Kucie otwarte odnosi się do metody obróbki kucia, w której wykorzystuje się proste uniwersalne narzędzia lub bezpośrednio przykłada się siły zewnętrzne pomiędzy górnym i dolnym kowadłem sprzętu kuźniczego w celu odkształcenia kęsa i uzyskania wymaganego kształtu geometrycznego i jakości wewnętrznej.Odkuwki produkowane metodą kucia otwartego nazywane są odkuwkami otwartymi.
Kuźnia otwarta produkuje głównie małe partie odkuwek i wykorzystuje sprzęt kuźniczy, taki jak młoty i prasy hydrauliczne, do formowania i obróbki półfabrykatów, uzyskując kwalifikowane odkuwki.Podstawowe procesy kucia otwartego obejmują spęczanie, wydłużanie, wykrawanie, cięcie, zginanie, skręcanie, przemieszczanie i kucie.Kucie otwarte wykorzystuje metodę kucia na gorąco.
Proces kucia otwartego obejmuje proces podstawowy, proces pomocniczy i proces wykańczający.
Podstawowe procesy kucia otwartego obejmują spęczanie, wydłużanie, wykrawanie, zginanie, cięcie, skręcanie, przemieszczanie i kucie.W rzeczywistej produkcji najczęściej stosowanymi procesami są spęczanie, wydłużanie i wykrawanie.
Procesy pomocnicze: Procesy odkształcenia wstępnego, takie jak szczęki prasujące, prasowanie krawędzi wlewków stalowych, występy tnące itp.
Proces wykańczania: Proces niwelowania wad powierzchniowych odkuwek polegający na usuwaniu nierówności i kształtowaniu powierzchni odkuwek.
Zalety:
(1) Kucie charakteryzuje się dużą elastycznością, dzięki czemu można wytwarzać małe części o masie mniejszej niż 100 kg i ciężkie części o masie do 300 ton;
(2) Stosowane narzędzia są prostymi narzędziami ogólnymi;
(3) Formowanie kuźnicze polega na stopniowym odkształcaniu kęsa w różnych obszarach, dlatego też tonaż sprzętu kuźniczego potrzebnego do kucia tej samej odkuwki jest znacznie mniejszy niż w przypadku kucia modelowego;
(4) Wymagania dotyczące niskiej precyzji dla sprzętu;
(5) Krótki cykl produkcyjny.
Wady i ograniczenia:
(1) Wydajność produkcji jest znacznie niższa niż w przypadku kucia modelowego;
(2) Odkuwki mają proste kształty, niską dokładność wymiarową i chropowate powierzchnie;Pracownicy charakteryzują się dużą intensywnością pracy i wymagają wysokiego poziomu biegłości technicznej;
(3) Nie jest łatwo osiągnąć mechanizację i automatyzację.
Wady często spowodowane nieprawidłowym procesem kucia
Do wad powstałych na skutek nieprawidłowego procesu kucia zalicza się zazwyczaj:
Duże ziarna: Duże ziarna są zwykle spowodowane wysoką początkową temperaturą kucia i niewystarczającym stopniem odkształcenia, wysoką końcową temperaturą kucia lub stopniem odkształcenia wpadającym w krytyczną strefę odkształcenia.Nadmierne odkształcenie stopu aluminium powodujące powstawanie tekstury;Gdy temperatura odkształcenia stopów wysokotemperaturowych jest zbyt niska, powstawanie mieszanych struktur odkształceń może również powodować powstawanie gruboziarnistych ziaren.Grube ziarno powoduje zmniejszenie plastyczności i wytrzymałości odkuwek oraz znacząco zmniejsza ich wytrzymałość zmęczeniową.
Nierówny rozmiar ziarna: Nierówny rozmiar ziarna oznacza, że niektóre części odkuwki mają szczególnie grube ziarna, podczas gdy inne mają mniejsze ziarna.Główną przyczyną nierównej wielkości ziaren jest nierównomierne odkształcenie wlewka, co skutkuje różnym stopniem rozdrobnienia ziaren lub stopniem odkształcenia miejscowych obszarów wpadających w krytyczną strefę odkształcenia lub miejscowym umocnieniem przez zgniot stopów wysokotemperaturowych, lub miejscowe zgrubienie ziaren podczas hartowania i ogrzewania.Stale żaroodporne i stopy wysokotemperaturowe są szczególnie wrażliwe na nierównomierną wielkość ziaren.Nierównomierny uziarnienie znacząco obniży trwałość i odporność zmęczeniową odkuwek.
Zjawisko hartowania na zimno: Podczas odkształcania w kuciu, ze względu na niską temperaturę lub dużą szybkość odkształcania, a także szybkie chłodzenie po kuciu, zmiękczenie spowodowane rekrystalizacją może nie nadążać za wzmocnieniem (utwardzeniem) spowodowanym odkształceniem, co powoduje częściowe zatrzymanie Struktura odkształcenia na zimno wewnątrz odkuwki po kuciu na gorąco.Obecność tej organizacji poprawia wytrzymałość i twardość odkuwek, ale zmniejsza plastyczność i udarność.Silne hartowanie na zimno może powodować pęknięcia kuźnicze.
Pęknięcia: Pęknięcia kuźnicze są zwykle spowodowane znacznymi naprężeniami rozciągającymi, naprężeniami ścinającymi lub dodatkowymi naprężeniami rozciągającymi podczas kucia.Pęknięcie zwykle występuje w obszarze największych naprężeń i najmniejszej grubości wlewka.Jeżeli na powierzchni i wewnątrz wlewka występują mikropęknięcia, we wnętrzu wlewka występują wady organizacyjne, niewłaściwa temperatura obróbki cieplnej skutkująca zmniejszeniem plastyczności materiału, zbyt duża prędkość odkształcania lub stopień odkształcenia jest zbyt duży, przekracza dopuszczalny wskaźnik plastyczny materiału, mogą wystąpić pęknięcia podczas procesów takich jak zgrubianie, wydłużanie, wykrawanie, rozszerzanie, zginanie i wyciskanie.
Czas publikacji: 19 września 2023 r
