Ковка – это технологический процесс обработки различных металлических заготовок, направленный на изменение их формы и размеров. Изделия и полуфабрикаты, получаемые в результате ковки, называют поковкой.
В зависимости от наличия или отсутствия воздействия высоких температур различают два вида ковки – горячую и холодную. Горячая ковка подразумевает обработку металлов, нагретых до ковочной температуры. Нагрев металлических заготовок осуществляется в горне.
Каждый металл имеет свою ковочную температуру, зависящую от его физических и химических свойств. Так, ковка железа осуществляется в температурном интервале 1250-800С, для меди данный температурный интервал составляет 100-650С, для титана – 1600-900С, а для алюминиевых сплавов – 480-400С.
При холодной ковке металлические заготовки обрабатываются на специальном оборудовании без нагревания.
Кроме того, выделяют свободную ковку и штамповку. При штамповке металлическая заготовка помещается в соответствующий штамп, ограничивающий ее со всех сторон, и при деформации приобретает форму этой полости.
Ковка в штампах применяется главным образом в массовом и крупносерийном производстве.
При свободной ковке заготовка не ограничена совсем или ограничена только с одной стороны. В процессе свободной ковки металл становится прочнее, а его структура приобретает волокнистое строение, что в целом улучшает качество металла. Свободная ковка используется в основном в мелкосерийном и единичном производстве.
Ковка классифицируется и зависимости от способов обработки металла. Выделяют обыкновенную ковку, сварку и обжимку криц. Обыкновенная ковка заключается в уплотнении и придании нужной формы предмету. При сварке происходит сращивание пакетов, состоящих из отдельных частей, нагретых до вара. Наконец, процесс обжимки криц подразумевает уплотнение и сварку частиц, а также выделение шлаков из крицы, как называется тестообразная железная масса.
Также ковка бывает ручная и автоматическая. При ручной ковке воздействие на обрабатываемый металл осуществляется вручную, при помощи кувалды или молота. К преимуществам ручной ковки относится обеспечение большей свободы действия при придании заготовке необходимой формы.
Технологический процесс ручной ковки состоит из ряда последовательных операций, первой из которых является осадка заготовки, позволяющая увеличить площадь ее сечения. При осадке слитка металла или прокатной заготовки исходное сечение становится меньше и приобретает нужный вид для вытяжки заготовки.
При помощи вытяжки увеличивается общая длина заготовки, уменьшенная в результате осадки. В процессе вытяжки удары молотом наносятся вдоль оси заготовки. В качестве разновидности данного процесса может рассматриваться раздача заготовки и ее расплющивание. Раздача помогает увеличить диаметры пустых заготовок, а расплющивание применяется для увеличения общей площади заготовки.
После вытяжки выполняется прошивка – операция по проделыванию углублений или отверстий в заготовке. Далее следует закручивание заготовки, при котором одна часть заготовки поворачивается относительно другой. Следующий шаг – рубка, или разделение заготовки на несколько частей. Также рубка позволяет привести изделие к окончательной форме путем удаления лишнего металла. Как разновидность рубки используется вырубка металла из заготовки.
Затем выполняется гибка заготовки, в процессе которой полностью меняется направление ее оси. Наконец, процесс ковки включает также сварку – соединение в одно изделие нескольких стальных заготовок.
В процессе автоматической ковки выполняются те же технологические операции, однако с применением специального оборудования. К такому оборудованию относятся молоты с различной массой падающих частей (от 40 кг до 5 т), гидравлические прессы, развивающие усилия 2–200 МН или ковочные машины. Машинная ковка позволяет изготовлять поковки массой более 100 т. Для манипулирования тяжелыми заготовками в процессе автоматической ковки используются специальные манипуляторы, кантователи и подъемные краны.
