Когато купувачът се нуждае от голяма стоманена изковка, едно от първите производствени решения е дали компонентът да бъде произведен чрез коване в отворена матрица или друг метод на коване.
Това решение засяга не само формата на завършената част. Той може да повлияе на изходния материал, теглото на изковаването, пътя на деформация, допустимото количество за обработка, разходите за инструменти, производственото количество, времето за изпълнение и изискванията за крайна проверка.
За купувача полезният въпрос не е просто "Какво е отворено коване?"
По-важният въпрос е:
Защо доставчик на коване би избрал коване с отворена матрица за моя компонент?
Какво е отворено коване?
Коването с отворена матрица е процес на коване, при който нагрята стомана се компресира между относително прости матрици, които не обхващат напълно детайла.
Стоманата се деформира прогресивно, за да се постигне необходимата форма и вътрешна структура.
За разлика от процеса на затворена матрица, материалът не е ограничен в кухина на матрицата, която възпроизвежда пълната завършена геометрия.
Вместо това, коването може да бъде завъртяно, преместено, разместено, изтеглено, пробито или по друг начин манипулирано между операциите на коване.
Това прави коването с отворена матрица особено подходящо за големи и тежки компоненти, където производството на специална затворена-кухина на матрицата би било непрактично или ненужно скъпо.
Типичните продукти включват:
Ковани валове
Ковани пръстени
Ковани блокове
Големи фланци
Цилиндри
Дискове
Тежки{0}}изковки
Други големи стоманени изковки по поръчка
Защо отвореното коване е обичайно за големи компоненти?
Най-голямото практическо предимство на отвореното коване е неговата гъвкавост.
Голям компонент може да има завършен диаметър от няколкостотин милиметра или значително повече, със значително тегло и сравнително проста геометрия.
Производството на такъв компонент със специална затворена матрица може да изисква значителни инвестиции в инструменти.
При коване с отворена матрица доставчикът може да използва сравнително прости инструменти и да контролира деформацията чрез последователност от операции по коване.
Това прави процеса особено полезен, когато:
Компонентът е голям
Теглото на изковаването е високо
Геометрията е сравнително проста
Обемът на производство е нисък или умерен
Клиентът изисква индивидуален размер
Специализираните инструменти биха били скъпи
Необходима е значителна деформация на материала
Това е една от причините големите стоманени изковки обикновено да се свързват с отворено коване.
Как работи отвореното коване?
Действителната последователност зависи от компонента, но типичният процес може да включва няколко етапа.
1. Загрейте изходния материал
Стоманената заготовка, слитък или друг изходен материал се нагрява до необходимата температура за коване.
Процедурата за нагряване зависи от марката стомана и размера на сечението.
За големи участъци еднаквостта на температурата е важна, тъй като центърът и повърхността не се нагряват с еднаква скорост.
2. Разстройте материала
Разгъването компресира детайла по дължината му и увеличава площта на напречното-сечение.
Тази операция може да се използва, когато доставчикът трябва да развие необходимото сечение или да увеличи деформацията през материала.
3. Изтеглете или удължете
Чертежът намалява напречното-сечение, докато увеличава дължината.
Това обикновено се използва при производството на дълги компоненти като кован вал.
Заготовката може многократно да се позиционира, за да се получат необходимите размери и деформация.
4. Пробийте или пробийте, когато е необходимо
За компоненти тип -пръстен или кухи, доставчикът може да създаде отвор през детайла.
След това получената заготовка може да бъде допълнително деформирана, за да се постигнат необходимите размери.
5. Завъртете и препозиционирайте детайла
Една важна характеристика на отвореното коване е, че детайлът може да се манипулира по време на производството.
Доставчикът може да променя позицията на детайла между операциите по коване, вместо да разчита на една фиксирана кухина на матрицата.
Тази гъвкавост е особено полезна за големи персонализирани компоненти.
Какво прави отвореното коване за вътрешната структура?
За купувачите на индустриални изковки външната форма е само част от проблема.
Операцията по коване също води до контролирана пластична деформация в цялата стомана.
Това може да помогне за модифициране на оригиналната структура на изходния материал и да се създаде по-подходящо изковано състояние.
За големи компоненти доставчикът трябва да вземе предвид как деформацията достига до съответните секции на детайла.
Това е особено важно, когато компонентът ще изпита:
Високи механични натоварвания
Огъване
Усукване
Циклично натоварване
налягане
Въздействие
Високи работни температури
Следователно коването с отворена матрица не е просто метод за производство на груба форма.
Маршрутът на коване трябва да бъде проектиран около крайния компонент и неговите условия на експлоатация.
Кога отвореното коване е добър избор?
Коването с отворена матрица често се разглежда, когато са налице няколко от следните условия.
Голям размер на компонента
Това е едно от най-ясните приложения.
Могат да се произвеждат големи валове, пръстени, блокове, дискове, цилиндри и подобни компоненти, без да е необходима масивна специална кухина на матрицата.
Нисък или умерен обем на производство
Ако клиентът се нуждае от малък брой персонализирани компоненти, разходите за специализирани инструменти може да станат трудни за оправдаване.
Отвореното коване обикновено предлага по-голяма гъвкавост за производство по поръчка и в по-малък{0}}обем.
Проста или умерена геометрия
Коването с отворена матрица работи особено добре за компоненти, чиято основна геометрия може да бъде произведена чрез извиване, изтегляне, удължаване, щанцоване и свързани операции.
По-малко подходящо е, когато компонентът изисква много детайлна три{0}}измерна форма, която да бъде оформена директно по време на коване.
Голямо тегло на коване
Тъй като компонентът става по-тежък, отвореното коване става все по-полезно, тъй като процесът може да поеме големи секции, без да се изисква затворена кухина, съответстваща точно на крайната форма.
Персонализирани размери
Ако купувачът се нуждае от не-стандартен диаметър, дължина, дебелина или тегло на изковаване, коването с отворена матрица осигурява значителна гъвкавост.
Това е ценно за инженерни проекти, при които стандартните стокови размери не съответстват на готовия компонент.
Кога отвореното щанцоване може да не е най-добрият избор?
Коването с отворена матрица не е автоматично подходящо за всяко коване на стомана.
Може да се обмисли различен процес, когато компонентът има:
Силно сложна геометрия
Дълбоки кухини
Тънки секции
Множество детайлни функции
Много стегнати като-ковани изисквания за размери
Много голям обем на производство
За тези ситуации коването в затворена матрица или друг производствен процес може да е по-подходящ.
Решението трябва да се основава на готовия компонент, а не на общите предимства на един процес.
Отворено щанцоване срещу затворено щанцоване
Разликата става по-ясна, когато се погледне от гледна точка на купувача.
| Фактор | Отворете Die Forging | Затворено щанцоване |
|---|---|---|
| Конфигурация на матрицата | Сравнително прости матрици | Матрицата образува определена кухина |
| Размер на компонента | Подходящ за големи изковки | По-практичен за по-малки или средно{0}}части |
| Геометрия | Просто до умерено | По-сложни форми |
| Разходи за инструменти | Като цяло по-ниски | Като цяло по-високи |
| Персонализиране | високо | Повече зависи от инструментите |
| Производство в малък{0}}обем | Често подходящ | Разходите за инструменти може да са значителни |
| Голям{0}}обем на производство | Не винаги е най-ефективният | Може да бъде ефикасен |
| Точност на размерите | Обикновено изисква повече машинна обработка | Може да осигури по-добра като-кована точност |
| Надбавка за обработка | Често по-значими | Може да бъде по-ниска в зависимост от дизайна |
| Типични продукти | Валове, пръстени, блокове, дискове | Сложни компоненти, части с почти-мрежова-форма |
Това сравнение не трябва да се тълкува като правило, че един процес винаги е по-добър.
Например, голяма производствена поръчка за сравнително прост компонент може да оправдае различен производствен път от еднократно-голямо коване.
Защо цената на инструментите има значение за купувачите?
Инструменталната екипировка е една от практичните причини купувачите да обмислят коване с отворена матрица.
При коване на затворена матрица матрицата трябва да възпроизведе необходимата геометрия на компонента. За сложен или голям компонент инструменталната екипировка може да представлява значителна инженерна и производствена инвестиция.
Ако клиентът изисква само малко количество, тази цена на инструментите може да има голям ефект върху единичната цена.
Коването с отворена матрица може да избегне част от тази специална инвестиция в инструменти, тъй като детайлът се формира прогресивно с помощта на по-прости матрици и контролирана манипулация.
Това го прави особено привлекателен за проекти за коване на стомана по поръчка.
Откритото коване означава ли по-ниска цена?
Не е задължително.
Това е важен момент при сравняване на котировки.
Коването с отворена матрица може да намали разходите за специални инструменти, но общата цена на голямо коване също зависи от:
- Тегло на изходния материал
- Използване на материала
- Брой ковашки операции
- Отоплителни цикли
- Време за коване
- Термична обработка
- Машинна обработка
- инспекция
- NDT изисквания
- Окончателни размери
- Произведено количество
Голям отворен-щамп-кован компонент може да изисква значителна механична обработка след коване.
Следователно купувачите трябва да сравняват общите производствени разходи, а не просто цената за коване или разходите за инструментална екипировка.
Какви продукти обикновено се произвеждат чрез коване с отворена матрица?
Ковани валове
Големите валове са едно от най-типичните приложения.
Тяхната геометрия често е съвместима с операциите по разгъване, изтегляне и контролирано удължаване.
Приложенията могат да включват-оборудване за генериране на енергия, промишлени машини, морско оборудване и тежки машини.
Ковани пръстени
Големи пръстени могат да бъдат произведени чрез комбинация от изкривяване, щанцоване и последваща деформация на пръстена.
Процесът позволява на доставчика да произвежда персонализирани вътрешни и външни диаметри.
Ковани блокове
Големите правоъгълни или квадратни секции често са подходящи за отворено коване.
Те могат по-късно да бъдат обработени в готови компоненти.
Големи фланци
Големи ковани фланци могат също да бъдат произведени чрез методи на отворена матрица, когато техните размери, количество и изисквания за материал правят този начин практичен.
Цилиндри и дискове
Тежките цилиндри и дискове могат да се произвеждат чрез контролирано пресоване и други отворени{0}}операции на матрицата, в зависимост от крайната геометрия.
Какво трябва да кажат купувачите на доставчика на коване?
Доставчикът не може да избере най-подходящия процес на коване само от името на крайния продукт.
Когато заявявате отворена оферта за коване, предоставете възможно най-много от следната информация:
- Завършена рисунка
- Степен на стомана
- Готови размери
- Необходимо количество
- Тегло на коване, ако е известно
- Изисквания за топлинна{0}обработка
- Изисквания за-механични свойства
- NDT изисквания
- Приложими стандарти
- Изисквания за обработка
- Условие за доставка
- Документация за проверка
Ако купувачът не знае дали коването с отворена матрица е подходящо, информацията за чертежа и приложението позволява на производителя на коване да оцени производствения път.
Въпроси, които да зададете, преди да поръчате отворено коване
Вместо да питат само дали доставчикът може да произведе частта, купувачите могат да попитат:
Защо коването с отворена матрица е подходящо за този компонент?
Какъв изходен материал ще се използва?
Какво намаляване на коването ще бъде постигнато?
Как ще се манипулира детайлът по време на коване?
Какъв резерв за обработка ще остане?
Каква термична обработка ще се приложи?
Кои области изискват ултразвуково изследване?
Какви механични свойства ще бъдат тествани?
Какви размери ще бъдат проверени след коване?
Ще осигури ли доставчикът проследимост на материала и инспекцията?
Тези въпроси помагат да се определи дали предложеният процес действително съответства на компонента.
Как Xinjie Forging използва отворено коване
Xinjie Forging се фокусира върху персонализирани стоманени изковки, където производственият път се определя от действителните изисквания на компонента.
Неговата продуктова гама включва ковани валове, ковани фланци, ковани пръстени, ковани блокове, ковани зъбни колела, ковани цилиндри, ковани тръбни листове и ковани стоманени изковки.
За големи или персонализирани компоненти коването с отворена матрица може да осигури необходимата гъвкавост за контролиране на размерите и деформацията на изковаването, без да се разчита на специална затворена{0}}кухина на матрицата.
Подходящият процес все още зависи от конкретния чертеж, марка стомана, размер на компонента, производствено количество, изисквания за обработка и спецификация за проверка.
За купувачи на нефт и газ, нефтохимическо оборудване и оборудване под налягане, производство на електроенергия, морско и корабостроене и строителство или тежко оборудване, тези фактори трябва да бъдат оценени заедно, преди да бъде избран производственият маршрут.
Окончателна храна за вкъщи
Коването с отворена матрица е гъвкав производствен метод за производство на стоманени компоненти чрез прогресивно деформиране на нагрят материал между относително прости матрици.
Той е особено полезен, когато компонентът е голям, тежък, персонализиран, с относително проста геометрия или се изисква в ниско-до-средно производствено количество.
Въпреки това коването с отворена матрица не трябва да се избира просто защото компонентът е голям.
Доставчикът все още трябва да оцени материала, геометрията, необходимата деформация, производственото количество, допустимото количество за обработка, термичната обработка, изискванията за проверка и общите производствени разходи.
Следователно за купувачите най-добрата отправна точка е завършеният компонент и неговите изисквания за обслужване. След като ги разберете, подходящият процес на коване-включително коване с отворена матрица-може да бъде избран с много по-голяма увереност.