Výkvety možno rozdeliť podľa rôznych klasifikačných noriem:
Spracovanie teploty: Kovanie za studena, teplé kovanie a horúce kovanie.
Prispôsobenie metódy formovania: Kovanie a kovanie zadarmo. Free Forging používa všeobecné nástroje alebo kovanie kladív na formovanie, zatiaľ čo kovanie matry sa vykonáva v pevnom zomierači.
Aplikácie oblastí výkoviek
Výkresy sa široko používajú v nasledujúcich poliach kvôli ich vynikajúcim mechanickým vlastnostiam a kapacite nosenia zaťaženia:
Automobile Industry: Používa sa na výrobu dielov, ktoré odolávajú nárazu alebo striedavého stresu, ako sú ložiská kolesa, prevodové vretená, prevodové krúžky, spojovacie tyče atď.
Memechanické vybavenie: Hlavné konštrukcie zaťaženia a konštrukčné časti nesmierne zaťaženia, ako napríklad hlavný hriadeľ a stredný hriadeľ hydro-turbínového generátora.
Defense Industry: napríklad sudy zbraní, telá dverí, bloky záverov a trakčné krúžky atď.
Výhody a nevýhody výkoviek
Výhody:
Exekulentné mechanické vlastnosti: Štruktúra zŕn kovu je optimalizovaná počas procesu kovania, čo zlepšuje pevnosť, húževnatosť a únavovú životnosť materiálu. Strongová kapacita ložiska: Výkresy vydržia väčší vplyv a ťažké zaťaženie a sú vhodné pre prostredia s vysokým zaťažením a závažnými pracovnými podmienkami.
Rozmerová stabilita: Po kovaní má kov rovnomernú štruktúru, primeranú štruktúru vlákien a dobrú tvarovú a rozmerovú stabilitu.
Klasifikácia výkoviek
Výkovky sú jednou z najbežnejších foriem kovových komponentov používaných v rôznych priemyselných aplikáciách, od leteckého a automobilového priestoru po ropu a plyn a konštrukciu. Vyrábajú sa zahrievaním kovu nad jeho rekryštalizáciou a potom ho tvarujú mechanickým alebo hydraulickým tlakom, zvyčajne pomocou matrice alebo kladiva. Výkovky často ponúkajú vynikajúcu silu, trvanlivosť a odolnosť voči únave, korózii a opotrebeniu v porovnaní s inými výrobnými procesmi. Nie všetci výkyvy sú však vo svojich vlastnostiach rovnaké a môžu byť kategorizované na základe niekoľkých faktorov vrátane ich výrobnej metódy, tvaru, veľkosti, materiálu a aplikácie. V tomto článku budeme podrobne preskúmať klasifikáciu výpovedí.
1. Metóda výroby
Výkovky môžu byť vykonané rôznymi metódami, z ktorých každá má výhody a nevýhody, v závislosti od požadovaných vlastností materiálu, tvaru a nákladov. Najbežnejšie metódy kovania zahŕňajú:
- Kovanie kladivom: Toto je najstaršia a najjednoduchšia metóda kovania, ktorá zahŕňa štrajk kovu opakovaným ťažkým kladivom, aby sa jeho tvaroval. Kovanie kladivom môže produkovať širokú škálu tvarov a veľkostí, od malých skrutiek po veľké turbínové čepele. Je však náročný na prácu a nemusí ponúkať presnú kontrolu nad rozmermi a povrchovou úpravou.
- Stlačením kovania: Táto metóda využíva hydraulické alebo mechanické lisy na postupné a predvídateľne na kov. Kovanie lisov môže dosiahnuť prísnejšie tolerancie a lepšiu povrchovú úpravu ako kovanie kladivom, ako aj znížiť odpad z odpadu a spotrebu energie. Vyžaduje si však vysokotlakové vybavenie a nemusí byť vhodné pre zložité tvary alebo veľké časti.
- Rozrušené kovanie: Táto technika zahŕňa komprimovanie a šírenie kovu v matrice vyvíjaním tlaku v smere kolmom na osi kovu. Kovanie rozrušenia môže zvýšiť priemer, dĺžku alebo hrúbku časti, ako aj zmenšiť veľkosť zŕn a zlepšiť mechanické vlastnosti. Môže však spôsobiť vnútorné defekty, ak nie sú správne kontrolované.
- Kovanie rolu: Táto metóda zahŕňa prechod kovu medzi dvoma alebo viacerými rotujúcimi valcami, aby sa postupne tvaroval. Kovanie rolu môže vyrábať valcové alebo zúžené diely s vysokou pevnosťou a hladkou povrchovou úpravou, ako aj skrátiť požiadavky na obrábanie a čas výroby. Vyžaduje si však špeciálne navrhnuté vybavenie a nemusí byť vhodný pre nepravidelné tvary alebo tenké úseky.
- Kovanie v uzavretom diele: Známy tiež ako kovanie dojem, tento proces znamená uzavretie kovu medzi dve polovice matrice a vyvíjajúci tlak na vyplnenie dutiny a tvarovanie časti. Kovanie s uzavretým dielom môže produkovať vysoko presné a opakovateľné diely s minimálnymi požiadavkami na obrábanie a vynikajúcou povrchovou úpravou. Vyžaduje si však presný návrh a údržbu matry, ako aj vysoké počiatočné náklady na náradie.
- Open-Die Forging: Známy tiež ako Smith Forging, táto metóda zahŕňa tvarovanie kovu tým, že ho udrie medzi dvoma alebo viacerými matkami, ktoré úplne neobsahujú časť. Kovanie otvoreného diela môže produkovať väčšie a zložitejšie časti ako kovanie z uzavretých príchodov, ako aj umožniť lepšie smerové vlastnosti a tok zŕn. Môže si však vyžadovať viac materiálu a energie ako iné metódy, ako aj v dôsledku zvyškových napätí a povrchových nedokonalostí.
2. Tvar
Výkyty možno klasifikovať na základe ich tvaru alebo profilu, ktorý závisí od použitej aplikácie a použitej metódy kovania. Niektoré z bežných tvarov kovania zahŕňajú:
- Round: Tento tvar je najpriamejší a bežne používaný v rôznych odvetviach, ako sú ložiská, ozubené kolesá a hriadele. Okrúhly výkvity môžu byť vyrobené kovaním kladivom, lisom alebo valcovaním a ponúkajú vysokú odolnosť v oblasti pevnosti a únavy.
- Square: Tento tvar má štyri strany a často sa používa v stavebných aplikáciách, ako sú lúče, stĺpce a konektory. Štvorcové výkovky môžu byť vyrobené stlačením tlačidla alebo s uzavretým príjmom a ponúkajú dobrú kapacitu a zvárateľnosť.
- Plochý: Tento tvar má dva paralelné povrchy a často sa používa pri obrábaní alebo zváraní, ako sú taniere, konzoly a príruby. Ploché výkvety môžu byť vyrobené pomocou rolu alebo tlačového kovania a ponúkajú dobrú povrchovú úpravu a machináovateľnosť.
- Hexagonal: Tento tvar má šesť strán a často sa používa v aplikáciách upevňovania, ako sú skrutky, matice a skrutky. Šesťuholníkové výkvety môžu byť vyrobené z rozrušených alebo uzavretých kovaní a ponúkajú dobrú priľnavosť a prenos krútiaceho momentu.
- Vlastný: Tento tvar môže byť akýkoľvek neštandardný tvar, ktorý vyžaduje aplikácia, ako sú háčiky, čepele a prevodové stupne. Vlastné výkvety môžu byť produkované akýmkoľvek metódou kovania a ponúka vlastnosti a funkcie na mieru.
3. Veľkosť
Výkovky sa dajú klasifikovať aj na základe ich veľkosti alebo hmotnosti, čo závisí od rozmerov a limitov použitého kreditného zariadenia. Niektoré z bežných rozsahov veľkosti kovania zahŕňajú:
- Malé výkyvy: Tieto zvyčajne vážia menej ako 5 kg a majú maximálnu dĺžku 500 mm. Malé výkvity môžu byť produkované kladivom kladivom, tlakom alebo rozrušením a často sa používajú v presných a vysoko stresových aplikáciách, ako je letecký a lekársky priestor.
- Médiá: tieto zvyčajne vážia medzi 5 a 50 kg a majú maximálnu dĺžku 1 000 mm. Stredné výkyvy môžu byť produkované akýmkoľvek metódou kovania a často sa používajú v ťažkých a priemyselných aplikáciách, ako je ťažba a morská morská.
- Veľké výkyvy: Tieto zvyčajne vážia viac ako 50 kg a majú maximálnu dĺžku 3000 mm. Veľké výkvety vyžadujú špecializované vybavenie a odborné znalosti a často sa používajú v kritických a zložitých aplikáciách, ako je výroba energie a obrana.
4. Materiál
Výkovky možno tiež klasifikovať na základe použitého materiálu, ktorý môže ovplyvniť vlastnosti, náklady a vhodnosť pre aplikáciu. Niektoré z bežných materiálov na kovanie zahŕňajú:
- uhlíková oceľ: Tento materiál obsahuje primárne železo a uhlík a môže byť kovaný akýmkoľvek spôsobom. Výkvety z uhlíkovej ocele ponúkajú vysokú pevnosť, trvanlivosť a machináovateľnosť, ako aj miernu odolnosť proti korózii a tvrdosť.
- Zliatinová oceľ: Tento materiál obsahuje ďalšie legovacie prvky, ako je nikel, chróm a molybdén, na zvýšenie špecifických vlastností, ako sú pevnosť, húževnatosť a tepelný odpor. Výkvety z legovanej ocele môžu byť vyrábané akýmkoľvek spôsobom a ponúkajú prispôsobené vlastnosti a výkon.
- Nerezová oceľ: Tento materiál obsahuje najmenej 10% chrómu a dokáže odolávať korózii a poškodeniu v rôznych prostrediach. Výkvety z nehrdzavejúcej ocele môžu byť produkované akýmkoľvek spôsobom a ponúkajú vynikajúcu pevnosť, trvanlivosť a hygienu.
- Hliník: Tento materiál má nízku hustotu, vysokú tepelnú vodivosť a dobrú formovateľnosť, vďaka čomu je vhodný pre ľahké a teplom citlivé aplikácie. Hliníkové výkovky môžu byť produkované kovaním kladivom alebo uzavretým príjmom a ponúkajú dobrú silu, odolnosť proti korózii a elektrickú vodivosť.
-Titanium: Tento materiál má vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, nízku tepelnú expanziu a dobrú biokompatibilitu, vďaka čomu je vhodný pre letecké, lekárske a chemické aplikácie. Výkvety titánu môžu byť vyrábané kovaní z uzavretých diel alebo otvorené a ponúkajú vysokú pevnosť, húževnatosť a odolnosť proti korózii.
5. Aplikácia
Výkovky možno tiež klasifikovať na základe aplikácie, pre ktorú sú určené, čo môžu určiť požiadavky a vlastnosti potrebné pre túto časť. Niektoré z bežných aplikácií na kovanie zahŕňajú:
- Automobilový priemysel: Tento priemysel využíva výkyvy na komponenty motora, zavesenia, prevodovky a riadenia, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť, odolnosť a odolnosť proti opotrebeniu. Príklady zahŕňajú spojovacie tyče, kľukové hriadele, prevodové stupne a guľové kĺby.
- Aerospace: Tento priemysel používa výkyvy pre lietadlá, kozmické lode a obranné systémy, ktoré si vyžadujú vysokú presnosť, spoľahlivosť a odolnosť proti únave. Príklady zahŕňajú lopatky turbíny, podvozok, krídla a rámy.
- ropa a plyn: Tento priemysel využíva výkyvy na vŕtanie, čerpanie, rafináciu a potrubné zariadenia, ktoré vyžadujú vysokú húževnatosť, odolnosť proti korózii a odolnosť proti tlaku. Príklady zahŕňajú vrtáky, ventily, príruby a armatúry.
- Konštrukcia: Tento priemysel používa výkvety pre budovy, mosty a infraštruktúru, ktoré vyžadujú vysokú kapacitu nosenia, zvárateľnosť a odolnosť proti poveternostným vplyvom. Príklady zahŕňajú nosníky, lúče, skrutky a konzoly.
- Medical: Tento priemysel používa výkyvy pre implantáty, nástroje a zariadenia, ktoré si vyžadujú vysokú biokompatibilitu, odolnosť proti opotrebeniu a sterilizáciu. Príklady zahŕňajú kostné dosky, skrutky, pánty a pinzety.
Záver
Výkovky sú nevyhnutným a univerzálnym výrobným procesom, ktorý sa už po stáročia vyskytuje a môže vytvárať zložité, vysoko presné a odolné kovové komponenty pre rôzne priemyselné aplikácie. Klasifikácia výrokov na základe výrobnej metódy, tvaru, veľkosti, materiálu a aplikácie môže pomôcť návrhárom, inžinierom a výrobcom zvoliť správny proces kovania a špecifikáciu pre ich zamýšľané požiadavky na účely a výkon. Pochopením silných stránok a obmedzení rôznych metód a materiálov kovania môžu spoločnosti optimalizovať svoju výrobnú efektívnosť, kvalitu a nákladovú efektívnosť a zároveň zabezpečiť bezpečnosť a spoľahlivosť svojich výrobkov.
