления, так называемой «Улитки». Предназначена она для изготовления спиралевидных завитков на поковке.

Составляющие детали механизма

• Ведущий лемех самой улитки,
• Основная ось,
• Рычаги для совершения силовых операций,
• Фиксатор для металлической заготовки,
• Площадка станка,
• Прижимной валик,
• Палец для фиксации лемехов улитки,
• Пружина для притяжения прижимного валика,
• Рычаг управления валиком.

Для большей наглядности можно посмотреть архив чертежей данного приспособления. Скачать

Совет: Чем длиннее рычаги для приложения силовых действий, тем легче будет гнуться поковка!

Универсальный станок для холодной ковки предназначен для отрезания металлической полосы, металлического прутка или квадрата. Также можно пробивать отверстия под

Чертеж универсального станка

заклёпки и заклепать ту или иную деталь. Он приспособлен для сгибания под заданным углом и для производства вальцевания. Состоит такое приспособление из 39 деталей. Подробнее с ними вы сможете ознакомиться в данном архиве.

Скачать

Гнутик

Фото гнутик

Предназначен для сгибания различных металлических заготовок, а также дуговых поковок определённого радиуса. Для изготовления данного станка применяют преимущественно инструментальную сталь. Это объясняется тем, что в приспособлении преобладают большие нагрузки. Состоит из рукояти, движущегося по оси углового гнутика, три валика, которые в закреплённом состоянии похожи на треугольник. Также крепёжные элементы и элементы крепления станка к станине.

Твистер

Чертеж твистер

Предназначен для сгибания металлических прутьев, квадратов и полос вокруг продольной оси. Получается торсионное скручивание. Состоит из двух креплений, закреплённых на усиленной станине с отверстиями под металлический прут и рукояти, чтобы совершать движения по оси. Более подробную информацию можно найти в архиве чертежей данного приспособления.

Скачать чертежи Твистера >>

Приспособление волна предназначено для изменения изгиба металлической заготовки, получая волнообразные детали. По своей значимости — это тот же гнутик, однако имеет волна сложную конструкцию.

С помощью штампового пресса можно совершать оттиски рисунков на металлических заготовках.

Важно знать! После того, как все эти приспособления установлены на станине, необходимо проверить каждое из них на работоспособность! Производить такие действия необходимо с высокой осторожностью, так как если произойдёт разрыв металла — это может нанести вашему здоровью колоссальный вред!

Если вы вдруг собрались сделать собственноручно, начертите обязательно все нужные эскизы и чертежи с размерами, предположительно таких же размеров, какими они будут в сборной конструкции.

Такой манёвр позволит Вам полностью иметь представление о будущем станке, поможет редактировать все детали на чертеже. Также посмотрите множество роликов в интернете на тему «Как сделать приспособления для холодной ковки?». Это даст возможность иметь представление о полной картине.

А также прочитайте немного литературных произведений, которые посвящены данному вопросу. Как изготовить ту или иную деталь, а также, из какого материала она должна быть изготовлена, вы тоже должны изучить. Когда вы будете знать наверняка, что к чему, вы с лёгкостью сможете сделать станок своими руками!

Ниже представлены три видео ролика посвящённые отдельным частям механического узла, без применения высоких температур:

Приспособление «Гусинная лапка» видео

Приспособление «Твистер» видео

Приспособление «Улитка» видео

 

 

Станок холодной ковки руками

Станок для изготовления узоров из прутков и арматуры методом холодной ковки

Автор канала Альгирдас Вашкелис в своём видео показал станок для холодной ковки, предназначенный для изготовления узоров из металла из прутков или гладкой арматуры.

Ни о какой ковке, конечно, там речь не идет. Прутки загибаются с помощью специальных оправок.
Установка проста, и собиралась она из того что попадалось под руку. Пришлось кое-что докупить — профильные трубы, пару подшипников. Делал самодельный станок без чертежей. Отрезал и приваривал, пока не добился нужного результата.

Товары для изобретателей Ссылка на магазин.

Может быть использован для изготовления методом холодной ковки декоративных частей самых разных предметов, что делает этот станок хорошей возможностью дополнительного заработка на своём хобби. Автор планирует сделать с помощью своего станка кресло-качалку, подсвечники и другие предметы.

Кто-то предположил, что из него можно сделать трубогиб. Но для такой работы необходимо очень большое усилие, на которое станок непригоден.

Электроника для самоделок вкитайском магазине.

Конструкция станка

Стол сконструирован из стали десятки. В данном варианте состоит из трех частей. На тот момент, когда он был изготовлен, не было железа в наличии. Поэтому получился со швами. Но это не так важно, главное, чтобы рабочая поверхность была более-менее ровной. Отверстия нужны для того, чтобы вставлять в них оправки. К столу приварена труба. На ней одет рычаг. Это профильная труба. Размер 45 x 25. Толщина стенки 1,5 миллиметра. Далее приварен обрезок трубы 90. Рычаг уже был сварен. Внутри вставил подшипник. Зажал двумя отрезками трубы. Два болта фиксируют саму трубу, прижимают ее к подшипнику.

Это можно было сделать проще и без подшипников, то есть просто подобрать две трубы, чтобы одна заходила в другую. Если будет небольшой люфт, это допустимо.

Затем конструкция была приварена к столу. Последний крепится к стойкам.

На фото показана одна из важных частей механизма для холодной ручной ковки.

Посредством данного рычага и загибаются пруты. Конструкцию пришлось усиливать, поскольку при первом испытании она начала гнуться. Нагрузка была достаточно серьёзная, поэтому мастер приварил уголки дополнительные пластины. Чтобы рабочее место было более жесткое.

В интернете много конструкций, где рычаги не регулируются, но мастер решил сделать его управляемым. Рычаг нужно будет вытаскивать, будет изготовлен еще один. Он будет делать витые прутки.
Центральное отверстие будет вставляться пруток, снизу он будет фиксироваться. В рычаге также будет зажимное отверстие. Вращением рычага будет загибаться спираль. Один из подшипников катается по столу. Два других висят в воздухе.
Далее с 5 минуты видео.

Этот станок на самом деле может изготовить каждый, при наличии минимальных навыков работы с инструментами.
Формы также  изготовить самому или купить по небольшой цене на рынке.
Примечателен станок показанный в видео тем, что он практичен, прост и не требует специальных навыков работы с оборудованием данного типа. Так же примечательна универсальность этой установки — её применения достаточно широки: от декорационных элементов металлических ворот, до кресла-качалки.

Источник: youtu.be/jjJm7MgrBjg

Проектирование станка в домашних условиях

В процессе проектирования оборудования рекомендуется предусмотреть многовариантный тип аппарата, позволяющий выпускать изделия различной сложности. Помогает в этом применение множества сменных насадок.

При разработке учитываются факторы:

• базой служит металлическое полотно, габариты его зависят от количества применяемых узоров;
• поверх полотна размещаем шаблоны так, чтобы не мешать работе с другими заготовками;
• крепятся шаблоны как простые (с одним поворотом), так и модели, позволяющие делать узоры как улитка лемешного типа;
• используем для мобильных частей высокопрочный материал;
• смена насадок осуществляется благодаря прорези прямоугольной формы, куда ставятся шаблоны для ковки.

Насадки крепятся болтовыми соединениями.

Сборка агрегата
Пошаговая сборка состоит из пунктов:

• собирается опорная стойка из отрезков трубы равного размера, у которой патрубок приваривается к верхнему и нижнему краю;
• нарезаем круги и 4 равносторонних треугольника, последние свариваем в пирамиду, основание которой фиксируем сваркой в центре окружности;
• 4 горизонтальные планки болтами крепим к кругу;
• из нескольких металлических прутов сооружаем рукоятку;
• к концу рычага монтируем подшипники, а также к отрезку внизу конструкции;
• верхний отрез монтируем горизонтально, чтобы он позволил гнуть металл;
• в нижней части отрезка, где свободный конец, делает отверстие по сечению трубы.

Финишной операцией служит соединение рукоятки с “пирамидой” с помощью гайки большого диаметра. Улитку фиксируем для шаблона сваркой.

zen.yandex.ru

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 — это процесс формовки металла, при котором заготовке придается желаемая форма под давлением.

В целом его можно разделить 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 из-за тепла.

Нагрев металла выше температуры его рекристаллизации может привести к расплавленному или полурасплавленному состоянию, что нарушает структурную целостность металла и затрудняет формование.

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 ковка использует штамп для изготовления сложных деталей, механическая обработка включает различные операции обработки, такие как сверление, токарная обработка, фрезерование, растачивание, шлифование и т. д., для получения желаемой формы и качества поверхности.

Различия в применении: ковка и механическая обработка

Некоторые изделия, такие как валы и стержни, лучше поддаются ковке, в то время как муфты и лопатки турбин лучше поддаются механической обработке.

Часть	Процесс	Причина
Connecting rod	Forging	High load capacity
Crank pin	Forging	Ease of making with hand-held tools
Shaft	Forging	High load capacity
Поршень	Литье с последующей механической обработкой	Сложный дизайн и высокие допуски
Колесо	Литье и ковка	Простота изготовления в больших масштабах и более простая конструкция
Трубные суставы	литья с последующей обработкой	Требуется литья для массового производства. Ковка	Требуется высокое качество материала. Нельзя допускать структурных дефектов.
Болты, используемые в сельскохозяйственном оборудовании	Поковка	Необходимо 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 операций, требующих высокого качества поверхности с жесткими допусками и хорошей точностью, ковка подходит для операций, 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 протеканию металла в перпендикулярном направлении вдоль дола, что приводит к формированию требуемой 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 механической 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, нарезание резьбы, 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 обработки своими руками.

Различия по потоку зерна

Поток зерна, возникающий в результате механической обработки и ковки

Поток зерна определяет внутреннюю структуру металлической заготовки, что 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.

Несмотря на то, что кованые детали обеспечивают превосходное качество сборки, важно выполнять операцию с максимальной осторожностью, чтобы избежать проникновения дефектов ковки и ослабления детали.

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 — что это такое и как работает?

В качестве основного производства металлов ковка представляет собой метод обработки металлов давлением, в котором используются локальные силы сжатия. Поковки претерпели серьезные изменения, которые привели к более эффективным, быстрым и долговечным процессам. Сегодняшняя ковка обычно выполняется с использованием электрических, гидравлических или пневматических кузнечных прессов или молотков.

Холодная ковка, в отличие от горячей ковки, деформирует металл ниже его точки рекристаллизации — около или при комнатной температуре. Холодная ковка является предпочтительным методом для более мягких металлов (таких как алюминий), он дешевле и позволяет производить кованые детали, не требующие небольшой отделки.

Процесс холодной механической обработки, холодная ковка включает в себя помещение пруткового материала в штамп и последующее прессование его вторым закрытым штампом.

Подобно процессу холодной штамповки (за исключением того, что при холодной ковке используются вертикальные прессы вместо горизонтальных машин холодной штамповки), заготовка прессуется между двумя штампами до тех пор, пока она не примет желаемую форму штампа.

Деформация происходит при комнатной температуре, изменяя размер и форму металла. Этот метод ковки зависит от объема и обычно дополняет холодное прессование, добавляя более сложные формы к заготовке, используемой при холодном прессовании.

Основное оборудование, используемое для метода ковки, включает вертикальные прессы, полностью автоматические или ручные. Эти вертикальные прессы могут иметь гидравлический или механический привод.

Надежный и экономичный процесс, включающий производство деталей для электромобилей:

• Детали для автомобильных сидений и генераторов (например, стержень).
• Различные типы зубчатых колес, используемые на других деталях.
• Детали для стартеров, такие как корпус соленоида трансмиссии, сердечник и плунжер, и это лишь некоторые примеры).
• Детали для мотоциклов, например, для магнето маховика.
• Полые детали с валами и штоками.
• Детали, используемые для клапанов и переключателей.
• Холодная ковка также используется для изготовления антивибрационных крестовин и деталей.

Анимация изображений..www.ulbrich.com

Преимущества холодной ковки

Этот особый процесс ковки предлагает производителям ряд преимуществ, в том числе.

• Холодная ковка не требует нагрева.
• Этот процесс ковки обеспечивает лучшую взаимозаменяемость и воспроизводимость.
• Достигается более качественная обработка поверхности и минимизируются проблемы загрязнения.
• Холодная ковка обеспечивает превосходный контроль размеров.
• Возможность придания формованному металлу заданных свойств.

Недостатки холодной ковки

Холодная ковка имеет следующие недостатки.

• Производство нежелательных остаточных напряжений.
• Кованые металлы менее пластичны, и при холодной ковке требуются более высокие усилия.
• Поскольку в этом процессе требуются более высокие усилия, требуется более тяжелое и мощное оборудование, а также более прочные инструменты.
• Хотя металл может приобретать направленные свойства, эти свойства могут быть вредными.
• Поверхности используемых металлов должны быть чистыми и без потускнения.
• Из-за потери пластичности, связанной с упрочнением под напряжением, может потребоваться промежуточный отжиг.