Изготовление на заказ прецизионных поковок

Как изготовить прецизионные поковки по индивидуальному заказу

1. Определите требования

Технические характеристики конструкции: первым шагом является четкое определение требований к конструкции, включая допуски размеров, свойства материалов, отделку поверхности и любые особые требования к производительности кованой детали.

Применение: понимание области применения, в которой будет использоваться деталь (например, автомобильная, аэрокосмическая, промышленное оборудование). Конструкция может меняться в зависимости от таких факторов, как несущая способность, термостойкость, коррозионная стойкость и т. д.
Индивидуальный выбор материала: выбор подходящего сплава или металла с учетом механических свойств, коррозионной стойкости и термической стабильности, необходимых для конечного использования.

2. Выберите процесс ковки

Прецизионная ковка включает в себя несколько различных методов в зависимости от требуемых результатов:

Ковка в закрытых штампах: использует два или более штампа для сжатия материала в определенную форму. Материал часто предварительно нагревается, а точность достигается за счет жесткого контроля над конструкцией штампов.

Ковка в открытых штампах: более гибкий процесс, при котором материал формируется между плоскими штампами. Индивидуализация часто включает в себя итеративное формование опытными операторами для достижения желаемых характеристик.

Холодная ковка против горячей ковки: холодная ковка подразумевает формование металла при комнатной температуре, в то время как горячая ковка использует высокие температуры для повышения пластичности. Выбор между этими методами зависит от требований к материалу и конструкции.

3. Проектирование оснастки и штампов

Настройка штампа: конструкция штампа имеет решающее значение для достижения желаемой точности и настройки. Индивидуальные штампы часто создаются на основе конструкции детали и используемого материала. Конструкция штампа может включать такие особенности, как сложные контуры или тиснения.

Моделирование и имитация САПР: с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР) создаются подробные модели, которые используются для моделирования. Это помогает оптимизировать конструкцию штампа и предсказать, как материал будет вести себя в процессе ковки.

Материал оснастки: выбор материала для штампов имеет решающее значение. Обычные материалы для оснастки включают высокоуглеродистую сталь, инструментальные стали и жаропрочные сплавы.

4. Подготовка материала

Выбор материала: Материал, используемый в точной ковке, должен быть тщательно выбран на основе прочности, гибкости и других характеристик, требуемых для готовой детали. Для узкоспециализированных применений могут быть указаны специальные сплавы или композиты.

Предварительный нагрев или отжиг: Материалы часто нагревают перед ковкой, чтобы улучшить пластичность и уменьшить напряжение. Этот шаг особенно важен для твердых материалов или материалов, которые могут стать хрупкими во время ковки.

5. Процесс ковки

Контроль точности: Фактический процесс ковки требует высокой точности для достижения желаемых размеров. Передовые машины и технологии, включая управляемые компьютером прессы или гидравлические молоты, обеспечивают точное приложение силы для придания формы материалу.

Термическая обработка: После первоначальной ковки детали могут подвергаться процессам термической обработки, таким как закалка, отпуск или отжиг, для улучшения механических свойств, таких как прочность, твердость и ударная вязкость.

6. Операции после ковки

Обработка и отделка поверхности: После ковки детали могут потребовать дополнительной обработки или отделки поверхности для достижения требуемых допусков, гладкости или особых характеристик, таких как резьба или отверстия.

Проверка и тестирование: Прецизионные детали часто проходят строгие проверки контроля качества. Обычные методы включают измерение размеров, визуальный осмотр, рентгеновский или ультразвуковой контроль внутренних дефектов и механические испытания (например, испытание на растяжение, твердость).

Покрытие или гальванопокрытие (при необходимости): Некоторые кованые детали могут потребовать покрытия, такие как антикоррозионные или износостойкие покрытия (например, цинковое, никелированное покрытие).

7. Итеративная настройка (при необходимости)

Прототипная ковка: если вы не уверены в том, какая именно настройка необходима, можно изготовить прототипную ковку для оценки конструкции, свойств материала и соответствия назначению.

Тестирование и обратная связь: после тестирования прототипа обратная связь может быть использована для уточнения процесса, инструментов или материалов для соответствия точным требованиям.

Изменения в конструкции: на основе обратной связи от прототипа можно внести корректировки в конструкцию штампа или другие параметры ковки для оптимизации конечного продукта.

8. Доставка и упаковка

Окончательная проверка: после завершения всех этапов после ковки и соответствия детали требуемым спецификациям она проходит окончательную проверку для подтверждения качества. Упаковка: изготовленные на заказ кованые детали часто упаковываются таким образом, чтобы предотвратить повреждение, особенно если они хрупкие или большие.

Ключевые моменты при настройке:

Допуски: Высокая точность размеров имеет решающее значение. Допуски в точных поковках на заказ часто находятся в диапазоне нескольких микрон.

Свойства материала: Процесс ковки может улучшить определенные свойства материала, такие как прочность, усталостная прочность и долговечность. Вы можете настроить эти свойства, выбрав правильный процесс ковки (горячая или холодная), сплав и термическую обработку.

Стоимость и время выполнения: Индивидуализация может увеличить стоимость и время выполнения из-за специализированного инструмента, дополнительных испытаний и иногда более низких объемов производства.