Коване

Коването е може би една от най старите професии. Още древните египтяни и гърци са практикували този занаят за изработка на различни сечива оръжия и накити. Отначало са се ковели само цветни метали но след като е постигнато добиването на желязо нещата са се променили. Тъй като желязото което са добивали е било с много примеси единственият начин да се уякчи е бил чрез коване.

Най-старият метал на Балканите е открит при проучвания на раннонеолитното селище край Джулюница. Находката е на 8000 г. и е от времето на ранния неолит. Металните бучки, намерени в земния пласт са три. Едната е с размери 14 см, а другите две са по половин мм. Малките късчета са подлагани на студена обработка, за да се превърнат в мъниста. Това е второто откритие със следи от метал по българските земи, но находката от с. Ябълково в Югоизточна България е датирана с 300 г. по-късно.

Металът като цяло се появява по-рано в Анатолия и Предна Азия – 11 000-9000 г. пр. Хр., като се обработвал с коване. Използван е предимно за направата на мъниста и оръдия на труда като малки шила например. По нашите географски ширини обаче металът под формата на изделия от мед се появява едва през епохата на ранния халкодит или 4800 г. пр. Хр.

Коване се нарича този технологичен процес на гореща обработка на металите чрез пластична деформация, при който формата и размерите на изработваното изделие не се определят от формата и размерите на инструмента.

Предимства и недостатъци на коването

Съвременният етап на рационализиране на процесите при коване е свързан с използването на все по-големи заготовки, получени чрез непрекъснато леене и с внедряването на промишлени изделия от сложно легирани термоустойчиви и високояки сплави. Чрез коване могат да се получават изковки с най-различни размери и форма. Коването е единственият метод за изработване на тежки изковки. Освен изброените предимства коването има и недостатъци: сравнително ниска производителност, малка точност на размерите, значителни прибавки за механична обработка, голям разход на висококвалифициран труд.

Видове операции при свободно коване

Формоизменението на заготовката се осъществява чрез приложение на единични или комбиниран брой ковашки операции: сплескване, изтегляне, пробиване, огъване, усукване, отсичане.

Сплескването е технологична операция, при която се намалява височината на изходната заготовка в направление на действието на приложените активни сили и едновременно с това се увеличава големината на напречното й сечение. Сплескването се характеризира със следните особености:

Под действие на деформиращата сила F се поражда реакция на неподвижната част на инструмента F’. Заготовката би трябвало да се намира в условие на едномерно напрегнато състояние – натиск (фиг. 5.2.). Но върху двете равнини на контакта възникват контактни сили на триене Т и Т’, които се стремят да се противопоставят на движението на заготовката. Така се създава обемно напрегнато състояние на метала. Вследствие на това напрегнатото състояние е неравномерно с три зони, които придават бъчвообразен вид на цилиндричната заготовка.

Фиг. 5.2. Схема на операцията сплескване.

Формоизменението на метала при сплескване е неравномерно поради силите на триене, които се пораждат между инструмента и заготовката – появяват се области на затруднена деформация, на прилепване на метала към инструмента. Вследствие на това, в метала на заготовката се създава обемно напрегнато състояние с неравномерна деформация. Тази технологична операция се прилага като предварителна операция за изработване на изковки от типа на барабани, зъбни колела др. и като предварителна операция за получаване на еднородни механични свойства на метала. При сплескване на цилиндрични заготовки се получават зони с различна степен на деформиране (фиг. 5.3.). Експериментално е установено, че зона I практически е недеформирана и има най-малка твърдост. Най-интензивна е деформацията в зона II, в която металът формоизменя от центъра към периферията. В зона III има по-равномерна деформация. Съотношението на зоните зависи от съотношението do / ho. С увеличаване на съотношението do / ho големината на зона I се намалява, зона III също се намалява.

Фиг. 5.3. Зони на деформация при сплескване

на цилиндрични заготовки.

Формоизменението може да бъде постигнато с един удар но при по големите детайли това би било много трудоемко и понякога дори непосилно. По рационално е да се приложат няколко удара но с по малко вложена енергия, това опростява конструкцията и размерите на чука.

Изтеглянето е технологична операция, при която дължината на заготовката се увеличава за сметка на намаляване на напречното и сечение. Изтеглянето се осъществя чрез нанасяне на последователни удари (или последователни притискания) на съседни участъци на нагрятата заготовка. При всеки удар на чука или натиск на пресата височината на заготовката се изменя.

Отношението на величината на изтегляне към първоначалната височина на заготовката определя относителната степен на деформация. При изтегляне на заготовки с квадратни напречни сечения след всеки удар заготовката се обръща на 90°. След всяко завъртане и нанасяне на удар се подава недеформиран метал по оста на изковката. Дълги заготовки се изтеглят от средата към края.

Пробиването е технологична операция при коване, вследствие на което в заготовката се получава отвор. В машинното коване детайлите се пробиват с поансони, които биват обикновени и специални. Нагрятата заготовка първоначално се сплесква на около 25-35% от първоначалната височина, след което се извършва самото пробиване. Технологичната ковашка операция пробиване се прилага при коване на кухи валове с малки дължини, гривни, фланци, зъбни колела и др.

Огъването е технологична операция, чрез която заготовката получава изпъкнала или вдлъбната форма по зададен контур. Стоманите могат да се огъват в горещо или в студено състояние. Заготовки с по-малки напречни сечения се огъват в студено състояние, а с по-големи се нагряват в мястото за огъване. Чрез операцията огъване се правят скоби, клинове, куки, ролки и др. При огъване се изменя лицето на напречното сечение на заготовката в зоната на изкривяване вследствие на натисковите вътрешни и опъновите външни сили. Външните пластове на заготовката се разтеглят и с това се удължават, а вътрешните се натискат и се стесняват.

В древността коването се е извършвало посредством ковашки чукове ръчно или с помощта на големи механични чукове задвижвани от водна струя. В сега използваната технология принципа е същия с тази разлика че енергията от водната струя е заменена с въздушна или ел. енергия която задвижва двигател който предава движението си върху чука.

Като цяло коването е все още приложима пластична деформация с цел закаляване и уякчаване на материала

Реферат от Помагало

Автор: Emil Angelov

Основател на форума и блога за ножове Metal Blade. Интересувам се от ножове, хладни оръжия, класически самобръсначки, бръсначи, Линукс и метъл музика.