Kování za studena umožňuje kovoobrábění různých druhů válcovaných výrobků bez předehřívání. Kromě toho jsou výrobky vytvořené lisováním a ohýbáním mnohem pevnější než při použití lití nebo lisování.

Proč používat kování za studena

Nejčastěji se touto technologií zpracovává válcovaný kov ve formě tyče, kruhu, čtverce nebo pásu. Tlak vytvářený zařízením ohýbá a stlačuje materiál, čímž vytváří požadovanou konfiguraci produktu, přičemž jej zpevňuje. Takto vyrobené věci se téměř nedají rozbít, jejich životnost je ve srovnání s litím či ražením řádově vyšší.

Proč se používá kování za studena a jaké produkty se vyrábějí?

Mříže různých tvarů, které montuji na okna a dveře bytových prostor. Dekorativní a praktické prvky fasády: baldachýny, zábradlí a další. Detaily oplocení: ploty, brány, brány. Nábytkové prvky: nohy židlí a stolů. Dekorativní detaily: stojany na květiny, držáky na lucerny, krbové rošty, grily a další.
Všechna tato řemesla vypadají jako skutečné umělecké dílo, aniž by ztratila svůj praktický účel a trvanlivost.

Techniky a metody technologie

Jak se tato technologie kování liší od jiných způsobů zpracování kovů? Je zřejmé, že na rozdíl od horké metody nejsou obrobky předehřívány na kovací teplotu. Pouze příležitostně lze použít částečné zahřátí ploch v ohybu. Technologicky je tento způsob zpracování kovů založen na jedné z fyzikálních vlastností kovu – plasticitě. Drsné a neželezné kovy, jako je ocel, měď, bronz a další, mají v závislosti na svém chemickém složení schopnost odolávat zatížení ohybem, trháním a tahem. To umožňuje jejich zpracování různými způsoby bez zahřívání. V době výroby výrobků může být materiál lisován, což zhutňuje strukturu kovu a v důsledku toho jej posiluje. Ohýbání zase dodává výrobku pevnost díky dodatečnému stlačení v místech ohybu. Důležitým rozdílem mezi kováním za studena a za tepla je to, že na kov nedochází k žádnému vysokoteplotnímu působení a v důsledku toho nemění své chemické vlastnosti, takže není třeba provádět další operace: temperování, žíhání popř. kalení. V důsledku toho má kování kovu za studena výhody i nevýhody.

  • Díly a obrobky nevyžadují předběžný vysokoteplotní ohřev.
  • Povrch výrobků je mnohem pevnější než při výrobě věcí kováním za tepla.
  • Vysoce přesné obrábění dílů, možné velmi přesné nastavení.
  • Prvky po výrobě nevyžadují další zpracování.
  • Všechny produkty jsou zpočátku odolné.
  • Čistší práce, žádné stopy ani zplodiny hoření na kovovém povrchu.
  • Při zpracování je nutné vyvinout mnohem větší sílu na kov, aby se vytvořily díly.
  • Vyžaduje specializované a v některých případech výkonné vybavení. Ošetřované povrchy musí být čisté.
  • Lze vyrábět pouze určité druhy výrobků.

Jaké technologické postupy se používají ke zpracování kovu za studena?

Techniky kování za studena

Výrobky jsou vyráběny mechanickými metodami a technikami zpracování kovových polotovarů. Základní operace:

Ohýbání kovů se provádí pomocí ručních i mechanických zařízení a mnoho výrobků lze vyrábět ručně pomocí jednoduchých zařízení. Hlavní technologickou metodou popsaného způsobu kování je ohýbání. Lisování zahrnuje použití kompresních zařízení. Lisy mohou být také ruční nebo mechanizované. Ražba je technika, při které je design aplikován na povrch výrobků. Ornament vzniká působením tlaku na kov pomocí speciálních nástrojů nebo strojů. Nejčastěji se tento způsob „kreslení“ používá k vytváření kreseb na mědi, protože jde o plastičtější materiál. Při kování za studena, stejně jako při každém kovoobrábění, se k přípravě obrobku a finalizaci výrobků používá řezání, sekání a další obecné operace. Technologie zahrnuje použití specializovaného zařízení, které vytváří nezbytné podmínky pro výrobu a zpracování materiálů.

ČTĚTE VÍCE
Jak zapojit vinutí asynchronního elektromotoru 220 380 k připojení do sítě 380V?

Zařízení pro kování za studena

K vytváření různých prvků kování za studena se používají ruční a mechanizované nástroje. Navíc je docela možné vyrobit mnoho dílů pomocí jednoduchého zařízení, které nevyžaduje žádnou automatizaci. Chcete-li zahájit hromadnou výrobu věcí bez kování za tepla, budete potřebovat šest základních nástrojů: ohýbačka, šnek, vlna, twister, baterka a globus. K čemu tyto nástroje slouží a co s nimi můžete dělat?

Ohyb pro kování.

Toto zařízení slouží jako hlavní nástroj pro ohýbání dílů. Zvláštností je, že si můžete vybrat libovolný úhel. Na rozdíl od opracování za tepla, které vyžaduje šablonu a zkušenosti s prací se speciální výhní, ruční ohýbání tuto operaci výrazně usnadňuje. Konstrukce se skládá z ohýbací matrice a excentrického pohonu. Ohýbací šablona se zase skládá z kalených válečků, které jsou namontovány na odolném rámu. Takový ruční stroj může být dodatečně vybaven různými zařízeními. Gnutik dokáže zpracovat válcované výrobky ve tvaru čtverce o rozměrech 12×12 mm nebo pásku do tloušťky 3 mm.

Přečtěte si více o metodě kování za studena., foto č. 2

Toto ruční zařízení se používá k vytváření spirál a kudrlin. Zařízení dostalo název šnek kvůli své hlavní součásti – vodiči, který má zkroucený tvar. Tento stroj dokáže vyrobit kadeře z válcovaného kovu vhodné velikosti najednou. Stejně jako ohýbání šnek zcela volně zpracovává hlavní typy válcovaných výrobků používaných při kování za studena – čtvercové a tyčové o průřezu 10-12 mm a pásy o tloušťce 3-6 mm. Hlavní pracovní část (vodič) se skládá z uprostřed umístěné vačky a dvou oblouků (malý a velký). Při vytváření malých kadeří se oblouky rozeberou ohnutím na vačce. Na fotografii je jedna z verzí takového ručního stroje.

Vlna pro kování.

Přečtěte si více o metodě kování za studena., foto č. 3

Zařízení používané k vytváření zkroucených, opakujících se vzorů (dost často vidět na okenních mřížích). Základem zařízení jsou dva ocelové kotouče o průměru 140-150 mm, přišroubované k pracovní ploše. Často můžete najít „řízenou vlnu“ – zařízení s nastavitelnými mezerami mezi disky. Tato funkce je možná díky přítomnosti montážních otvorů v různých vzdálenostech od sebe. Přeskupením disku můžete vytvořit jiný vlnový ohyb. Jak vypadá ohýbačka této třídy, je znázorněno na fotografii níže.

Twister pro kování.

Přečtěte si více o metodě kování za studena., foto č. 4

Twister stáčí tyč nebo čtverec kolem své osy. Princip zařízení je podobný knoflíku pro práci za tepla. Konstrukce se skládá ze základny, na které je umístěna otočná hlava, a jezdce, který reguluje délku výrobku. Mezi tyto dvě části je obrobek upevněn a pomocí rukojetí je zkroucen na požadovanou mez.

Svítilna na kování.

Přečtěte si více o metodě kování za studena., foto č. 5

Jedním z nejsložitějších výrobků vyrobených kováním za studena je tzv. koš. Na první pohled jde o složité propletení ohýbaných kovových tyčí nebo čtverců. K výrobě takového dílu se používá kovací zařízení pro zpracování obrobků za studena, jako je svítilna. Technika ovládání zařízení je podobná twisteru: k základně je připevněna otočná hlava a jezdec. Obrobek je však spirálovitě „navinut“ na vložku – hřídel. V zásadě lze vyrobit koš pomocí speciální vložky do twisteru, ale je možná vada, kterou lze opravit pouze zahřátím kovu v kovárně. Proto je lepší použít baterku, která nedovolí vznik zkreslení.

Zeměkoule na kování.

Přečtěte si více o metodě kování za studena., foto č. 6

Takový ruční nástroj pro kování za studena vám umožňuje ohýbat obrobek v oblouku, ohýbat konce do požadovaného úhlu, čímž získáte trojrozměrný produkt. To je důvod, proč se tento ruční stroj často nazývá objemový stroj. Základem zařízení je šablona v podobě oblouku a kalené válečky, které umožňují pohyb ručního pohonu. V závislosti na typu nástroje dokáže pracovat se čtvercovými válcovanými výrobky o stranách 14×14 milimetrů, úzkým pásem do 25 mm, ale i tyčemi. Nejčastěji se globus používá k výrobě dílů pro „objemové“ mříže, ve kterých jednotlivé prvky neleží ve stejné rovině jako zbytek.

ČTĚTE VÍCE
Kolik stojí polypropylenová trubka na teplou vodu?

Pomocí těchto jednoduchých zařízení, která nevyžadují mechanizaci, můžete vytvořit skutečná umělecká díla sestávající ze všech jednotlivých dekorativních prvků: voluty, kudrlinky, koše a další. Dobrým řešením by bylo pořízení univerzálního stroje pro kování za studena, který umožňuje provádět základní kovoobráběcí operace. Náklady na takové vybavení však nebudou dostupné pro všechny dílny.

Pro kování za studena budete potřebovat také nahřívací nástroj, protože technologie zahrnuje částečné zahřátí některých oblastí součásti pro snadnější ohýbání nebo kroucení. Kov je snazší řezat stacionárním řezným kotoučem. Pokud však neexistuje, můžete použít mlýnek. Dalším důležitým nástrojem při výrobě výrobků za studena jsou brusky. Koneckonců, jednotlivé dekorativní prvky budou vyžadovat čištění a vyhlazení povrchů. K tomu se hodí buď ruční pásové brusky, nebo stacionární bruska. Přítomnost různých strojů pro kování kovu za studena výrazně urychluje proces výroby prvků, zejména pokud je požadována jejich hromadná výroba.

Bez nadsázky lze kování kovů za tepla nazvat uměleckou formou. V počáteční fázi je vybrán kov. Poté se určí teplota ohřevu a v souladu s technologií se pomocí strojů a nástrojů provádí pěchování, protahování, prorážení a další operace. Kování za tepla lze provádět i doma, pro které je nutné minimálně postavit kovárnu a vybrat optimální palivo.

Kde hledat a jak vybrat kov

Kov na kování

Neželezné i železné kovy, jako je ocel, lze kovat za tepla. Teplota zpracování závisí na jejich fyzikálních a chemických vlastnostech. Titan se kuje na 900-1600 °C, železo na 800-1250 °C, měď na 650-1000 °C, hliník na 400-480 °C. Ocel se vybírá v závislosti na obsahu uhlíku v jejím složení (GOST 380-71). Vhodné značky jsou St0, St1, St2 a další. Pro výrobu uměleckých výrobků se obvykle používá ocel do 15.

  1. Až 0,1 % uhlíku. Železo je měkké, snadno se kuje a svařuje speciální kovářskou metodou.
  2. 0,1 0,3-%. Okrasný kov se dobře hodí pro umělecké kování.
  3. 0,08 0,85-%. Konstrukční ocel se zpracovává za správného tepla. Dobře tvrdne, ale špatně se svařuje.
  4. 0,6 1,35-%. Vysoce uhlíková ocel před a během kování vyžaduje, aby kovář měl zručnost a znalosti o krocích ohřevu. Z těchto surovin se vyrábí nástroje.
  5. Od 2,14%. Litina je tvrdá a křehká. Padělat lze pouze některé značky.

Tabulka 1. Stanovení jakosti oceli jiskrou

Třídy oceli

Vnímání jiskry

Nitě jsou tenké, existuje málo větví jisker

Existuje málo větví, závity jsou o něco silnější než St3 (St2)

Nitě jsou ostré, hvězd je málo, větve se mírně rozbíhají

Větev hvězd je již více

Větve se ještě dále rozcházejí

Konce nití jsou tenké, existuje mnoho hvězd a větví

Hvězdy jsou husté a malé

Větvení je výrazné, hvězdičky kulaté, konce nití ostré

Měkký a tvárný hliník je vhodný pro vytváření dekorativních dílů: při zahřátí se na jeho povrchu objeví ochranný oxidový film. Měď je univerzální materiál, který lze kovat za studena i za tepla: používá se ke zdobení starožitných kompozic. Výrobky z mosazi vypadají elegantně, ale teplota kujnosti tohoto kovu se pohybuje v rozmezí 10 °C. Bronz je dokonale kovaný a má krásný odstín: materiál je žádaný při zdobení gotických a klasických interiérů.

Důležité: Domácí řemeslníci si mohou koupit tyče a jiné válcované výrobky pro kování za tepla ve specializovaných stavebních prodejnách. Ale levnější a praktičtější bude nákup polotovaru ve skladu kovového zboží pro bydlení a komunální služby, ve sběrně kovového odpadu nebo na stavbách.

Kovací zařízení

Požadované teploty obrobku se dosahuje pomocí kovářské nebo muflové pece. Kování zahřátého kovu se provádí na kovadlině. K výrobě polotovaru se používají perlíky, kladiva, dláta a háky. Stejně jako pěchovadla, lisy, hladítka, děrovačky, talíře a kleště.

ČTĚTE VÍCE
Jaká by měla být vzdálenost od plynového sporáku k lednici?

Použité nástroje

Kovací kladiva

Hlavní práci deformace kovu vykonávají válečná kladiva: tuponosá, ostronosá podélná a příčná. Kovací kladiva se používají k ovládání úderů a drobných prací řemeslníka. Jejich hřbety jsou kulovité, příčné a podélné. K oddělení kovu se používají dláta a podřezy. Pokud první narazí na obrobek, pak se druhý při sekání vloží do speciálního otvoru v kovadlině, materiál se položí nahoře a operace se provede úderovým nástrojem.

Spodní a horní klíny se používají k prodloužení obrobku zúžením v průřezu. Pro vyrovnání nerovností výkovků a dosažení jejich požadovaného tvaru a velikosti se používá krimpování. Úkolem hladičů je urovnat materiál po úderech perlíkem. Děrovače se používají k vytváření otvorů ve výkovcích. Zahušťování hlav v prutech se provádí pomocí víceřadých a jednoduchých hřebíků.

Forma – masivní deska – má mnoho různých konfigurací horních otvorů a bočních proudů. První z nich jsou potřebné pro děrování otvorů v polotovarech. Posledně jmenované se používají k protahování výkovků. Kleště slouží k vyjímání horkých obrobků z kovárny a jejich přidržování při kování.

Aplikované stroje

Muflová pec slouží k ohřevu obrobku na požadovanou teplotu. Konstrukce má mufle – jednotku, která chrání polotovar před kontaktem s palivem (plyn, uhlí, palivové dřevo, sloučeniny destilace ropy) a produkty spalování. Při kování se používají dvě pece: v jedné procházejí prvky celým cyklem od ohřevu až po dokončovací fázi, ve druhé proces prochází procesem pouze do ochlazení. Jak operace postupuje, jedna mufle se odstraní a na její místo se nasadí další.

Muflová pec

Kovárna určené pro ohřev obrobků. Jeho design obsahuje 5 uzlů:

  • ohnivzdorná hlaveň;
  • ohniště vybavené roštem;
  • systém přívodu a odvodu vzduchu;
  • pracovní okna pro dlouhé obrobky;
  • komín, který odvádí spaliny.

Kovárna

Princip činnosti kovárny je založen na redukční schopnosti uhlíku. Díky této kvalitě obrobek neoxiduje. Aby k tomuto procesu nedocházelo, měli byste také upravit přívod vzduchu: mělo by ho být přesně tolik, aby se spálil uhlík: pokud dojde k vysychání, kov nadměrně zkřehne.

Kovadlina Používá se nejen při kování za tepla, ale také při kování za studena. Na jeho povrchu se obrobky deformují a uvádějí do obchodního stavu. Stroj má velkou váhu, takže je pevně připevněn k základně. Stroj obsahuje: základnu s nožičkami pro instalaci na podlahu, rám s otvory, klaksony. Při výrobě kovadliny je použita ocel 45L. Stroj je vyroben v souladu s požadavky GOST 11398-75 a 11396-75.

kovadlina

Technologie kování oceli za tepla

Kování začíná ohřevem obrobku v muflové peci nebo kovárně, poté je horký kov posypán kovářským tavidlem. Při zpracování oceli se provádějí následující operace:

  • podle požadovaných rozměrů se rozžhavený polotovar rozdělí na díly;
  • provádí se řezání – vnější zpracování povrchu obrobku;
  • přebytečné úlomky jsou odříznuty z kovu, což vede k hrubé verzi produktu;
  • provádí se kreslení, po kterém se obrobek prodlužuje a zužuje;
  • pomocí speciálních nástrojů se děrují otvory různých tvarů;
  • v případě potřeby je obrobek dán požadovaným ohybem pomocí šablony (nebo bez ní);
  • v konečné fázi, po dalších operacích, se provádí dokončovací práce.
ČTĚTE VÍCE
Co se stane, když před zpomalovačem nezpomalíte?

Při kování za tepla se provádí pěchování, pěchování, protahování, válcování, válcování, děrování a rovnání. Jak postupují sedimentační práce, obrobek se zvětšuje na průřezu a snižuje se na výšku. Při výsadbě se na povrchu vytvoří zahuštění. V tomto případě se také zkracuje délka polotovaru. Protahování je další kovářská technika, při které se obrobek prodlužuje a ztenčuje.

Během válcování nabývá ohřátý materiál válcového tvaru: při tomto typu kování za tepla je obrobek ovinut kolem své osy. Válcování zahrnuje zpracování prstencového polotovaru, který během zpracování mění svůj vnitřní a vnější průměr. Jak se zrychluje, kovový předmět se rozšiřuje.

Upozornění: Firmware je operace, která vytváří průchozí otvor pomocí děrovače.

Výhody a nevýhody kování za tepla

Metoda kování za tepla nezahrnuje výrobu podobných výrobků. Vzhledem k tomu, že tato pracná práce vyžaduje značné lidské zdroje, jedinečné umělecké kompozice nejsou levné.

Tabulka 2. Výhody a nevýhody kování za tepla

Výhody kování za tepla

Nevýhody kování za tepla

Exkluzivita produktu: neexistují absolutně identické produkty

Nízká výrobní rychlost

Široký sortiment: je omezen pouze představivostí kováře a zákazníka

Je možné vyrobit produkt libovolné konstrukční složitosti

Nízká přesnost při zachování velikosti

Neexistují žádné přísné požadavky na výběr zdrojového materiálu

Nemožnost sériové výroby

Po kování za tepla je kov zpevněn

Kov zpracovaný za tepla je mírně náchylný ke korozi a oxidaci

Výrobky kování za tepla mají vysokou prestiž

Technologie kování za tepla může zahrnovat použití zařízení, jako je stroj, pára nebo hydraulické kladivo. Ale hlavní práce se stále provádí ručně.

Jaký je rozdíl mezi kováním za studena a kováním za tepla?

Kování za studena je moderní metoda deformace kovu. Takto vyrobené produkty jsou převážně užitkového charakteru – o exkluzivitě zde nemůže být řeč. Důvodem jsou zvláštnosti technologie: polotovary se vyřezávají na strojích, poté se ohýbají na strojích bez ohřevu a poté se spojují svařováním. Výroba za studena kovaných výrobků trvá podstatně méně času než výroba za tepla kovaných kompozic. Přirozeně jsou relativně levné.

Kování za tepla – druh umění, který zahrnuje ruční výrobu exkluzivních, dekorativních a funkčních výrobků. Jak práce postupuje, kov se zahřeje na nejvyšší teplotu, načež se obrobkům pomocí ručních nástrojů a uměleckých technik dají požadovaný tvar. Nakonec se hotový výrobek ponoří do studené vody, aby materiál vytvrdil. Výrobky kování za tepla jsou poměrně drahé, protože proces pracné práce vyžaduje vysokou profesionalitu mistra kováře.

Kování kovů za tepla svépomocí

Pro kování kovu v domácí dílně je potřeba splnit určité podmínky. Je třeba vyrobit kovárnu. Je nutné se naučit volit správnou teplotu kování. Je nutné vybrat nejvhodnější palivo pro ohřev obrobků. Během procesu kování je důležité vyvarovat se chyb, které nelze opravit.

Jak vyrobit kovárnu pro kování doma

Pece mohou být na tuhá, kapalná a plynná paliva, stacionární i přenosné, s uzavřeným nebo otevřeným ohništěm. Plynový design má mnohem více výhod než jeho analogy. Mezi výhody: ekonomická spotřeba paliva, vysoká účinnost, nedostatek akumulace síry.

ČTĚTE VÍCE
Co se stane, když parozábranu umístíte na špatnou stranu?

Plynová kovárna sestávající z pece a hořáku se vyrábí vlastníma rukama v následujícím pořadí:

  • pro konstrukci zařízení se hledá kovový kontejner: jako něj lze použít kbelík nebo sud;
  • na straně je vytvořen otvor pro systém přívodu plynu, pro který se používá elektrická vrtačka s korunkou;
  • hořák je sestaven ze spojek a kusů trubek;
  • ze dna nádoby jsou vyvrtány otvory pro nohy kovárny: stojany jsou upevněny maticemi a dlouhými šrouby;
  • obložení topeniště je vytvořeno z alabastrového zásypu s přídavkem písku a vody: na konstrukci vnitřních stěn je použita keramická trubka;
  • Po zhotovení obložení se udělá otvor pro přívod paliva.

Požární cihly jsou také vhodné pro vytvoření plynové pece. Drží pohromadě pomocí hlíny. Ve zkonstruované konstrukci je vyvrtán otvor pro stávající plynový hořák.

Důležité: Propanové palivo prodávané v lahvích postačí k ohřevu obrobků vyrobených z většiny jakostí oceli na požadovanou teplotu.

Volba teploty pro kování oceli

Při správném zahřátí kovu se dosáhne kovací teploty, která je rovnoměrně rozložena po délce a tloušťce, je zachována celistvost a vytvoří se minimální vrstva okují. Tyto podmínky jsou splněny při dosažení požadovaných parametrů meze, doby trvání a rychlosti ohřevu obrobku.

Tabulka 3. Teplotní rozsahy kování pro oceli a neželezné slitiny

teplotní rozsahy kování pro oceli a neželezné slitiny

Přehřátí obrobků je nemožné, protože na výkovku se vytvoří trhliny a roztržená místa. Rychlost je dána tepelnou vodivostí kovu, která závisí na chemickém složení a tloušťce zpracovávaného polotovaru. Doba žhavení je ovlivněna rychlostí ohřevu a typem muflové pece nebo nístěje.

Palivo pro domácí kování kovů

Plynné palivo, rychle smíchaný se vzduchem, úplně shoří, v důsledku toho kov při zahřátí ve skutečnosti neoxiduje. Při jeho používání je ale potřeba mít uzavřenou kovárnu a dodržovat bezpečnostní pravidla. Kapalné palivo Častěji se používá k zapálení kovových topných zařízení. Málokdy se plně využívá, protože vyžaduje použití drahých zařízení. Tuhé palivo, pokud je kvalitní, vytváří krátké plameny a dobře spéká.

Pozor: Mezi domácími řemeslníky jsou nejoblíbenější koks, dřevěné uhlí a uhlí.

uhlí

Domácí kovárny obvykle používají dřevěné uhlí. Toto palivo je vysoce kvalitní, levné, ale rychle hoří, takže je ho potřeba hodně. Uhlí v malých zrnech dobře zvyšuje teplotu, ale během kování je třeba neustále sledovat čistotu ohně a výšku plamene. Náklady na koks jsou vyšší, ale jeho spotřeba je 4x nižší. Navíc, když toto palivo hoří s vysokou účinností, nevznikají žádné saze.

Chyby při kování doma

Pokud překročíte počáteční teplotu (tn) ohřevu obrobku, jeho plasticita se výrazně sníží, navíc se změní struktura kovu: stane se hrubozrnným. Při dalším zvyšování teploty dojde k vypálení polotovaru a tato chyba již nebude opravena.

Metoda stanovení jakosti oceli

Rýže. Metoda stanovení jakosti oceli jiskrou

Pokud není obrobek dostatečně zahřátý, objeví se v něm trhliny. Proto při kování za tepla doma je nutné přísně dodržovat teplotní režim: nemůžete překročit hranice intervalu od tn do tk. Nejprve musíte, když znáte jakost kovu, zkontrolovat tabulku 3. Pokud materiál nebyl zakoupen v obchodě, ale byl zakoupen v místě dodání kovového šrotu, doporučuje se použít tabulku 1. XNUMX a výše uvedený obrázek určete jakost materiálu na základě barvy a vzhledu jiskry.