Матрицы для ковки — особенности изготовления и применения

26.09.2020

Содержание:

1. Обзор матриц
2. Использование штампов
3. Как сделать матрицу для ковки?

Для изготовления художественных деталей кузнецы применяют матрицы и штампы. Матрица для ковки — это пластина или доска с вогнутым изображением нужного элемента.

Обзор матриц

Чтобы сделать декоративные повторяющиеся элементы, кузнецы применяют матрицы. Шаблоны помогают сэкономить время, получить несколько одинаковых по параметрам деталей. Это могут быть формы листьев, шаров, цветов, пик, гусиной лапки и т. д. Существует множество других форм для вогнутых изображений.

Матрицы делятся на два типа:

• односторонние — пластины с одним вогнутым изображением;
• двухсторонние — пластины с зеркальными рисунками, которые устанавливаются на щипцы для обжима.

Кроме того, они могут быть простыми, сложными, универсальными. Сложные конструкции изготавливают по индивидуальному заказу.

Приспособления с матричной формой используют при гибке металла на станках для получения завитков. Они представляют собой кондуктор или плиту с полосой в виде витка, улитки. Применяются в холодной ковке для изготовления завитков и других витых элементов. Для выполнения операций по штамповке, прессовке кузнецы используют специальные пуансоны. Пуансон оказывает давление на штамп для получения рисунка или маркировки.

Использование штампов

Матричные шаблоны изготавливают из резины, полиуретана, железа и других металлов. Штампы получают из стали, прошедшей термообработку. Мастера подкладывают матрицы под поковку на наковальне или закрепляют на молоточном бойке. Штампы используют на пневмомолотах, прессах и других станках. Перед работой на станках стоит изучить, что такое кузнечный молот?

Горячая ручная ковка по шаблону выполняется так:

• На наковальню кладут оттиск.
• Нагревают деталь (чтобы правильно нагреть металл, важно знать устройство и назначение кузнечного горна).
• Раскаленную поковку укладывают на шаблон, затем раскатывают ударами молота.
• Выступившие края срезают или отрубают зубилом.

При работе с односторонними шаблонами, такими как гусиная лапка, листок, пика, используют квадратные, круглые, прутообразные металлические заготовки. Двухсторонние шаблоны состоят из двух частей, поэтому раскаленную поковку кладут между половинами. Затем кованое изделие продавливают молотом.

Технология матричной ковки стала основой для такого вида работ, как

машинное штампование. Это изготовление деталей, узоров под давлением. При работе с прессами, пневматическими, механическими станками штамп устанавливают на неподвижный боек молота. Матрицы из полиуретана применяют в качестве ответного узла для штампа. Его конструкция должна совпадать с режущим краем матричного шаблона. Таким образом получают замыкающие узлы.

Главными частями штампа являются матрица и пуансон. Они быстро приходят в негодность. Обычно замена требуется каждые 5 лет. Для производства пуансонов используют оттиски. Также потребуется фрезерное и строгальное оборудование.

Как сделать матрицу для ковки?

Для получения стандартных железных деталей потребуется стальная матрица. Она должна быть прочной, износостойкой, отполированной изнутри, а также хорошо выдерживать ударные нагрузки. Нужную форму можно купить или изготовить в домашних условиях на фрезерном станке. Можно использовать поверхность бойка молотобойного оборудования. Потребуются кузнечные инструменты: кувалда, болгарка, молоты, чеканы, зубила и другие.

Процесс получения матрицы зависит от сложности задуманного рисунка. Плоские хомуты или гусиные лапки легче сделать, чем выпуклые листья.

Рассмотрим этапы получения простой формы для гусиной лапки:

• Подготовить заготовку, выровнять, разметить центральную ось и расходящиеся от нее линии.
• Прорезать по линиям узоры болгаркой или кругом, углубить их по краям.
• Сделать по прорезям треугольные выступы с помощью шлифовальной машинки.
• Рельеф детали оформить напильником.

При изготовлении двухсторонней матрицы во втором куске металла делают зеркальное отражение рисунка. Все впадины на нем должны совпадать с ямками на первой детали. Соединение обжимки выполняют в виде щипцов. Иногда сверху приваривают боек для усиления ударной части и ограничитель из трубы. Самодельную деталь закаливают для усиления прочности.

Фабрика кованой мебели «Металлдекор» производит изделия с элементами художественной ковки. Кузнецы создают изящные кровати, стулья, столы, диваны, прихожие, мебельные гарнитуры и другие эксклюзивные предметы. Мастера изготавливают ограды, беседки, скамейки, фонари и другие аксессуары для дома и приусадебного участка. По желанию клиента мебель куется по индивидуальным заказам. На каждую вещь дается гарантия.

Матрица для холодной ковки чертежи

Автор На чтение 17 мин. Опубликовано

12.12.2019

Все привет, вот сегодня весь день возился в мастерской и вот что наварил).

Всем мира и добра!

Смотрите также

Комментарии 25

Неплохо получилось, но это для тех у кого есть руки и желание. У меня его не было, хотя чертежей всяких кучу понаходил. Купили готовые станки: spbstanki.ru/ruchnoy-instrument-holodnoy-kovki

Здравствуйте. Ответь пожалуйста. Кривизна и угловатость улитки не имеет значения? Прут все равно выйдет аккуратным?

нет, нужно делать максимально ровно, у меня небольшой изгиб был на улитке, а деталь получается еще крывее

Холодная ковка для понимающих это Г (мягко сказано), поэтому она ни чего и не стоит и нельзя на этих полуфабрикатах заработать, а вот производители этих станков для холодной ковки очень даже не плохо зарабатывают продавая по 5000-10000 евро станки + матрицы к ним .

Если делать красивые вещи то только молот и горн, а холодная ковка это погонаж.

С вами согласен полностью

Хватает толщины 8 мм, не соскакивает пруток? Если крутить примерно квадрат 8-10 мм?

десятый квадрат крутил, хватает но хотелось бы повыше

А если наварить на улитку этот согнутый квадрат, все-таки уже будет 18мм?

попробуй, я не стал заморачиватся

где взял такой толстый метал для улитки и чем вырезал?

Металл 8мм. Остался ещё от деда, вырезал болгарской 125ой

как мне повезло с ней, у меня покупная «по халяве»

Да, больше повезло. Когда собирался заняться художественной ковкой — покупал инструмент, делал горно, … Все друзья знали и предлагали все что «не поподя», все что отношение имеет. За 4-ре года набралось ого-го!

Продолжаете занимается ковкой?

Нет.
Все заготовил: рабочее место, инструмент, топливо, … но так и не занялся. Сезон шабашил на стройках, сезон лечился, а этот решил посвятить УАЗу. Поэтому из-за смены интересов все стоит.

Рынка сбыта нет, материал дорог. Все кто в поселке открывались(официально) — закрылись.
Просили все продать — жалко.

Еще может займусь.
Есть станочки для «холодной» ковки фирмы eisenkraft — eisenkraft.ru/ Покупал бу.
Читаю определенные ресурсы по ковке, коплю идеи(могу поделиться).
Могу снять размеры с заводского оборудования.

Окей, на «ты». Да у нас тоже рынок не ахти, и металлистов хватает, у меня есть другая работа в командировках правда, но всю жизнь по командировкам жизнь чет перспектива вообще не айс. Вот я в свободное время и занимаюсь тем что душу греет, надеюсь что все пригодится, у нас теплиц много, может теплицами займусь.

У меня основная — за компом.
А железки — это хобби.
Вот греться зашел, делаю «пресс» из домкрата 8т.
Только доделал отрезной станок, из болгарки на 235 мм.

Еще хочу станок сверлильный из «рулевой рейки 2108». Рейку нашел, теперь дрель нужна или мотор.

Я тоже думал сверлильной из реки зубилы сделать). Как сделаешь — обязательно выложи! А отрезной я решил со следующей зарплаты купить заводской, у меня лишних болгарок все рано нет, все рано покупать, пусть дороже за то заводское, мы на работе таким пользовались — красотааа))) А пресс зачем? да еще и на 8 т?

Просто домкрат рабочий у отца валялся лет 30-ть!
А мне нужно было подшипник ступичный заменить, а там с помощью пресса красота.
С другом разговорился, он швеллер на 120 мм отдает «затак», 6-ть метров. Он конечно знает что я болен на железки.

Так что из расходов — не хватает 3-ри метра швеллера на 160 мм. И все.

Станок «Улитка» для холодной ковки своими руками используется большинством мастеров в работе над оригинальными изделиями из проката. Кузнечный бизнес чаще всего основан на изготовлении кованых изделий, где присутствуют детали в виде оригинальных петель.

Входные ворота в стиле XVII-XIX веков невозможно представить без завитков, вензелей и других оригинальных элементов. Они не только украшают, умелые мастера могли создавать из металла письменные приветствия. Сложные изогнутые фрагменты используются в качестве усилителей на заборах, входных группах, перилах ограждений и других декоративных изделиях. Сложные профили придают ажурность конструкциям.

Чтобы производить изгибы заготовок по определенным параметрам используют вспомогательные кондукторы, получившие название «Улитка». Они служат в качестве специального шаблона, позволяющего воспроизвести десятки, а при необходимости и сотни однотипных деталей. Станок «Улитка» для холодной ковки гнет детали без дополнительного прогрева.

Если выполнять подобную работу только за счет физической силы кузнеца, то работник довольно быстро устанет. Его производительность снизится до нуля. А при наличии вспомогательного механического помощника, можно производить сотни заготовок за смену.

Нужно учитывать, что гибка заготовок – это промежуточный этап в изготовлении сложных конструкций. Их еще нужно установить в нужном месте и приварить. Только тогда будет получен промежуточный результат. Потом потребуется окраска и монтаж изделия по месту заказа. На все операции потребуется не только время, н и физическая сила мастера.

Конструктивно приспособление может быть:

• Неразборным, тогда на нем будет производиться изгибание деталей только на определенные длины. Получаемая спираль имеет определенные ограничения в использовании.
• Сборным (присутствуют дополнительные фрагменты для увеличения продолжительности гиба), и на приспособлении можно производить догибание длинных деталей. Будут получены крупноразмерные детали.

Для работы с деталями из профильной трубы небольших номеров некоторые изготавливают приспособления с ручным исполнением. В них предусматривают использование рычагов, помогающих продвигать заготовку вокруг оправки. Готовые детали снимают с торца, слегка ослабив натяжение.

Технология изготовления приспособления «Улитка»

Упрощенно технологический процесс изготовления станка «Улитка» своими руками можно представить в виде ряда последовательных операций.

1. На листе бумаги вычерчивается профиль изделия, который требуется изготовить. При вычерчивании выдерживаются размеры изделия. Чертеж нужен только для получения профиля самой детали. Внимание! При проработке учитываются толщина заготовки. Нужен зазор не менее 3…4 мм, тогда изделия можно снять после его изгибания в приспособлении.
2. Для большинства станков изготавливают центральный упор. В нем будет фиксироваться начало.
3. Разные мастера используют свои приемы фиксации, поэтому изделия у них можно отличить по почерку.
4. Из стального листа вырезается опорная пластина. К ней будет привариваться центр, а также спираль. Толщина пластины должна быть не менее 3 мм, так как будут прилагаться значительные усилия. Размер пластины в будущем определит и параметры завитка.
5. Пользуясь чертежом спирали, изгибается из полосы заготовка. При ее гибке контролируются параметры. Чем точнее будет изготовлен этот элемент, тем проще будет выполнять изготовление элементов для кузнечных изделий. Внимание! При необходимости изготовления завитков с количеством витков более одного нужно срезать полосу спирали по диагонали. Поэтому используют полосу значительно ширины. Минимальный размер соответствует высоте профиля, который собираются гнуть на станке.
6. Приспособление размещают на специальной стойке, чтобы легче формировать готовые изделия. Для небольших по размеру деталей удобно размещать на вертикальной стойке.
7. Чтобы проще выполнять работу приваривают ручку. Ее устанавливают с обратной стороны, чтобы не мешала устанавливать и снимать заготовки.

Пошаговое изготовление малогабаритного ручного станка для изготовления завитков

Небольшой станок предназначен для изготовления завитков из полосового проката шириной 20…30 мм. Его несложно сделать самому.

Центр

Сначала изготавливается центр. Для этого отпиливается небольшой фрагмент из кругляка. Заготовку фиксируют в тисках, размечают линию реза. С помощью отрезного диска и углошлифовальной машинки (УШМ) отпиливается заготовка.

Она имеет диаметр 38 мм. Боковая поверхность дополнительно не обрабатывается.

Длина центра составляет 28 мм. Можно и немного больше, но для изгибания полосы шириной 30 мм этого достаточно.

На сверлильном станке сверлится отверстие Ø 8 мм. Его располагают эксцентрично. Такое положение обусловлено тем, что нужно изготовить фиксатор для конца заготовки.

Прорисовывается профиль, который следует удалить с помощью отрезного и зачистного дисков, устанавливаемых на болгарке. Заготовку крепят в тисках и удаляют излишки металла.

Лепестковыми дисками поверхность защищается так, чтобы осуществлялся плавный переход между разными поверхностями фиксатора.

Чтобы в дальнейшем проще фиксировать конец заготовки, нужно просверлить отверстие. Его располагают на радиальной поверхности центра. Сверлится отверстие под резьбу М10.

С помощью набора метчиков нарезается внутренняя резьба. Здесь будет использоваться винт без головки. После фиксации заготовки он спрячется внутри металла центра.

К опорной пластине толщиной 4 мм приваривается центр. На этом работа с его изготовлением завершается.

Изготовление приспособления

Для удобства работы с приспособлением к обратной стороне пластины приваривается вал. Вращая его в специальной оправке, будут вращать улитку.

Наружную поверхность нужно обточить, чтобы сварные швы не мешали свободному облеганию будущих заготовок.

Будущая спираль прорисовывается на пластине. Создается контур, куда ее в дальнейшем приварят.

Из полосы толщиной 4 мм изгибают спираль. Она должна соответствовать проекту.

После проверки спирали по шаблону излишки обрезаются, а саму спираль приваривают к пластине и к центру.

В качестве стойки используется профильная труба 40·40 мм со стенкой 3 мм. На ней сверлят отверстия для крепления элементов станка. С помощью опорных площадок фиксируют подготовленные части.

С обратной стороны видна ручка. Ее закрепили к валу с помощью подшипника. Подготовленная «Улитка» может вращаться.

Проводится проверка работоспособности. За ручку выполняется поворот спирали вокруг оси центра.

Изготовление простейшей детали на станке

Отрезают заготовку из полосовой стали в нужный размер. Этот размер обычно уточняют, прорисовывая готовое изделие и его составляющие элементы.

Свободный конец устанавливают в центр спирали. С помощью внутреннего винта производится фиксация заготовки.

Выполняется поворот «Улитки». Заготовка плотно прижимается к направляющим. Тут требуется прилагать определенные усилия, чтобы получать нужный профиль изделия.

Проворачивая приспособление дальше, осуществляют изготовление завитка. При необходимости вставляют другой конец заготовки и производят изготовление замкнутого или разомкнутого завитка.

Обычно другой конец не остается прямым. Его тоже изгибают. Поэтому различают внутренние и наружные обратные завитки. На самом приспособлении с помощью маркера или мела делают отметки. По ним ориентируются, когда изготавливают завитки с требуемыми параметрами.

Как гнуть профильную трубу на станке «Улитка»?

Если попытаться изгибать профильную трубу без специальной подготовки, то сварной шов разойдется. Получится брак.

Кузнецы с большим опытом работы изготавливают более сложные станки для изготовления своих изделий. Они дополнительно оснащают «Улитку» съемными элементами.

Пошаговый технологический процесс изготовления обратного завитка на станке «Улитка»

На прокатных роликах производится последовательный обжим трубы. Образуются выступающие ребра, а сварной шов остается внутри слоя, смещенного к центру.

На параллельных эксцентричных вальцах выполняется обжатие концов трубы. Она становится похожей на полосу. В таком виде ее проще фиксировать на станке.

В специальном приспособлении формируется хвостовик. Теперь заготовки будут фиксироваться на станке одним движением.

Заготовку фиксируют в центре. Там имеется паз, который закрепляет хвостовик. Видно, что спираль имеет равномерный спуск по высоте.

После фиксации хвостовика включается электродвигатель. Начинается формование детали.

Петля образуется при касании заготовки в специальный опорный элемент. Его чаще называют опорным валом. Чтобы снизить усилие, его оснащают подшипником. Деталь свободно проворачивается вокруг опоры.

Часть спирали образована. Но при необходимости обрабатывать на большую длину, будет установлен съемный элемент.

Формируется заготовка и с другого конца. Здесь мастер определяет, в какую сторону производить изгибание детали.

Для продолжения работы устанавливается съемный элемент сборной «Улитки».

Теперь можно формировать загиб деталей большого размера.

Даже длинные заготовки легко изгибаются по заданным размерам. На рабочих элементах делают метки. По ним ориентируются, сколько нужно гнуть.

С обратной стороны выполняют дополнительный изгиб детали.

Дорабатывается изделие с обеих сторон.

Готовая деталь имеет законченный вид. Если нужно, то хвостовики будут спилены. Тогда никто не догадается, как выполнялась фиксация заготовок.

Если нужно изготовить маленькую деталь, то используют другую «Улитку». У опытных мастеров их несколько штук.

Примеры изделий с завитками

Оригинальный козырек над входом в здание:

При оформлении французского балкона оригинальные завитки придают ажурный вид всему изделию.

На лестничном пролете завитки выглядят весьма оригинально.

Используя одни завитки, изготавливают опоры для скамьи, а также в том же стиле создают решетку для камина.

На винтовой лестнице видна рука отличного мастера. Не всякий сумеет сделать подобное изделие.

В створке ворот присутствуют элементы, изготовленные на станке «Улитка». Тяжелое изделие прибрело особую легкость.

Легкая лестница в стиле Хай-тек. Она может украсить не только загородный дом. Современные дворцы при минимализме конструкции могут иметь отличный вид.

Простор для творчества не ограничен. Многие кузнецы являются настоящими художниками. Они украшают мир вокруг себя.

Видео: “Улитка” – холодная ковка своими руками.

Элементы в виде завитков, выполненные из прутков, широко применяются в дизайне придомовых территорий и интерьере жилых помещений. Для их изготовления используется специальные приспособления. Одно из них — это улитка. Домашние мастера часто конструируют это устройство из подручных материалов сами. Если вы также хотите знать, как изготавливается улитка для холодной ковки своими руками, то эта статья для вас. Из нее вы узнаете принцип работы этого устройства, его преимущества и разновидности, простейшие чертежи и технологию самостоятельного монтажа.

Виды, устройство и принцип работы «Улитки»

Улитка для холодной ковки — это приспособление для создания узоров в виде завитков из металлических прутков путем их деформационного загиба по контуру шаблона. Деформация происходит за счет жесткой фиксации рабочего прутка к шаблону. Для этого нужно прикладывать силу. Обеспечивается это ручным усилием или электрическим приводом. При самостоятельном изготовлении устройства целесообразность применения электрического привода должен определить сам мастер. Он необходим в случае большого объема работ. В основном используется ручное усилие.

Улитка (кондуктор) может иметь разную конструкцию. Она может быть выполнена:

• в виде стабильно приваренного к рабочему основанию шаблона;
• в виде разборных съемных частей, которые крепятся на основание.

По-разному может быть организован и ручной привод.

В самой примитивной конструкции пруток наматывают на шаблон простым усилием рук или с использованием в качестве рычага любого подходящего приспособления.

Также рычаг может входить в конструкцию станка и крепиться к ножке станины и приводиться в движение с помощью подвижного подшипника, перемещающегося по основанию улитки.

В более сложных устройствах вращается сам кондуктор, который крепится на ось вала. Она приводится в движение с помощью трех рычагов.

Вы должны заранее определить конструкцию станка, исходя из целесообразности и удобства использования.

Монолитный кондуктор имеет определенную форму шаблона, которая служит единственным вариантом завитка. Это является недостатком такой конструкции, но зато ее сделать самим совсем несложно.

Съемный вид конструкции удобен тем, что на таком станке можно изготавливать фигурные завитки разных размеров и форм. Но конструирование самого станка более сложное. Кроме того, у съемного устройства надежность фиксации частей шаблона хуже, чем у монолитного вида. Вам потребуется постоянное подкручивание резьбовых соединений, т. к. они при работе могут ослабеть.

Изготовление простой улитки своими руками

Если вы остановились на упрощенной монолитной конструкции, то знаете, что в этом устройстве применяют простое наматывание прутка усилием рук или с помощью рычага на жестко приваренную к рабочей поверхности форму. Такой станок можно использовать для создания завитков на прутках небольшого сечения (менее 12 мм).

Монолитная неразборная улитка

Изготавливается она так:

• Сначала вырисовывается схема на листе бумаги будущего шаблона с нужными размерами (иногда схема шаблона наносится непосредственно на основание кондуктора). К этому нужно подойти ответственно, т. к. после приваривания готовой формы исправить ошибки не получится. Толщина очертаний формы на чертеже должна быть такой же, как толщина используемой для ее изготовления металлической полосы. Минимально она должна составлять 3мм. Витки нужно размещать на расстоянии 12–13 мм друг от друга, чтобы между ними в паз умещался деформируемый пруток в 10 мм.
• Из стального листа толщиной не менее 4 мм вырезается основание улитки (лучше круглое), размер диаметра которого определяется соразмерно величине шаблонной спирали и быть больше размера улитки. Обычно диаметр основания бывает в пределах 70 см.
• В соответствии с чертежом из металлической полосы толщиной 3мм изготавливается нужная форма завитка. Для этого заготовку лучше прокалить, чтобы она легче поддавалась механической обработке. После изготовления формы лишний конец полосы отрезается, а кромки улитки подрезаются на конус и зачищаются.
• Готовая форма приваривается к основанию, которое крепится на станине. Иногда шаблон, приваренный к основанию, фиксируют на станине с помощью тисов, установленных на ней. Для этого к обратной стороне основания формы приваривают отрезок бруса для захвата тисами.

При варианте фиксации кондуктора в струбцине тисов можно легко менять шаблоны и получать различные формы завитков, если изготовить несколько видов, монолитно приваренных к основанию устройств.

Съемная конструкция

• На рабочем основании сначала прорисовывают контур улитки с отметкой вдоль контура мест нанесения отверстий для крепления шаблона.

• По эскизу из стальной толстой полосы изготавливается шаблон и в нем просверливаются отверстия. Он крепится к основанию на болты.

Ковку витой формы нужно начинать от центрального завитка. Конец заготовки вставляется в паз первого завитка формы и плотно к нему прижимается. Для надежности фиксации можно использовать небольшой зажимной инструмент. С усилием свободная часть прутка накручивается на шаблонную форму с помощью приспособления — рычага. Для усовершенствованных конструкций используется рычаг, приводимый в движение с помощью подвижного подшипника, закрепленного на нем. Рычаг изготавливают из прутка диаметром 20 мм.

Посмотреть изготовление такого устройства можно в видеоролике:

Разборные улитки с вращением

Шаблон улитки может состоять из нескольких частей, а деформация прутка происходить путем вращения кондуктора. Такой станок состоит из следующих элементов:

• толстого металлического основания в виде диска или квадрата;
• разборного шаблона, закрепленного на площадке основания;
• вала вращения;
• рычага для привода вала в движение.

Рабочее основание изготавливается из металла, толщиной от 4 до 10 мм.

Сборный шаблон может состоять из нескольких частей, которые соединяются между собой шарнирными штифтами, вставленными в отверстия проушин, приваренных к концам элементов. Вместе они составляют контур улитки.

Для крепления такой улитки к рабочему основанию в нем нужно просверлить отверстия для ее фиксации к поверхности в определенном положении. Меняя положение сборных частей на основании, можно получать разную кривизну завитков и их форму. Величина дуги формы регулируется специальными винтами, закрепленными на соединительные шарниры.

Составную улитку на шарнирных соединениях самостоятельно изготовить довольно сложно. Обычно, мастера приобретают изготовленный в промышленных условиях штамп и крепят его на станину.

Самим можно изготовить более простое устройство разборного шаблона без использования шарниров. Для этого нужно сделать эскиз сборных частей улитки с местами отверстий. Если подготовить несколько эскизов и, в соответствии с их контурами, просверлить отверстия в основании в разных местах, то можно крепить шаблоны с разными радиусами на одном основании. Для этого потребуется закреплять на болты сегменты контура в местах совмещения отверстий шаблона и основания.

Например, можно выполнить такой вариант:

Устройство со съемными частями улитки и вращающимся цилиндрическим валом, приводимым в движение с помощью рычага, показано в видеоролике:

Чертежи улитки для ковки

Начинающие мастера часто обходятся без чертежа, нанося контуры улитки на само основание без всяких расчетов. Для первого раза это допустимо, но, если вы хотите сделать качественный станок улитку для холодной ковки, то нужно, все-таки, пользоваться чертежами, в которых рассчитаны все параметры. В зависимости от выбранного вида конструкции улитки существуют разные варианты их чертежей, по которым изготавливают эти приспособления. Например, схема устройства улитки, изображенной на фото, показана ниже.

На схеме также описан принцип работы такого станка, в котором использован привод с помощью трех рычагов, вращающих вал и улитку.

Изгиб осуществляется после жесткого закрепления конца заготовки за первый завиток шаблонной формы с помощью фиксатора и последующего наматывания прутка вокруг вращающегося спиралевидного шаблона при вращении вала.

Познакомившись с устройством разных видов «Улитки» и особенностями их применения, а также посмотрев видео с примерами самостоятельного изготовления этого приспособления, вы можете приступать к созданию выбранной вами конструкции станка. А если у вас есть опыт в изготовлении таких устройств, то вы можете поделиться им в комментариях к этой статье и дать советы начинающим мастерам.

как создать художественные элементы из металла подробно, с фото

Интерьер

Станки для холодной ковки металла: виды, отличия, назначение. Как собрать станок своими руками. Описания, чертежи, схемы, видеоинструкции по изготовлению самодельных станков.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла в фотографиях.

Кузнечное дело – это нелегкий физический труд, требующий специального оборудования в совокупности с профильными знаниями и опытом мастера. Однако для изготовления некоторых художественных элементов необходимо просто согнуть заготовки под нужным углом. Деформация металла может выполняться без нагрева механическим способом, для этого применяются станки для холодной ковки. Какими особенностями обладают подобные агрегаты – речь пойдет в данной статье.

Станок для холодной ковки, позволяющий создавать волнообразные элементы

Изделия, которые производит кузнец при горячей ковке металла, в своем роде единичны и уникальны. Если необходимо создать набор из одинаковых элементов, которые потом собираются в готовую структуру, то уникальность будет только мешать. Именно с этой целью применяют метод холодной ковки: он гарантирует формирование большого количества идентичных элементов.

С горячим металлом работают профессионалы, которые обладают опытом в применении данной технологии и способны виртуозно обращаться со сложным инструментом. При холодной ковке высочайшего мастерства не понадобится – все гораздо проще. Ручные станки для ковки позволяют без значительных физических усилий получить достаточное количество изделий для выполнения того или иного проекта.

Универсальный станок улитка для создания художественных спиралей и завитков

Кроме того, временные затраты на подготовку элементов значительно сокращаются при работе на специальных станках, не говоря уже о сравнении данного метода с технологией горячей ковки: несколько минут на изготовление одного элемента – это неоспоримое преимущество.

Станок любого назначения применяется для облегчения ручного труда. Для ковки по холодному типу может использоваться разное оборудование, сводящее к минимуму физические усилия мастера и позволяющее выполнять следующие базовые операции:

Micro холодной ковки помогает продлить срок службы штампа | 2018-06-11

Износ и окончательный выход из строя штампованных штампов присущ процессу штамповки металла. Accurapuls Canada Inc. предлагает процесс холодной штамповки (или механической ударной обработки), при котором производится холодная обработка всей поверхности штампа для упрочнения, чистовой обработки и / или поддержания целостности поверхности штампа.

Ковочные штампы подвержены ряду механизмов отказа, поэтому замена или ремонт могут быть дорогостоящими и трудоемкими.По этой причине важно сделать все возможное, чтобы максимально продлить срок службы штампа.

Ковочные штампы испытывают два типа усталости. Первый — это холодная ковка, когда многократный контакт с заготовкой приводит к механической усталости. Второй — при горячей штамповке, когда штамп для штамповки испытывает термическую усталость в дополнение к механической усталости. Эти термические напряжения приводят к трещинам на поверхности штампа. Это явление обычно называют «тепловой проверкой».

Другой частой причиной выхода из строя матрицы является износ.Это особенно актуально при открытой штамповке. При открытой штамповке нагретая заготовка помещается в нижнюю (нижнюю) половину соответствующего комплекта штампов. Когда верхняя (верхняя) половина комплекта штампов прижимается к нагретой заготовке, заготовка деформируется в форму штампа, когда материал и вспышка проходят мимо поверхности штампа. Двумя основными факторами, которые влияют на износостойкость поверхностей штамповочной штамповки, являются твердость и шероховатость поверхности.

В этой статье мы обсудим эти сбои более подробно и обсудим, как холодная ковка с помощью микромеханизма может обеспечить эффективное и экономичное решение этих проблем.

Микро-холодная штамповка

Микро-холодная штамповка (MCF), также известная как машинная ударная обработка, представляет собой автоматизированный процесс обработки поверхности, в котором используется упрочняющий молоток с электромагнитным управлением, закрепленный на станке с ЧПУ, роботе или специальном станке. . Чаще всего используется фрезерный станок с ЧПУ, который выполняет окончательное фрезерование, поэтому другой станок или установка не требуется. На рис. 2 показан молоток MCF, прикрепленный к роботу.

Станок перемещает молоток по направлению к поверхности штампа заготовки так же, как и резцом, а ударник со сферическим концом контактирует и подает по поверхности, создавая быстрое возвратно-поступательное воздействие.И частота ударов (до 500 ударов в секунду), и сила удара (до 400 фунтов за удар) являются переменными для оптимизации результатов. На рис. 3 показан молот, работающий на штампе.

Один из наших клиентов использует этот процесс для чистовой обработки и технического обслуживания штампованных штампов. Раньше, когда на поверхности штампа возникали трещины или износ, им приходилось перефрезеровывать штамп, удаляя до 30 мм материала. Однако теперь они реализовали новый подход.

Новые штампы подвергаются упрочнению перед использованием в производстве.Периодически, когда штамп подвергается износу в зонах повышенного напряжения, он вручную полируется для удаления поврежденного материала. После этого поврежденные участки подвергаются повторной шлифовке и азотированию. Используя этот метод, наш клиент эффективно устранил образование трещин в своих штампах с помощью MCF. Они сообщили, что их штампы служат на 95% дольше между интервалами ремонта.

В другом случае заказчик увеличил срок службы штампов в 10 раз.

Повышение твердости

Износ — это сложная тема, которую особенно сложно количественно оценить и проанализировать, поскольку существует несколько механизмов и типов износа.Наиболее распространенным механизмом износа поковки является истирание. Абразивный износ определяется соотношением твердости абразивного материала (в данном случае заготовки) и изношенного материала (в данном случае матрицы). Если матрица тверже заготовки, скорость износа матрицы значительно снижается. ^[2]

Было доказано, что наш процесс увеличивает твердость поверхности на глубину до 1,4 мм. ^[3] Увеличение твердости обратно пропорционально твердости исходной заготовки.Другими словами, ковочный штамп, изготовленный из очень твердой инструментальной стали, не будет иметь такого же увеличения твердости, как штамп из низкоуглеродистой стали.

Даже в твердых сталях наш процесс может заметно повысить твердость. Например, в закаленной стали AISI 1045 твердость по Виккерсу увеличивается на 9,9%, с 527 HV ​​до 579 HV (51-54,1 HRC). ^[4] Инструментальная сталь AISI h23, типичная сталь, используемая в штампах для горячей штамповки, подвергается отпуску от исходной твердости по Виккерсу 177 HV до твердости в диапазоне от 370 HV до 560 HV (37.7-53 HRC), в зависимости от области применения.

Поскольку MCF представляет собой процесс холодной обработки, увеличение твердости зависит от предела текучести. Стали h23 и 1045, закаленные до высокой твердости, имеют аналогичный предел текучести и будут реагировать аналогично нашему процессу чистовой обработки поверхности. Основываясь на этой информации, MCF является жизнеспособным вариантом повышения твердости и износостойкости штампов для горячей штамповки.

Повышение усталостных характеристик

Усталостные отказы в конечном итоге сводятся к пределу выносливости материала.Когда материал штампа многократно подвергается нагрузке, превышающей предел выносливости во время операций ковки, материал в конечном итоге разрушается. Этот отказ часто проявляется в виде растрескивания поверхности, в результате чего на штампе получаются детали с выходом за допустимые пределы с плохой обработкой поверхности, пока он не будет отремонтирован.

При горячей штамповке штампы не только испытывают механическую усталость, связанную с многократным ударом по заготовке, но и подвергаются термической усталости. Когда поверхность матрицы многократно нагревается и охлаждается, циклы расширения и сжатия приводят к внутренним напряжениям в материале.Образование трещин как результат термической усталости обычно называют термической проверкой.

Инженеры часто оценивают предел выносливости стальных сплавов как половину предела прочности материала на растяжение. Деформационное упрочнение — это известный способ увеличения предела прочности материала на разрыв. В процессе MCF происходит эффективное деформационное упрочнение всей поверхности детали. По этой причине это отличный способ продлить срок службы штампов.

Оптимальная шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности штампованных штампов — сложный вопрос.Если поверхность штампа слишком шероховатая, штамп будет подвергаться большему абразивному износу, что приведет к более быстрому выходу из строя и плохому качеству поверхности кованой детали. Чрезмерно гладкая поверхность штампа снижает задержку смазки между штампом и заготовкой. Оптимальный диапазон для средней арифметической шероховатости штампа (Ra) составляет от 1,5 мкм до 0,51 мкм. ^[5]

MCF может легко создавать шероховатость поверхности (Ra) от 0,3 мкм до 1,54 мкм путем изменения параметров процесса, таких как ударное усилие и диаметр ударного шарика. ^[2] На рисунке 4 показано изменение гладкости поверхности фрезерованной детали после упрочнения.

В другом случае один из наших клиентов даже сообщил о достижении алмазной чистоты класса А (Ra ≤ 0,076 мкм) с использованием нашего процесса.

Эти улучшения в сочетании с единообразием и повторяемостью автоматизированного процесса делают MCF очень жизнеспособным вариантом для полировки штампованных штампов.

Преимущества автоматизации

Спецификации шероховатости поверхности ковочных штампов обычно достигаются путем ручной полировки штампа.У этого метода есть ряд недостатков. Во-первых, это предел человеческой ошибки. Даже самые опытные профессионалы в области полировки штампов могут совершить ошибки и слишком сильно полировать штамп, что приведет к тому, что окончательная геометрия штампа не будет соответствовать спецификации. Таким образом, процесс ручной полировки непоследователен.

Ручная полировка штампа требует особого набора навыков, а квалифицированный персонал может быть труднодоступным. Керамические частицы, находящиеся в воздухе от полировального оборудования, также представляют опасность для здоровья персонала.Ручная полировка — тоже очень трудоемкий процесс.

Один из способов удовлетворить потребность в высококачественной отделке поверхности — обработать поверхность штампа как можно более гладкой перед полировкой. Однако этому методу также присущи ограничения. Во-первых, такие операции резания требуют много времени на обработку с использованием самых лучших и дорогих станков с высокими скоростями, подачей, точностью, жесткостью и мощностью обработки программ. Во-вторых, для этого требуются специальные расходные режущие инструменты, которые на самом деле «режут» сталь, а не просто скользят, царапают или волочат по поверхности, что может привести к дефектам поверхности.В-третьих, операции резания просто не могут достичь идеальной плавности. Таким образом, несмотря на лучшие методы окончательного фрезерования, вторичная полировка остается необходимым процессом для получения требуемой шероховатости поверхности.

Автоматизация этого процесса полировки с помощью MCF является отличной альтернативой ручной полировке или усовершенствованному фрезерованию поверхности для достижения необходимых характеристик гладкости поверхности. Только начали открываться потенциальные преимущества и экономия от внедрения этого процесса при чистовой обработке и ремонте штамповочной штамповки.

Ведущий автор Брайан Гилд, вице-президент, директор по коммуникациям Accurapuls Canada, Inc., с ним можно связаться по телефону 780-445-0920 или [email protected]. Соавтор Каран Биллинг, технический аналитик Accurapuls Canada, Inc., с ним можно связаться по телефону 780-802-0125 или [email protected]. Для получения дополнительной информации посетите https://accurapuls-canada.com/.

Список литературы

1. М. Грувер, Основы современного производства, 5-е изд. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., 2013, с. 446

2. Пинтауд, Джузеппе и Синатора, Амильтон и Альбертин, Э. (2005). Обзор механизмов абразивного износа металлических материалов

3. В. Шульце, Ф. Блейхер, П. Гроче, Ю. Го и Ю. Пьюн, «Модификация поверхности с помощью механической ударной обработки и полировки», CIRP Annals, vol. 65, нет. 2, pp. 809-832, 2016

4. Б. Аджассохо, Э. Козешник, К. Лехнер, Ф. Блейхер, С. Гессинджер и К. Бауэр, «Вызвание остаточных напряжений и повышение твердости поверхности с помощью механического молотка. Технология упрочнения », Анналы DAAAM за 2012 г. и материалы 23-го Международного симпозиума DAAAM, т.23, нет. 1, стр. 697-702, 2012

5. Д. Новак, «Исследование шероховатости поверхности и потока металла при горячей штамповке», магистр, Университет Маркетта, 2014 г.

6. Лехнер, К., Блейхер, Ф. ., Хаберсон, К., Бауэр, К. и Гессинджер, С., «Использование технологии Machine Hammer Peening для сглаживания и структурирования поверхностей», Анналы DAAAM за 2012 г. и материалы 23-го Международного симпозиума DAAAM, 23 (1 ), стр. 331-336, (2018)

Что такое холодная ковка?

Холодная ковка — это один из вариантов процесса штамповки металла, который включает формование или формование металлических деталей посредством приложения мощных локализованных сил сжатия.Холодную штамповку проводят, когда температура металла обычно поддерживается при комнатной температуре или немного выше нее, при этом температура всегда поддерживается на уровне трех десятых температуры рекристаллизации формованного металла или ниже. Сжимающие силы, возникающие при холодной ковке, можно прикладывать вручную с помощью молотка или от источников энергии, таких как ковочные машины. В большинстве случаев металл вдавливается в матрицу по форме готового продукта или вокруг открытых шаблонов или шаблонов. Холодная штамповка предлагает несколько явных преимуществ по сравнению с процессами горячей штамповки, в том числе лучшую чистоту поверхности, улучшенную стабильность размеров и более низкие производственные затраты.

Женщина, держащая книгу

Ковка — один из старейших процессов обработки металла, известных человеку. Процесс ковки металла включает в себя удары молотком по заготовке или в нее по штампу, шаблону или зажимному приспособлению, заставляя металл течь в желаемую форму.Ковка обычно делится на три типа процессов в зависимости от температур, до которых нагревается металл перед ковкой. Это горячая, теплая и холодная ковка с горячими и теплыми процессами, в которых температура заготовки варьируется от нескольких сотен градусов до более 2000 ° по Фаренгейту. С другой стороны, при холодной ковке рабочая сталь нагревается не более чем до трех десятых от температуры рекристаллизации.

Во многих случаях холодная штамповка выполняется стальной заготовкой при комнатной температуре.Это особенно подходит для изготовления небольших деталей большого объема, таких как крепежные детали, в том числе гвозди, винты и заклепки. Таким образом, этот процесс привлекателен как недорогой метод ковки, поскольку дорогостоящее нагревательное оборудование исключается из рабочего цикла. Детали из холоднокатанной стали можно сгибать в форму, вдавливать в штампы с помощью ручного или механического молота или придавать форму посредством профилированной штампа.

Еще одним преимуществом процесса холодной штамповки является высококачественная отделка конечных продуктов.Холоднокованые детали требуют очень небольшой обработки после ковки, как в случае горячих процессов. Однако более мягкие металлы, такие как алюминий, могут подвергаться вторичному нагреву для отпуска или упрочнения материала. Холодная ковка чаще всего используется для производства более мелких изделий, хотя этот процесс может применяться к деталям весом в несколько тонн. Другие преимущества этого процесса включают превосходную стабильность размеров при высоких нагрузках на штамп во время ковки и хорошие характеристики нагружения готового продукта.

Холодное формование

Горячая штамповка и холодная штамповка — это два разных процесса формовки металла, которые дают одинаковые

Холодная штамповка по сравнению с горячей штамповкой

полученные результаты. Производитель рассмотрит ряд критериев, прежде чем выбрать, какой тип ковки лучше всего подходит для конкретного применения.

Процесс горячей штамповки (также называемый горячей штамповкой)
Горячая штамповка — это процесс, при котором материал должен быть значительно нагрет для формирования, отсюда и название. Средние температуры, необходимые для горячей штамповки:

• до 1150 градусов Цельсия для стали
• От 360 до 520 градусов Цельсия для алюминиевых сплавов
• От 700 до 800 градусов Цельсия для медных сплавов

Нагревание материала во время горячей ковки повышает температуру выше точки рекристаллизации металла.Сильный нагрев необходим, чтобы избежать деформационного упрочнения металла при деформации. Тип горячей ковки, называемой изотермической ковкой, полезен для предотвращения окисления некоторых металлов, таких как суперсплавы. При изотермической ковке процесс происходит в строго контролируемой атмосфере, аналогичной вакууму.

Рекомендации по горячей штамповке
Производители обычно выбирают горячую штамповку для производства деталей, которые имеют большее значение в технической сфере.Горячая ковка также рекомендуется для деформации металла с высоким коэффициентом деформируемости. Другие соображения для горячей штамповки включают:

1. Производство отдельных деталей
2. От низкой до средней точности
3. Формирование окалины
4. Низкие напряжения или низкое деформационное упрочнение
5. Гомогенизированная зернистая структура
6. Повышенная пластичность
7. Устранение химических несоответствий

Возможные недостатки горячей штамповки включают:

• Менее точные допуски
• Возможное коробление материала в процессе охлаждения
• Различная зернистая структура металла
• Возможные реакции между окружающей атмосферой и мета

Холодная штамповка (также называется холодной штамповкой или холодной высадкой)
Холодная штамповка деформирует металл, пока он находится ниже точки рекристаллизации.Холодная штамповка наиболее проста при работе с мягкими металлами, такими как алюминий, но может выполняться и с твердыми металлами, такими как сталь. Этот процесс обычно более рентабелен, чем горячая штамповка, и конечный продукт практически не требует отделочных работ. Часто, когда алюминий был подвергнут холодной штамповке с приданием ему желаемой формы, он затем подвергается термообработке для усиления детали, что называется «отпуском».

Процесс холодной штамповки
Хотя в этом процессе используется термин «холодная штамповка», холодная штамповка фактически происходит при комнатной температуре или близкой к ней.Наиболее распространенными металлами, используемыми для холодной ковки, обычно являются стандартные стали или углеродистые легированные стали. Очень распространенный вид холодной штамповки называется штамповкой. Во время этого процесса штамповки металл помещается в штамп, обычно карбидный штамп, который прикрепляется к опоре.

Затем металл ударяется молотком и вдавливается в матрицу, образуя желаемую деталь. Молоток может быстро ударить по детали несколько раз, чтобы сформировать продукт.

Рекомендации по холодной ковке
Производители могут предпочесть холодную ковку горячей ковке по ряду причин.Одна из причин заключается в том, что детали, изготовленные методом холодной ковки, требуют очень мало или совсем не требуют отделочной обработки. Удаление этого шага из процесса изготовления может сэкономить деньги производителя. Холодная ковка также создает меньше проблем с загрязнением, а конечный продукт имеет лучшую общую поверхность.

К другим преимуществам холодной ковки относятся:

• Более легкое придание направленных свойств
• Улучшенная взаимозаменяемость
• Улучшенная воспроизводимость
• Усиленный контроль размеров
• Выдерживает высокие нагрузки и нагрузки на штамп
• Позволяет производить детали формы сетки или почти формы

Некоторые возможные недостатки включают:

• Более легкое придание направленных свойств
• Улучшенная взаимозаменяемость
• Усиленный контроль размеров
• Выдерживает высокие нагрузки и высокие нагрузки на штамп
• Позволяет производить детали формы сетки или почти формы
• Металлические поверхности должны быть чистыми и свободными от окалины до начала ковки
• Металл менее пластичный
• Может возникнуть остаточное напряжение
• Требуется более тяжелое и мощное оборудование
• Требуется более прочный инструмент

Холодная штамповка | QForm

Моделирование напряженно-деформированного состояния штампа в QForm для процесса холодной штамповки В отличие от горячей штамповки, технологии холодной штамповки позволяют получить точную высококачественную форму, которая снижает или устраняет необходимость в механической обработке кованой детали.Это основные причины использования технологий холодной штамповки в таких технологиях, как орбитальная штамповка, холодная штамповка и холодная высадка металлических изделий (гаек, винтов) и холодная накатка резьбы.

Для холодной ковки используются специальные материалы, которые позволяют производить холодную деформацию без разрушения.

Для точного моделирования холодной штамповки необходимо использовать реологические модели материалов, испытанных при температурах холодной штамповки (как правило, 20 — 400 градусов Цельсия).

Для оценки дефектов трещин при моделировании холодной штамповки можно использовать такие критерии, как Cockcroft-Latham, V.Л. Колмогоров, Wierzbicki, Del, Johnson & Cook, McClintock, Rice and Tracy, V.A. Огородников, Ю.Г. Калпин в QForm .

Очень важно учитывать упругую деформацию инструмента в процессах холодной штамповки, потому что она очень сильно влияет на форму штампованной детали.

«Внедрение QForm помогло SFL в точном моделировании процессов штамповки, что позволило избежать многократных испытаний инструментов и задержек в сроках выполнения проекта. Это помогло нам впервые обеспечить правильную ковку, а также сократить время разработки инструмента до 60%.Другие дефекты кованых деталей также соответствуют результатам в реальном времени, что повышает нашу уверенность в результатах программного обеспечения ».
Т.С. Ямунаи Турайван, Sundram Fasteners Limited. Электронная почта: [email protected]

QForm учитывает упругие деформации инструмента в наших специально разработанных моделях, включая:

• сопряженная механическая задача — когда деталь деформируется как пластиковое тело (упруго-пластичное) и инструмент как упруго-пластиковое
• Термоупругопластическая модель охлаждения с учетом локальных термических напряжений

Преимущества

• Измерение размеров поковки для оценки качества штамповки
• Обнаружение дефектов в кованой детали
• Прогнозирование деформационной нагрузки и проверка холодопроизводительности или пресса
• Оценка стойкости инструмента и прогнозирование слабых мест в матрице и пуансоне
• Прогнозирование и оптимизация износа инструмента

Моделирование гидроформовки в QForm Высокие значения эффективного напряжения в штампе на последнем этапе штамповки.Результаты моделирования QForm и сломанный штамп

Специальные функции QForm, которые помогают имитировать холодную штамповку

• Использование критерия разрушения Кокрофта-Латема для прогнозирования дефектов разрушения
• Комбинированные механические и термические задачи, помогающие оценить влияние прогиба штампа на окончательную форму поковки
• Использование предварительно напряженных штампов в сборе
• Реализация пользовательских подпрограмм, написанных на языке программирования LUA
• Прогноз качества поковки путем оценки поля пластической деформации и специальных полей, которые могут быть рассчитаны с помощью пользовательских подпрограмм
• Нанесение разных смазок на разные поверхности штампа
• Расширенные возможности управления сеткой конечных элементов, которые играют важную роль в достижении результатов хорошего качества при моделировании процессов формовки объемного листового металла

Пример

QForm Моделирование технологии холодной штамповки клапана показано на видео ниже.Технология состоит из 5 операций холодной штамповки в закрытых штампах на формовочной машине. QForm предсказывает точно такое же расположение нахлестов, которое происходит в реальной технологии в последней операции штамповки, как показано на последнем этапе видео. Кроме того, моделирование предсказывает очень высокие эффективные напряжения в пуансоне, которые вызовут разрушение пуансона на последнем этапе ковки. Настоящий сломанный пуансон показан на видео. Запросить лицензию QForm

▲

E4 Теплая и холодная штамповка

1

Теплая и холодная штамповка

ТОЧНАЯ КОВКА ХОЛОДНАЯ ВЫДЕЛКА

ХОЛОДНАЯ ВЫДЕЛКА

2

Основные характеристики для штамповки в горячем диапазоне это

— теплая ковка (T ~ 0,5 * Tm oK) Точные допуски, приемлемая поверхность

Чистота, близкая к процессу формования сетки Хороший выход материала Хорошие механические свойства

3

Экономические соображения

Точность ковка обходится дороже обычной ковки, но!

Значительная экономия материала и затрат на обработку

Возможно формование сложных форм Прецизионная ковка представляет собой продукт с более высокой стоимостью

, чем обычная ковка (более высокая добавленная стоимость)

4

Температура ковки Низколегированные стали:

950 1150 oCHot поковка

540815 oC Горячая поковка

<250 oC Старая поковка

После ковки может потребоваться контролируемое охлаждение, чтобы избежать деформации и контролировать микроструктуру детали

5

Оснастка (1)

9000 Размеры ,

обработка) Углы уклона, без острых углов хороший

поток материала Технологичность

Высокая деформация требует хорошей пластичности

Старайтесь избегать растрескивания!

6

Оснастка (2) Точность:

Полосы допуска инструмента: 1030% заготовки

Высокоточная обработка (EDM) Жесткое выравнивание Рекомендации по преформе (объем, вес,

соответствующая форма) Условия: хорошие смазка, удаление

загрязнений, хороший контроль температуры заготовки и инструмента

7

Ковочное оборудование Разделение заготовок: резка или распиловка Нагрев:

Образование оксидов в печи Индукционный нагрев Нагрев сопротивления

Прессы: Молотки Кривошипные прессы

Гидравлические прессы

8

Сравнение поковок

9

Процессы холодной штамповки:

Осадка Холодная штамповка деталей

Влияние холодной обработки на свойства материала: пластичность материала падает, прочность и твердость

увеличивается (поскольку более высокой плотности дислокаций — деформационное упрочнение)

микроструктура изменяется, кристаллы (зерна) удлиняются в направлении основной деформации

10

Холодная высадка Для высадки металла в части

заготовки проволоки или прутка Площадь поперечного сечения

исходный материал увеличивается с уменьшением высоты заготовки

варианта: Свободный (головка сформирована между плоским пуансоном

и матрицей) Закрытый (головка сформирована в пуансоне

и матрице)

11

Пределы деформации

Материал иждивенец:

7.2 … 2 dD

3 … 2 kD

3,2dL

Независимо от материала:

12

Расчет силы

Где: kf напряжение потока A площадь поперечного сечения R радиус высоты головы коэффициент трения головки

) Rh4

21 (AfkF + =

13

Двухтактная осадка Если L / d> 2,3, то необходимы две операции

: Предварительное формование. Готовая позиция

Головка для предварительного формования: коническая- цилиндрический

Поверхность: пуансон с закрытой головкой

14

Пример: винт

головной редуктор срезающий сдвиг

15

Пример: винты и болты

16

Заголовок

Пример

холодная высадка

Матрица открывается для подачи и извлечения заготовки

17

Режущая головка

18

Холодная e раздавливание деталей

Принцип: пуансон оказывает давление на преформу или заготовку, заставляя обрабатываемый металл течь в нужном направлении

Варианты процесса: прямое непрямое или вперед назад Экструзия стержня, банки и полой детали Отдельные или комбинированные операции

19

Прямое выдавливание стержня

billetpunch

штамповочная заготовка

20

обратная экструзия консервной банки

заготовка

пуансон

заготовка

назад

экструзия банки

пуансон

матрица

контрпунш заготовка

заготовка

22

Комбинированный: прямая экструзия стержня, обратная экструзия банки

матрица

пуансон

000 9000

0005 пуансон

23

90 002 Холодная экструзия

Прямая экструзия стержня

Обратная экструзия банки

Прямая экструзия банки

24

Давление и сила экструзии Давление экструзии:

где: kfm среднее напряжение потока, логарифмическая деформация: ln A1) коэффициент экструзии (0,40,7)

fmkp =

25

Давление и сила выдавливания Нагрузка (сила)

F = p A Работа (энергия)

W = c F h ( c = 0,60,8)

где: A поперечное сечение

площадь h ход пуансона

нагрузка

Punchtravel

h

Fmax

W

26

Хорошая формуемость

: низкоуглеродистая сталь, медь, алюминий

Средняя формуемость: низколегированные стали, Zn

Подготовка к холодной ковке: Обработка поверхности Смазка Ковка

27

Оборудование Станки :

Кривошипные прессы Шарнирно-шарнирные прессы Гидравлические прессы Специальная холодная штамповка и товарная позиция

Станки Требования:

Достаточная энергия и грузоподъемность маховика

Жесткая рама

28

Кривошипный пресс

29

Автоматический пресс

Чеканка и калибровка

Холодная высадка

Предварительное формование головки

Подача, резка

30

Машины для холодной штамповки

9000

Пример: многоступенчатая ковка

1 2 3

Прямое выдавливание стержня, назад

Экструзия стержня и стержня Вперед

Экструзия полой части

Радиалэкструзия части

33

Шаг

Радиальная экструзия

Piercin gBackextrusion

банок

Заготовка

34

Пример: производство гайки

35

Сравнение выхода материала и расхода энергии

668240000

000

668240000

000 9805000

9805000

9805000 9805000 Обработка 9492 для обработки 949 Энергия, 106 Дж / кг

Выход материала,%

Процесс

Процесс холодной штамповки

Процесс холодной штамповки

На протяжении всей истории холодная ковка или холодная штамповка как производственный процесс вызывали повышенный интерес и стали одним из наиболее широко используемых методов изготовления деталей.Текущий энергетический кризис, нехватка материалов и рост цен в совокупности заставили задуматься о большей эффективности при производстве деталей. Преимущества холодной штамповки деталей могут снизить влияние этих проблем на производственный процесс.

Два основных типа стали для холодной экструзии — это прямая и обратная экструзия. Основная цель холодного экструдирования — максимально быстро и экономично изготавливать детали. В процессе экструзии сталь сохраняется, что дает прекрасные возможности для массового производства.Показанная выше свеча зажигания является прекрасным примером способности холодной ковки экономить материал, поскольку готовая деталь фактически содержит большую часть материала из заготовки. Корпуса свечей зажигания производятся миллионами каждый год с использованием процесса экструзии.

Холодная ковка — это обработка металла при комнатной температуре. Деформационное упрочнение, также называемое деформационным упрочнением, происходит во время холодной штамповки из-за дислокаций. в металлической кристаллической структуре. Предел текучести материалов не снижается, пластичность не повышается, деформационное упрочнение происходит быстро.Все эти факторы крайне затрудняют холодную ковку. Требуется большое усилие, и иногда требуется несколько операций для получения более сложных форм. Однако при правильной смазке срок службы инструмента значительно увеличивается по сравнению с горячей или горячей ковкой. Структура зерен более прочная, и многократное упрочнение путем термообработки не требуется из-за деформационного упрочнения, происходящего в процессе формования.

История холодной штамповки Процесс холодной штамповки был разработан в Германии незадолго до окончания Второй мировой войны.Его использовали для производства артиллерийских снарядов и других боеприпасов для войны. После войны процесс перешел в руки американцев, и ряд фирм в Соединенных Штатах подхватили идею. Сначала большая часть работ здесь была сосредоточена на производстве корпусов, но …. подробнее	Материалы для холодной штамповки Как черные, так и цветные металлы можно подвергать холодной штамповке. Способность ковать эти металлы и степень возможной деформации во многом зависят от химического состава и свойств сплава после отжига.Такие свойства, как твердость и пластичность, являются критическими свойствами при определении формуемости металла. Важно знать, что механические свойства материалов …. подробнее
Методы холодной штамповки Наиболее часто используемые методы холодной штамповки — это прямая и обратная экструзия. Оба требуют сочетания свойств для удовлетворения требований экструзии. Свойства материала являются одними из наиболее важных свойств, которые следует учитывать при принятии решения об использовании процесса холодной экструзии.Помимо экструзии, есть много других методов, которые могут использоваться …. подробнее	Преимущества холодной штамповки Улучшенное использование материала, снижение энергии ковки и устранение процессы обработки с высокой точностью ковки — это лишь несколько причин, чтобы рассматривать холодную ковку как альтернативу другим способам изготовления. В текущий энергетический кризис, нехватка материалов и рост затрат в совокупности сила рассмотрения большего…. еще
Промышленное применение холодной штамповки повсюду история, холодная штамповка или холодная штамповка как производственный процесс наблюдается рост интереса и стал одним из самых широко применяемые методы изготовления деталей. Текущая энергия кризис, нехватка материалов и рост затрат объединились заставить задуматься о большей эффективности …. подробнее	Наши возможности Детали, которые мы изготавливаем, обычно варьируются от 1 унции до 5 фунтов с максимальным длина детали 12 дюймов.Мы формируем детали за пределами этих параметров в зависимости от типа и места необходимой деформации. У нас есть гидравлические и механические прессы от 8 до 1200 тонн. …. подробнее

.

No related posts.