Oparta na regułach analiza DFM dla kucia

Oparta na regułach analiza DFM dla kucia to kontrolowane odkształcenie metalu do określonego kształtu przez siły ściskające . Proces kucia sięga 8000 lat pne i wyewoluował z ręcznej sztuki prostego kowalstwa . Wtedy, tak jak teraz, seria ściskających uderzeń młotkiem wykonuje kształtowanie lub kucie części. Nowoczesne kucie wykorzystuje napędzane maszynowo młoty udarowe lub prasy, które odkształcają obrabiany przedmiot pod wpływem kontrolowanego nacisku.

Proces kucia jest lepszy od odlewania, ponieważ uformowane części mają gęstszą mikrostrukturę, bardziej wyraźny wzór ziarna i mniejszą porowatość , dzięki czemu takie części są znacznie mocniejsze niż odlew. Wszystkie metale i stopy można wykuwać, ale każdy z nich będzie miał ocenę podatności na wykuwanie od wysokiej do niskiej lub słabej. W grę wchodzą takie czynniki, jak skład materiału , struktura krystaliczna i właściwości mechaniczne, wszystkie rozpatrywane w zakresie temperatur . Im szerszy zakres temperatur, tym wyższa ocena podatności na kucie. Większość kucia odbywa się na podgrzewanych przedmiotach. Kucie na zimno może zachodzić w temperaturze pokojowej. Najbardziej podatnymi na podrabianie materiałami są aluminium , miedź i magnez . Niższe oceny są stosowane do różnych stali , stopów niklu i tytanu . Temperatury kucia na gorąco w zakresie od 93°C (200°F) do 1650°C (3000°F) dla metali ogniotrwałych .

Rodzaje kucia

Kucie matrycowe otwarte

W kuciu matrycowym cylindryczny kęs jest poddawany spęczaniu pomiędzy parą płaskich matryc lub płyt . Przy jednorodnym odkształceniu bez tarcia wysokość cylindra jest zmniejszona, a jego średnica zwiększona. Kucie wałów , tarcz , pierścieni itp. wykonywane jest techniką kucia swobodnego. W tym procesie kwadratowe wlewki odlewane są przekształcane w okrągły kształt. Kucie matrycowe dzieli się na trzy główne typy; ząbkowanie, zbrocze i krawędzie.

Zamknij kucie matrycowe

Znany również jako kucie matrycowe, odciski wykonuje się w parze matryc. Odciski te są przenoszone na obrabiany przedmiot podczas odkształcania. Mała szczelina między matrycami zwana rynną błyskową jest zapewniona, aby nadmiar metalu mógł spłynąć do rynny i utworzyć błysk. Błysk odgrywa ważną rolę podczas odkształcania przedmiotu obrabianego wewnątrz wnęki matrycy. Ze względu na wysoki stosunek długości do grubości rynny błyskawicznej, tarcie w szczelinie jest bardzo duże. Z tego powodu materiał w szczelinie błyskowej jest poddawany działaniu wysokiego ciśnienia. Występują duże opory przepływu. To z kolei sprzyja skutecznemu wypełnianiu wnęki matrycy. Podczas kucia na gorąco wypływka stygnie szybciej, ponieważ jest mniejsza. Zwiększa to odporność materiału błysku na odporność na odkształcenia. W wyniku tego większość obrabianego przedmiotu jest zmuszona do odkształcenia i skuteczniejszego wypełnienia wnęki matrycy – wypełniane są nawet skomplikowane części wnęki matrycy.

Kucie na gorąco

Kucie na gorąco jest definiowane jako obróbka metalu powyżej jego temperatury rekrystalizacji . Główną zaletą kucia na gorąco jest to, że gdy metal jest odkształcany, efekty utwardzania przez odkształcenie są niwelowane przez proces rekrystalizacji.

Zalety

1. Zmniejszenie granicy plastyczności, dzięki czemu łatwiej jest pracować i zużywa mniej energii (siły)
2. Zwiększenie plastyczności
3. Podwyższone temperatury zwiększają dyfuzję, co może usunąć lub zmniejszyć niejednorodność chemiczną
4. Pory mogą się zmniejszyć lub całkowicie zamknąć podczas deformacji
5. W stali słaby, plastyczny austenit FCC jest odkształcany zamiast mocnego ferrytu BCC w niższych temperaturach

Niedogodności

1. Niepożądane reakcje między metalem a otaczającą atmosferą
2. Mniej precyzyjne tolerancje ze względu na skurcz termiczny i wypaczenie spowodowane nierównomiernym chłodzeniem
3. Struktura ziarna może się różnić w całym metalu z wielu różnych powodów

Kucie na zimno

Kucie na zimno jest definiowane jako obróbka metalu poniżej jego temperatury rekrystalizacji, ale zwykle w temperaturze zbliżonej do temperatury pokojowej.

Zalety

1. Nie wymaga ogrzewania
2. Lepsze wykończenie powierzchni
3. Doskonała kontrola wymiarów
4. Lepsza powtarzalność i wymienność
5. Metalowi można nadać właściwości kierunkowe
6. Problemy z zanieczyszczeniem są zminimalizowane

Niedogodności

1. Wymagane są większe siły
2. Wymagany jest cięższy i mocniejszy sprzęt oraz mocniejsze narzędzia
3. Metal jest mniej plastyczny
4. Powierzchnie metalowe muszą być czyste i wolne od kamienia
5. Może być wymagane wyżarzanie pośrednie, aby zrekompensować utratę ciągliwości, która towarzyszy utwardzaniu przez odkształcenie
6. Nadawane właściwości kierunkowe mogą być szkodliwe
7. Mogą powstać niepożądane naprężenia szczątkowe

Kategorie tolerancji

Grupa 1

Tolerancje długości, szerokości i wysokości, tolerancje niedopasowania, tolerancje resztkowej wypływki (i przyciętej płasko) oraz tolerancje przebitego otworu.

Grupa 2

Tolerancje grubości i tolerancje znaczników wypychaczy.

Grupa 3

Tolerancje prostoliniowości i płaskości oraz tolerancje wymiarów między środkami.

Grupa 4

Tolerancje zaokrągleń i promieni krawędzi, tolerancje zadziorów, tolerancje powierzchni, tolerancje powierzchni pod kątem pochylenia, tolerancje mimośrodu dla głębokich otworów, tolerancje mimośrodu dla otworów przebitych, tolerancje koncentrycznych występów, tolerancje dla niekutego materiału i tolerancje deformacji ściętych końców.

Odchylenia form

Tolerancje długości, szerokości, wysokości i grubości obejmują IL tylko staranność wymiarów, ale także odchylenia kształtu, które są: a) nieokrągłe, b) odchylenia od cylindryczności c) odchylenia od równoległości, oraz d) inne odchylenia od wskazanego konturu. Odchylenia nie mogą przekraczać granic podanych w tolerancjach. W skrajnych przypadkach mogą one obejmować całe pola tolerancji, chyba że dostawca i nabywca uzgodnią inaczej. Jeżeli uzgodniono ograniczenia dotyczące odchyleń formy, należy to zaznaczyć na rysunku.

Procedura projektowa

Informacje wymagane przez fałszerza

Aby pomóc dostawcy kuźni w jak najlepszym wykorzystaniu jego doświadczenia, zarówno przy projektowaniu matryc i narzędzi, jak i przy ustanawianiu procedur kontroli kucia, w interesie nabywcy leży dostarczenie następujących

Informacje: a) Gotowy rysunek maszynowy; b) Szczegóły i wymiary miejsc obróbki (należy wcześniej powiadomić o wszelkich późniejszych zmianach w tych punktach lokalizacji) c) Anv inne istotne informacje dotyczące operacji obróbki i funkcji przedmiotu.

Przygotowanie

Zaleca się, aby rysunek odciskowy, który należy następnie przedłożyć fałszerzowi, przygotował odkuwkę do nabywcy do zatwierdzenia, aw razie potrzeby do wspólnej konsultacji.

W przypadkach, gdy nabywca chce przygotować własny, w pełni zwymiarowany rysunek odkuwki, nie mniej konieczne jest udostępnienie dostawcy rysunku gotowego elementu obrabianego i innych informacji, o których mowa powyżej.

Wskazanie wymiarów na rysunkach

Należy bezwzględnie zauważyć, że z wyjątkiem powierzchni kątowych, tolerancje wskazane w niniejszej normie należy stosować tylko do tych wymiarów, które są wyraźnie wskazane na uzgodnionym rysunku odkuwki.

Z tego powodu sposób oznaczenia wymiarów na rysunku odkuwki ma istotny wpływ na kontrolę wymiarową odkuwki.

Tolerancje wymiarów nie pokazanych na rysunku odkuwki nie mogą być zaczerpnięte z normy, ale mogą być określone, jeśli jest to wymagane, tylko na podstawie obliczeń opartych na wymiarach i tolerancjach, które są już pokazane na uzgodnionym rysunku odkuwki.

Wskazanie tolerancji na rysunkach

Wszystkie rysunki kucia powinny być opatrzone adnotacją: „Tolerancje są zgodne z normą IS: 3469 (część II)-1974, o ile nie wskazano inaczej

W celu prawidłowego adnotacji rysunków odkuwek zaleca się następującą formę prezentacji tolerancji u dołu rysunku:

Kategoria: 1. Długości i średnice całkowite 2. Szerokości 3. Wysokości 4. Niedopasowanie 5. Pozostała wypływka i przycięte płasko 6. Grubość 7. Prostoliniowość 8. Płaskość 9. Zaokrąglenie i promienie krawędzi 10. Powierzchnie

Wszelkie tolerancje, które mają zastosowanie tylko do określonych wymiarów, należy wskazać na rysunku w odniesieniu do konkretnych wymiarów, których to dotyczy. Tolerancje znaku wyrzutnika i tolerancje zadziorów powinny być pokazane na rysunku odkuwki w odniesieniu do określonych miejsc. Wszelkie specjalne tolerancje uzgodnione między nabywcą a dostawcą powinny być wyraźnie zaznaczone na rysunku odkuwki i, o ile to możliwe, wpisane w odniesieniu do określonych wymiarów.

Znaczenie rysunków

Rysunek kutej części, który został zaakceptowany przez kupującego, jest ważnym dokumentem do kontroli kutej części. Rysunek ten jest również jedynym obowiązującym dokumentem tolerancji dla części odkuwki, które pozostały nieobrobione

Procesy

Dostępnych jest wiele różnych procesów kucia, jednak można je podzielić na trzy główne klasy: 1. Wyciąganie: zwiększa się długość, zmniejsza się przekrój 2. Spęczanie: zmniejsza się długość, zwiększa się przekrój 3. Ściska się w zamkniętych matrycach : wytwarza przepływ wielokierunkowy. Typowe procesy kucia obejmują: kucie walcowe, kucie , kucie, kucie swobodne, kucie matrycowe, kucie w prasie, automatyczne kucie na gorąco i spęczanie.

Kucie matrycowe młotkiem swobodnym

Kucie swobodne jest również znane jako kucie kowalskie. W kuciu swobodnym młotek opada i odkształca przedmioty obrabiane, które są umieszczane na nieruchomym kowadle. Kucie matrycowe bierze swoją nazwę od faktu, że matryce (powierzchnie robocze kuźni, które kurczą przedmiot obrabiany) nie otaczają przedmiotu obrabianego, umożliwiając mu przepływ, z wyjątkiem przypadków kontaktu z matrycami. Dlatego operator musi zorientować i ustawić przedmiot obrabiany, aby uzyskać pożądany kształt. Matryce mają zwykle płaski kształt, ale mogą mieć specjalnie ukształtowaną powierzchnię do operacji specjalistycznych; na przykład matryca może mieć okrągłą, wklęsłą lub wypukłą powierzchnię lub być narzędziem do formowania otworów lub być narzędziem odcinającym. Kucie swobodne nadaje się do krótkich serii i jest odpowiednie do kowalstwa artystycznego i prac na zamówienie. Innym razem kucie swobodne służy do zgrubnego kształtowania wlewków w celu przygotowania ich do dalszych operacji. Może to również ukierunkować ziarna, aby zwiększyć wytrzymałość w wymaganym kierunku.

Kucie matrycowe młotkiem matrycowym

Kucie matrycowe jest również nazywane kuciem matrycowym. W technice wyciskowej metal umieszcza się w matrycy przypominającej formę, która jest przymocowana do kowadła. Zwykle matryca młotka jest również ukształtowana. Młotek jest następnie upuszczany na przedmiot obrabiany, powodując przepływ metalu i wypełnienie wnęk matrycy. Młotek jest na ogół w kontakcie z przedmiotem obrabianym w skali milisekund. W zależności od rozmiaru i złożoności części, młotek może być wielokrotnie upuszczany w krótkich odstępach czasu. Nadmiar metalu jest wyciskany z wnęk matrycy; to się nazywa flashowanie. Błysk stygnie szybciej niż reszta materiału; ten chłodny metal jest mocniejszy niż metal w matrycy, więc pomaga zapobiegać powstawaniu wypływek. Zmusza to również metal do całkowitego wypełnienia wnęki matrycy. Po kuciu wypływka jest odcinana.

W komercyjnym kuciu matrycowym przedmiot obrabiany jest zwykle przesuwany przez szereg wnęk w matrycy, aby przejść od wlewka do ostatecznej formy. Pierwszy wycisk służy do rozprowadzenia metalu w zgrubny kształt zgodnie z potrzebami późniejszych ubytków; wrażenie to nazywane jest wrażeniem obramowania, zgrubienia lub zgięcia. Następujące wnęki nazywane są wnękami blokującymi, w których obrabiany przedmiot pracuje nad kształtem coraz bardziej przypominającym produkt końcowy. Te etapy zwykle nadają obrabianemu przedmiotowi obfite zagięcia i duże zaokrąglenia. Ostateczny kształt jest odkuwany we wgłębieniu wyciskowym lub wykańczającym. Jeśli do wykonania jest tylko krótka seria części, bardziej ekonomiczne może być brak wnęki na matrycę i raczej obróbka końcowych elementów.

Kucie matrycowe zostało w ostatnich latach ulepszone dzięki zwiększonej automatyzacji, która obejmuje ogrzewanie indukcyjne, podawanie mechaniczne, pozycjonowanie i manipulację oraz bezpośrednią obróbkę cieplną części po kuciu.

Jedna odmiana kucia matrycowego nazywana jest kuciem bezwypływkowym lub prawdziwym kuciem matrycowym. W tym typie kucia wnęki matrycy są całkowicie zamknięte, co zapobiega tworzeniu się wypływki przedmiotu obrabianego. Główną zaletą tego procesu jest to, że mniej metalu jest tracone na błysk. Błysk może stanowić od 20 do 45% materiału wyjściowego. Wady tego procesu obejmowały: dodatkowy koszt wynikający z bardziej złożonej konstrukcji matrycy, konieczność lepszego smarowania i lepszego ułożenia przedmiotu obrabianego.

Istnieją inne warianty formowania części, które integrują kucie matrycowe. Jedna metoda obejmuje odlewanie formy wstępnej do kucia z ciekłego metalu. Odlew ten następnie usuwa się po ochłodzeniu do stanu stałego, ale gdy jest jeszcze gorący. Następnie jest wykańczany w pojedynczej matrycy. Błyskawica jest przycinana, a następnie schładzana do temperatury pokojowej w celu utwardzenia części.

Inna odmiana przebiega zgodnie z tym samym procesem, jak opisano powyżej, z wyjątkiem tego, że preforma jest wytwarzana przez osadzanie natryskowe kropelek metalu w ukształtowanych kolektorach (podobnie jak w przypadku rybołowa).

Kucie matrycowe wiąże się z wysokimi kosztami początkowymi ze względu na tworzenie matryc i wymagane prace projektowe w celu wykonania roboczych wnęk matrycy. Jednak wiąże się z niskimi kosztami powtarzalnymi dla każdej części, dzięki czemu odkuwki stają się bardziej ekonomiczne przy większej objętości. Jest to jeden z głównych powodów, dla których odkuwki są często stosowane w przemyśle motoryzacyjnym i narzędziowym. Innym powodem, dla którego odkuwki są powszechne w tych sektorach przemysłu, jest fakt, że odkuwki mają na ogół o około 20% wyższy stosunek wytrzymałości do masy w porównaniu z częściami odlewanymi lub obrabianymi maszynowo z tego samego materiału.

Projektowanie odkuwek matrycowych i oprzyrządowania

Matryce do kucia wykonywane są najczęściej ze stali wysokostopowej lub narzędziowej. Matryce muszą być odporne na uderzenia, odporne na zużycie, zachowywać wytrzymałość w wysokich temperaturach i mieć zdolność wytrzymywania cykli szybkiego ogrzewania i chłodzenia. Aby wyprodukować lepszą, bardziej ekonomiczną kostkę należy przestrzegać następujących zasad:

1. Matryce powinny rozdzielić się wzdłuż jednej, płaskiej płaszczyzny, jeśli to możliwe. Jeśli nie, plan podziału powinien być zgodny z konturem części. 2. Powierzchnia podziału powinna być płaszczyzną przechodzącą przez środek odkuwki, a nie w pobliżu górnej lub dolnej krawędzi. 3. Należy zapewnić odpowiedni projekt; dobrą wskazówką jest co najmniej 3° dla aluminium i 5° do 7° dla stali 4. Należy stosować obfite zaokrąglenia i promienie 5. Żebra powinny być niskie i szerokie 6. Różne sekcje powinny być wyważone, aby uniknąć skrajnych różnic w przepływie metalu 7. Należy w pełni wykorzystać pięć linii przepływu. 8. Tolerancje wymiarowe nie powinny być mniejsze niż to konieczne. Tolerancje wymiarowe części stalowej wytwarzanej metodą kucia matrycowego przedstawiono w poniższej tabeli. Na wymiary w poprzek płaszczyzny przycinania ma wpływ zamknięcie matryc, a zatem są one zależne od zużycia matrycy i grubości końcowej wypływki. Wymiary, które są całkowicie zawarte w pojedynczym segmencie lub połowie matrycy, można zachować na znacznie wyższym poziomie dokładności. Podczas kucia zawsze stosuje się smar w celu zmniejszenia tarcia i zużycia. Jest również używany jako bariera termiczna, aby ograniczyć przenoszenie ciepła z przedmiotu obrabianego do matrycy. Na koniec smar działa jak środek antyadhezyjny, aby zapobiec przywieraniu części do jednej z matryc.

Prasa kucie

Kucie w prasie jest odmianą kucia matrycowego. W przeciwieństwie do kucia z młotem matrycowym, kucie z prasą pracuje powoli, stosując ciągły nacisk lub siłę. Czas, przez który matryce stykają się z przedmiotem obrabianym, jest mierzony w sekundach (w porównaniu z milisekundami kuźni matrycowych). Główną zaletą kucia na prasie, w porównaniu z kuciem matrycowym, jest możliwość deformacji całego przedmiotu obrabianego.

Kucie matrycowe zwykle odkształca tylko powierzchnie przedmiotu obrabianego stykające się z młotkiem i kowadłem; wnętrze przedmiotu obrabianego pozostanie stosunkowo niezdeformowane. Ten proces ma kilka wad, z których większość wynika z kontaktu przedmiotu obrabianego z matrycami przez tak długi czas. Przedmiot obrabiany ostygnie szybciej, ponieważ matryce stykają się z przedmiotem obrabianym; matryce ułatwiają drastycznie większy transfer ciepła niż otaczająca atmosfera. Gdy przedmiot obrabiany stygnie, staje się mocniejszy i mniej plastyczny, co może powodować pękanie, jeśli deformacja będzie się utrzymywać. Dlatego podgrzewane matryce są zwykle używane w celu zmniejszenia strat ciepła, promowania przepływu powierzchniowego i umożliwienia produkcji drobniejszych szczegółów i mniejszych tolerancji. Element obrabiany może również wymagać ponownego podgrzania.

Kucie na prasie może być wykorzystywane do wykonywania wszystkich rodzajów kucia, w tym kucia swobodnego i matrycowego. Kucie matrycowe wymaga zwykle mniejszego zanurzenia niż kucie matrycowe i ma lepszą dokładność wymiarową. Również odkuwki na prasie często można wykonać w jednym zamknięciu matrycy, co pozwala na łatwą automatyzację.

Zdenerwowany kucie

Spęczane kucie zwiększa średnicę przedmiotu obrabianego poprzez ściskanie jego długości. Biorąc pod uwagę liczbę wyprodukowanych sztuk, jest to najczęściej stosowany proces kucia. Spęczane kucie jest zwykle wykonywane na specjalnych maszynach o dużej prędkości; maszyny są zwykle ustawione do pracy w płaszczyźnie poziomej, aby ułatwić szybką wymianę detali z jednego stanowiska na drugie. Początkowym elementem obrabianym jest zwykle drut lub pręt, ale niektóre maszyny mogą przyjmować pręty o średnicy do 25 cm (10 cali). Standardowa maszyna do spęczania wykorzystuje dzielone matryce, które zawierają wiele wnęk. Matryce otwierają się na tyle, aby umożliwić przesuwanie przedmiotu obrabianego z jednej wnęki do drugiej; następnie matryce zamykają się, a narzędzie do ustawiania głowicy lub suwak przesuwa się wzdłużnie do pręta, spychając go do wnęki. Jeśli wszystkie wnęki zostaną wykorzystane w każdym cyklu, to w każdym cyklu zostanie wyprodukowana gotowa część, dlatego ten proces jest idealny do produkcji masowej.

Kilka przykładów typowych części wytwarzanych przy użyciu procesu kucia spęczanego to zawory silnika, sprzęgła, śruby, wkręty i inne elementy złączne.

Podczas projektowania części, które mają być spęczane, należy przestrzegać następujących trzech zasad:

• Długość niepodpartego metalu, który może być spęczony jednym uderzeniem bez szkodliwego wyboczenia , powinna być ograniczona do trzykrotności średnicy pręta.
• Półfabrykaty o długości większej niż trzykrotność średnicy mogą być pomyślnie spęczane pod warunkiem, że średnica spęczenia nie jest większa niż 1,5 średnicy pręta.
• W spęczeniu wymagającym długości półfabrykatu większej niż trzykrotność średnicy półfabrykatu i gdzie średnica wnęki nie jest większa niż 1,5-krotność średnicy półfabrykatu, długość niepodpartego metalu poza powierzchnię matrycy nie może przekraczać średnica pręta.

Automatyczne kucie na gorąco

Automatyczny proces kucia na gorąco polega na podawaniu prętów stalowych o długości młyna (zwykle o długości 7 m lub 24 stóp) na jeden koniec maszyny w temperaturze pokojowej, a produkty kute na gorąco wychodzą z drugiego końca. To wszystko dzieje się bardzo szybko; małe części można wytwarzać z szybkością 180 części na minutę (ppm), a większe z szybkością 90 ppm. Części mogą być pełne lub wydrążone, okrągłe lub symetryczne, o masie do 6 kg (12 funtów) i średnicy do 18 cm (7 cali). Głównymi zaletami tego procesu są wysoka wydajność i możliwość przyjmowania tanich materiałów. Obsługa maszyny wymaga niewielkiej siły roboczej. Nie powstaje wypływka, więc oszczędności materiału wynoszą od 20 do 30% w porównaniu z konwencjonalnym kuciem. Produkt końcowy ma stałą temperaturę 1050 ° C (1900 ° F), więc chłodzenie powietrzem da w wyniku część, którą nadal można łatwo obrabiać (zaletą jest brak wyżarzania wymaganego po kuciu). Tolerancje zwykle wynoszą ±0,3 mm (±0,012 cala), powierzchnie są czyste, a kąt pochylenia od 0,5 do 1°. Żywotność narzędzia jest prawie dwukrotnie większa niż w przypadku kucia konwencjonalnego, ponieważ czasy kontaktu są rzędu 6/100 sekundy.

Wadą tego procesu jest to, że jest on wykonalny tylko w przypadku mniejszych symetrycznych części i kosztów; początkowa inwestycja może przekraczać 10 milionów dolarów, aby uzasadnić ten proces, potrzebne są duże ilości. Proces rozpoczyna się od podgrzania pręta do temperatury od 1200 do 1300 °C (2200 do 2350 °F) w czasie krótszym niż 60 sekund przy użyciu cewek indukcyjnych dużej mocy. Następnie jest odkamieniany za pomocą wałków, cięty na półfabrykaty i przenoszony w kilku kolejnych etapach formowania, podczas których jest spęczany, wstępnie formowany, ostatecznie kuty i przebijany (w razie potrzeby). Proces ten można również połączyć z operacjami szybkiego formowania na zimno. Ogólnie rzecz biorąc, operacja kształtowania na zimno zakończy etap wykańczania, aby można było wykorzystać zalety obróbki na zimno, zachowując jednocześnie wysoką prędkość automatycznego kucia na gorąco.

Przykładami części wykonanych w tym procesie są: łożyska zespołów piast kół, przekładnie zębate, bieżnie łożysk stożkowych, kołnierze sprzęgające ze stali nierdzewnej oraz pierścienie szyjne do butli gazowych LP. Ręczne skrzynie biegów są przykładem automatycznego kucia na gorąco stosowanego w połączeniu z obróbką na zimno.

Kucie walcowe

Kucie walcowe to proces, w którym pręty okrągłe lub płaskie są zmniejszane pod względem grubości i zwiększane na długość. Kucie walcowe jest wykonywane przy użyciu dwóch cylindrycznych lub półcylindrycznych walców, z których każdy zawiera lub więcej ukształtowanych rowków. Pręt jest wkładany do rolek, a gdy uderza w ogranicznik, rolki obracają się, a pręt jest stopniowo kształtowany podczas rozwijania z maszyny.

Przedmiot obrabiany jest następnie przenoszony do następnego zestawu rowków lub obracany i ponownie wkładany w te same rowki. Trwa to aż do uzyskania pożądanego kształtu i rozmiaru. Zaletą tego procesu jest brak wypływki i nadaje przedmiotowi obrabianemu korzystną strukturę ziarna. Przykłady produktów wytwarzanych tą metodą obejmują osie, dźwignie stożkowe i resory piórowe.

Kucie w kształcie siatki i prawie w kształcie siatki

Ten proces jest również znany jako kucie precyzyjne. Proces ten został opracowany w celu zminimalizowania kosztów i odpadów związanych z operacjami po kuciu. Dlatego produkt końcowy z precyzyjnego kucia wymaga niewielkiej lub żadnej obróbki końcowej. Oszczędności uzyskuje się dzięki wykorzystaniu mniejszej ilości materiału, a tym samym mniejszej ilości odpadów, ogólnemu zmniejszeniu zużycia energii oraz ograniczeniu lub wyeliminowaniu obróbki skrawaniem. Precyzyjne kucie wymaga również mniejszego zanurzenia, od 1° do 0°. Zmniejszeniem rozmiaru tego procesu jest jego koszt, dlatego jest on wdrażany tylko wtedy, gdy można osiągnąć znaczną redukcję kosztów.

Sprzęt

Najczęstszym wyobrażeniem sprzętu kuźniczego jest młot i kowadło. Zasady leżące u podstaw młota i kowadła są nadal stosowane w sprzęcie z młotkiem. Zasada działania maszyny jest bardzo prosta, podnieś młotek, a następnie upuść go lub wbij w przedmiot obrabiany, który spoczywa na kowadle. Główne różnice między młotami opadowymi dotyczą sposobu napędzania młota; najczęściej są to młoty pneumatyczne i parowe. Młoty spadowe zwykle pracują w pozycji pionowej. Głównym tego powodem jest to, że nadwyżka energii (energia, która nie jest wykorzystywana do odkształcenia przedmiotu obrabianego), która nie jest uwalniana w postaci ciepła lub dźwięku, musi zostać przeniesiona do fundamentu. Ponadto potrzebna jest duża podstawa maszynowa, aby absorbować uderzenia.

Aby przezwyciężyć niektóre wady młota opadowego, stosuje się maszynę przeciwudarową lub udar. W maszynie przeciwudarowej zarówno młotek, jak i kowadło poruszają się, a przedmiot obrabiany jest utrzymywany między nimi. Tutaj nadmiar energii staje się odrzutem. Pozwala to na pracę maszyny w poziomie i składa się z mniejszej podstawy. Inne zalety to mniejszy hałas, ciepło i wibracje. Wytwarza również wyraźnie inny wzór przepływu. Obie te maszyny mogą być używane do kucia matrycowego lub kucia matrycowego. Prasa kuźnicza, często nazywana po prostu prasą, służy do kucia w prasie.

Istnieją dwa główne typy: prasy mechaniczne i hydrauliczne. Prasy mechaniczne działają za pomocą krzywek, korb lub przełączników w celu wytworzenia ustawienia wstępnego (z góry określona siła w określonym miejscu skoku) i powtarzalnego skoku. Ze względu na charakter tego typu układu, w różnych pozycjach skoku dostępne są różne siły. Prasy mechaniczne są szybsze niż ich hydrauliczne odpowiedniki (do 50 uderzeń na minutę). Ich pojemność waha się od 3 do 160 MN (300 do 18 000 ton). Prasy hydrauliczne wykorzystują ciśnienie płynu i tłok do generowania siły. Zaletą prasy hydraulicznej nad prasą mechaniczną jest jej elastyczność i większa wydajność. Wadą jest to, że są wolniejsze, większe i bardziej kosztowne w eksploatacji. Wszystkie procesy kucia walcowego, spęczania i automatycznego kucia na gorąco wykorzystują specjalistyczne maszyny.