Обзор ковочного оборудования: какой пресс или молот выбрать для производства поковок

Современная кузнечная промышленность располагает большим выбором оборудования для выполнения операций ковки и горячей штамповки. Но какой станок или пресс выбрать для конкретной задачи? В этой статье мы сравним четыре основных типа кузнечного оборудования — ковочные молоты, механические прессы, гидравлические прессы и винтовые прессы — и разберем их особенности, преимущества и области применения.

Ковочные молоты

Ковочные молоты — одно из старейших видов оборудования для ковки. Они используют энергию падающих или движущихся масс для деформации горячего металла. Рабочий процесс напоминает забивание гвоздя: вес падает на заготовку и передает ей энергию удара.

• Молоты относительно просты по конструкции.

• Удары могут выполняться за счет гравитации или усиливаться сжатым воздухом или паром.

• Для качественного заполнения полостей штампа применяют многократные удары.

На ковочных молотах часто выполняют штамповку деталей, где требуется высокая ударная энергия и гибкость в работе с различными заготовками. Однако высокая ударная нагрузка требует прочной конструкции самого оборудования и фундамента.

Механические ковочные прессы

Механические ковочные прессы работают иначе: они преобразуют вращение маховика в линейное движение ползуна. Ключевые особенности:

• Движение обеспечивается через кривошипно-шатунный механизм или эксцентрик.

• Длина хода фиксирована, но скорость и усилие зависят от положения ползуна.

• В нижней мертвой точке движение штампа останавливается для перехода в обратный ход.

Механические прессы часто применяются для горячей и холодной штамповки. Они хорошо подходят для производства деталей с более глубокими полостями, например, при глубокой экструзии. Однако пресс более сложен в обслуживании, чем молот, и требует точной наладки механических узлов.

Гидравлические прессы

Гидравлические ковочные прессы используют жидкость для создания давления, которое перемещает ползун. Их основные достоинства:

• Высокая точность контроля скорости и усилия.

• Возможность работать при низких скоростях деформации.

• Подходят для горячей, холодной штамповки и изотермической ковки.

Гидравлический пресс способен развивать огромные усилия и применять их равномерно, что особенно важно при работе с крупными и сложными поковками. Но такие установки сложнее и дороже из-за сложных гидросистем и автоматизации управления.

Винтовые ковочные прессы

Винтовой ковочный пресс также использует маховик, но энергия передается через винт, который вращается и перемещает ползун вниз.

• Обычно производит один сильный удар за цикл.

• Преобразует вращательную энергию в линейное движение.

• Подходит для точной штамповки и поковок с высокой детализацией.

Винтовые прессы занимают промежуточное положение между молотами и гидравликой: они развивают значительные усилия, но сохраняют возможность более точного контроля энергии удара.

Температурные особенности

Все виды оборудования применяются для горячей ковки. Однако:

• Молоты и винтовые прессы редко используют в холодной штамповке.

• Гидравлические прессы универсальны и могут применяться для горячей, тёплой и холодной ковки.

• Механические прессы успешно работают в широком температурном диапазоне.

При ковке сплавов, чувствительных к скорости деформации, например, титановых или алюминиевых, предпочтительнее гидравлические или винтовые прессы, обеспечивающие более медленный и стабильный процесс.

Скорость деформации и накопление тепла

• Гидравлический пресс самый медленный по скорости хода.

• Ковочные молоты работают с высокой скоростью деформации, что может привести к локализации потока и образованию дефектов.

• Винтовые и механические прессы занимают промежуточное положение.

Высокие скорости полезны для уменьшения теплопотерь, но могут вызывать нежелательную микроструктуру в поковках. Поэтому выбор оборудования зависит от материала и требований к поковке.

Контроль процесса и автоматизация

Возможности контроля параметров различны:

• Гидравлические прессы позволяют управлять положением, нагрузкой и скоростью — это самые универсальные машины для точной ковки.

• Механические прессы управляют положением и скоростью, но не позволяют напрямую контролировать нагрузку.

• Винтовые прессы могут использовать нагрузку или энергию как управляющую переменную.

• Молоты в основном управляются энергией удара и проще по конструкции.

С точки зрения автоматизации, механические прессы лидируют. Они легко интегрируются в автоматические линии с роботами и подающими устройствами. Именно на механических прессах основано массовое производство в автомобильной промышленности. Для высокоточных деталей из титановых или никелевых суперсплавов чаще используют гидравлические или винтовые прессы.

Итоги: как выбрать ковочное оборудование

Нет универсального решения. Выбор между ковочным молотом, механическим, гидравлическим или винтовым прессом зависит от:

• материала (сталь, титан, алюминий, суперсплавы);

• размеров и формы поковки;

• требуемой точности;

• скорости производства;

• бюджета предприятия.

Для крупносерийного производства экономичнее механические прессы. Для точных сплавов и сложной геометрии — гидравлические или винтовые прессы. Для небольших серий и универсальных задач — ковочные молоты остаются проверенным вариантом.

Хотите подобрать оптимальное ковочное оборудование для своего производства? Обращайтесь к нашим специалистам — подберем лучший вариант под ваши задачи!