Элементы ковки размеры: Стандартные размеры металлических ворот

Стандартные размеры металлических ворот

Современный частный или загородный дом просто не может существовать без надежных въездных ворот. Перед покупкой и установкой ворот необходимо правильно определить их размеры, что позволит в дальнейшем избежать массы проблем и значительно сэкономить. Эти характеристики в первую очередь зависят от требований к ширине въезда, от типа и количества транспорта.

Как правильно определить размеры ворот

При покупке ворот следует учитывать, что стандартных размеров не существует в принципе. В основном к продаже предлагаются самые востребованные и популярные варианты. В среднем ширина легкового автомобиля составляет около двух метров, в этом случае оптимальная ширина проезда составит около трех метров, а высота ворот должна быть около двух метров. Для грузовых автомобилей ширина проезда соответственно увеличивается до четырех метров. Если на участке уже установлены опорные столбы, то в этом случае вам просто необходимо измерить расстояние между ними и соответственно подобрать подходящие ворота.

Если же опорных столбов нет, то вы можете приобрести и установить ворота практически любого размера.

Размеры ворот от компании «Удачный Сезон»

Наша компания предлагает к продаже высококачественные кованые и металлические распашные ворота. В нашем интернет-магазине вы найдете широкий выбор классических прозрачных и щитовых ворот таких размеров:

  • 3300*2350мм – металлические «Царские», «Усадьба», «Имение»;
  • 3500*2350мм – металлические «Усадьба»;
  • 3300*2150мм – металлические «Классик»;
  • 3300х2600мм – металлические «Антик»;
  • 3344х2325мм – кованые «Поместье»;
  • 3344х2350мм – кованые «С Узорами»;
  • 3096х2100 – ворота с калиткой «Легкие прямые», «Прямые»;
  • 3430х2300 – ворота с калиткой «Легкие арочные», «Арочные»;
  • 4080х2100 – ворота для дачи «Прямые», «Арочные».

Купить предложенные модели вы можете уже сегодня по очень доступной цене. Для этого вам нужно оформить заявку на нашем сайте или позвонить нам по телефону.

Как заказать ворота нестандартных размеров

Если вы не можете самостоятельно определить необходимые размеры, наша компания предоставит вам профессионального замерщика, который приедет на место, проведет все необходимые замеры, проконсультирует по возникшим вопросам и поможет определить размеры ворот. Если вас все устроит, то на месте может быть составлен договор, после чего наши мастера немедленно примутся за изготовление ворот по вашему индивидуальному заказу. Для вызова замерщика вы можете связаться с нами по телефону +7 (495) 7-215-215 или написать нам письмо.

Преимущества компании «Удачный Сезон»

  • Безупречное качество металлических и кованых ворот;
  • Широкий спектр услуг;
  • Доступные цены;
  • Быстрая доставка по Москве и области;
  • Индивидуальный подход к каждому клиенту.

Кованые элементы | Производство кованых элементов в Санкт-Петербурге

Типы кованых элементов

Предлагаем широкий выбор кованых элементов для сборки готовых изделий и конструкций.

В нашем каталоге представлены разнообразные кованые элементы: фигурные элементы, прокат, сложные сварные элементы, балясины, корзинки, поковки, пики, элементы штамповки, фурнитура, элементы отделки и другие элементы из кованого металла. Это позволяет создавать богатые и неповторимые узоры на любой вкус.

Элементы из каталога можно приобрести со склада в Санкт-Петербурге, заказать по телефону или по электронной почте. В случае отсутствия элементов на складе срок выполнения заказа от 3 дней. При общении с нашими менеджерами называйте артикулы необходимых кованых элементов!

Чем выгодны кованые элементы

Кованые элементы популярны. С их помощью, даже не имея художественного образования можно создавать гармоничные и ажурные металлоконструкции. Немаловажно, что использование элементов упрощает работу и снижает временные затраты.

Кто-то скажет, что это ремесленное занятие в чистом виде, ведь работа с готовыми элементами напоминает конструктор, где возможности мастера ограничиваются наличием тех или иных деталей. Разумеется, метод холодной ковки и дальнейшая компоновка деталей отличается от «горячей» работы за наковальней, когда фантазия художника сдерживается только его замыслом. Но и в процессе сборки из готовых элементов есть место творчеству: именно вы определяете расположение деталей, общую композицию. Многообразие объектов, собранных из таких элементов, свидетельствует о том, что этот сегмент кузнечного рынка позволяет мастерским художественной ковки воплощать различные идеи.

ООО «ПКФ Мир Металла» предлагает своим клиентам широкий выбор стандартных кованых элементов. Компания поставляет простые и фигурные элементы различных форм и размеров, сложные сварные и декоративные элементы, пики со всевозможными навершиями, поковки разных диаметров, балясины на любой вкус – от простых до составленных из деталей, велик выбор корзинок. В ассортименте компании есть декоративные штампованные элементы: квадратные и круглые розетки, завитки «природных» форм, сложносоставные компоненты, созданные по флоральным мотивам, и т.

д., а кованая фурнитура станет важным подспорьем при сборке изделий. Компания поставляет также кованый металлопрокат: квадрат, профильная труба, полоса. Прокат может быть как гладким, в минималистском духе, так и с декоративным орнаментом. Все многообразие кованых элементов изготовлено из так называемой сырой стали в диапазоне от Ст-0 до Ст-3. Это мягкая нелегированная сталь, которая отличается большой пластичностью: она хорошо гнется и легко варится в дальнейшем. Производство осуществляется на новейшем кузнечном оборудовании с ЧПУ, что позволяет изготавливать элементы высокого качества.

На страницах каталога кованые элементы на первый взгляд кажутся разрозненными деталями. Во что же они могут превратиться? Здесь масса вариантов. По вашему эскизу с помощью элементов можно собрать разнообразные кованые изделия – от монументальных конструкций до интерьерных мелочей. Это кованые ворота и ограждения, калитки и козырьки, оконные решетки и балконы, цветочные подставки и каминные принадлежности, подсвечники и бра, предметы мебели…

Создавая изделия из кованых элементов, необходимо учитывать их соразмерность и стилевое единство с общим решением дома, его интерьеров и планировки.

Кованые изделия способны придать подлинную завершенность загородной усадьбе, внести ноту оригинальности во внутреннее пространство. Что и говорить, ковка всегда обращает на себя внимание, красноречиво говорит о вкусе и художественных пристрастиях хозяев. При грамотном подходе с дизайнерской и архитектурной точки зрения из одних и тех же элементов можно создать интересные ажурные изделия, в которых будет сквозить индивидуальность замысла.

91 фото секретов и хитростей современных кузнецов

Архитекторы и дизайнеры часто в своей работе используют кованые элементы. Ажурные металлические решетки, закрывающие камины, или красивые балясины на лестнице смотрятся изысканно и благородно.

Если знать, как выполнить ковку, и научиться этому ремеслу, то можно самому создавать оригинальные изделия.

Такое занятие подходит для всех, кому по душе заниматься физической работой и кто готов познакомиться с технологией и особенностями выбора металла.

Содержимое обзора:

Что нужно знать о ковке?

Ковка представляет собой процесс обработки специальной заготовки. Ее цель — придать металлу требуемые размеры с формой. Различают горячую ковку и холодную.

Мастеру нужно познакомиться с обеими разновидностями, чтобы знать достоинства и недостатки каждой.

Горячий метод ковки

При горячем способе металлическую заготовку сильно нагревают. В результате металл становится пластичным. Горячая ковка придает заготовке нужные габариты и желаемую форму. Мастеру доступны разнообразные варианты работ.

У нагрева металлической заготовки имеются и свои минусы. Прежде всего, необходимо обустроить специальное помещение. Потребуется купить кузнечный горн, для которого придется покупать топливо.

Необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, важно, чтобы мастер знал, как работать с огнем.

Имея представление о температурных режимах, используемых в процессе ковки, без труда можно выбрать нужный вид ковки.

Холодный метод ковки

Холодная ковка – это трудозатратный процесс. Чтобы добиться от металлической заготовки той формы, которая требуется, ее изгибают, опрессовывают и сваривают. Техника выполнения немного проще по сравнению с горячим способом.

Для мастерской не требуется много места, а для ее обустройства не понадобится приобретать специальный горн, достаточно купить станок для ковки.

Процесс изготовления изделия предполагает работу с заготовками-полуфабрикатами. Если была допущена ошибка, то исправить ее невозможно.

Выбираем металл

Для ручной ковки подходят металлы, обладающие определенными свойствами. Чем пластичнее металл, тем легче изменить его форму. Однако пластичность неразрывно связана с прочностью.

Увеличение показателя одной характеристики неизбежно влечет за собой уменьшение другой. Покупая заготовку, мастер должен точно знать, какой у нее состав.

Декоративные элементы ковки мастера делают из меди, стали, дюралюминия или латуни. Кроме того, могут также использоваться сплавы. Информацию о металлах, которые легко поддаются ковке, можно найти в Марочнике Стали и Сплавов.

Какие для ковки нужны инструменты?

Инвентарь варьируется в зависимости от способа ковки. Кузнечный горн с наковальней, молоты с клещами понадобятся для горячей ковки.

Для холодного способа нужен инструмент «Гнутик», позволяющий изгибать заготовку под углом, и станок «Улитка» для ковки, который можно сделать своими руками. Последний станок позволяет создавать элементы декора с формой в виде спирали.

Обратите внимание!

Кроме базовых инструментов для холодного способа могут дополнительно использоваться «Фонарик», «Волна», «Твистер», станок для колец и другие.

Современный рынок предлагает промышленные станки, предназначенные для выполнения технологических операций. На фото ковки можно видеть изделие, сделанное на станке «Мастер 2» от компании MAH.

Ручная ковка

Чтобы заготовка приобрела нужную форму, мастер должен применять в своей работе разные приемы и методы. Понадобится приобрести различные инструменты и овладеть разными технологиями.

Холодный способ ковки не требует от мастера приложения особых усилий. В работе выделяются следующие этапы:

  • создание чертежа или выполнение эскиза декоративного элемента;
  • закупка заготовок;
  • процесс ковки.

Сегодня чертеж можно сделать с помощью компьютерной программы самостоятельно или заказать профессионалам. Проект позволит до начала работы вычислить, сколько нужно приобрести металлических заготовок.

Обратите внимание!

Основные кованые элементы представлены следующими группами:

  • Лапки. Концу металлического прута придается определенная форма.
  • Завитки. Концы прута могут быть загнуты в одну или две стороны.
  • Кольца. Элементы декора изготавливаются из прутьев с квадратным или круглым сечением.
  • Торсион. Для него характерно винтовое скручивание по оси.

Используются 3 общепринятые технологии: вытяжка, гибка и закручивание.

  • Вытяжка позволяет увеличивать длину металлической заготовки, уменьшая значение ее сечения.
  • Гибка дает возможность загибать любую часть заготовки под углом.
  • Закручивание – технология, при которой заготовку скручивают по оси. Для закручивания используется станок «Твистер».

Все элементы собираются вместе и закрепляются с помощью сварки. Эти операции выполняются на специальном столе. Самодельная ковка холодным способом не требует особых навыков.

Фото ковки своими руками

Обратите внимание!


Кованые элементы, низкая цена | Каталог компании СталИван

Когда появилась необходимость изменить что-то в дизайне дома или отдельной комнаты, совсем не обязательно прибегать к трудоёмкому ремонту. Иногда достаточно появления небольшой детали, чтобы придать интерьеру обновленный вид, расставить акценты, привлечь внимание. Справиться с этой задачей помогут кованые элементы, которые для вас с удовольствием выполнят мастера художественной ковки, работающие в компании «СталИван».

Скачать прайс кованых элементов из каталога Артеферро

Скачать прайс кованых элементов из каталога Подкова

Почтовый ящик из алюминия

Конусообразное навершие

Опора для стекла

Декоративная подкова

Оформление коваными элементами

Жилые комнаты обретут налёт аристократичности, если добавить в интерьер следующие виды кованых элементов:

Люстры

Подсвечники

Подставки для цветов

Розетки

Светильники

Необходимые детали подбираются а зависимости от конечной цели и места, которое требует эксклюзивного декора:

  • Кухонное помещение выглядит более добротно и уютно, если в нем присутствует оригинальный орнамент. Пусть даже он будет небольших размеров.
  • Используйте поручни, пики, наконечники. Загородный дом станет настоящим дворянским гнездом.
  • Дачный участок преобразится вмиг, если для него вы решите купить кованые элементы. Очень уместны здесь художественные предметы, выполненные из металла: флюгер или цветы как декор различных изделий.

Эти же детали могут нести и практическую функцию. Крепления и соединительные кованые элементы, выполненные методом холодной ковки или проката, значительно прочнее, чем аналоги из других материалов.

Закругленный фланец

Начальный элемент поручня

Кованая розетка

Кованый декоративный элемент

Услуги компании «СталИван»

Специалисты компании «СталИван» всегда готовы пойти навстречу клиенту и выполнить самые затейливые узоры, которые станут проявлением индивидуальности домовладельца. Наши дизайнеры помогут воплотить идеи в эскиз, а кузнецы – исполнить его в металле. Ведь цена кованого элемента – ваш статус. Такие предметы не останутся незамеченными гостями.

При желании заказчика декоративные кованые элементы могут быть искусственно состарены или окрашены под бронзу. Более подробную информацию о возможных эффектах художественной ковки вы можете узнать у наших менеджеров по телефонам +7 (495) 722-76-85, +7 (495) 648-50-02.

сварные навершия и наконечники, детали ковки для кирпичного ограждения

Обустройство двора около дома имеет большое значение не только с функциональной, но и с эстетической точки зрения. Ограждение и ворота должны защищать придомовую территорию, а также украшать ее, дополняя и облагораживая экстерьер. Каждый владелец дома заинтересован в том, чтобы оформить окружающее пространство стильно и модно.

С этой целью часто используются кованые элементы. Дополнительные детали для забора придают общей конструкции изыска и утонченности. Кроме красоты, украшения могут выполнять функциональную задачу.

Ограждения с коваными деталями

Заборы данного типа являются элитными и стильными конструкциями, остающимися на пике популярности.

Несмотря на высокую цену по сравнению со стандартными вариантами ограждений, спрос на заборы, украшенные элементами ковки, остается высоким. Их используют для обустройства не только загородных домов, а также административных зданий, усадеб зажиточных людей, элитных гостиниц и прочих объектов.

Металлические детали успешно сочетают функциональность (пользу) и декоративность. Ограждения с коваными деталями всегда славились изысканным внешним видом, практичностью и долговечность.

Такие изделия гармонично вписываются в различные декоративные стилистики, современные и классические. В сфере производства применяется богатый спектр материалов.

Кованые элементы гармонируют с различными материалами, выступающие в качестве основы: камень, кирпич, дерево, металл.

Преимущества кованого декора

Особенности и положительные качества металических украшений для заборов делает их популярными.

Красота

Внешний вид изделий – первое достоинство, на которое следует обратить внимание. Шик, изысканность, привлекательность – все это присуще кованым элементам. Несмотря на то, что металл – это тяжелый и прочный материал, в виде украшений он превращается в легкую и невесомую материю.

Надежность

Тщательно обработанная деталь имеет практически вечный срок службы. Установив одиножды на забор кованые детали, вы будете наслаждаться их внешним видом из сезона в сезон. Главное – правильно установить элемент и не забыть обработать его защитным составом при необходимости.

Прочность

Длительные нагрузки, сильный ветер, снег, дождь, сухой воздух, палящие солнечные лучи – все это и многое другое не влияет на кованые детали. Качественные изделия демонстрируют надежность, практичность и устойчивость к различным внешним факторам.

Цена

Если стоимость готовых кованых заборов не каждому по карману, то приобрести отдельные элементы может практически каждый покупатель. В зависимости от материальных возможностей клиент может заказать определенное количество украшений.

Разнообразие

Огромный выбор элементов дает возможность подобрать идеальный вариант. Животные и птицы, абстракции, строгие геометрические формы, флористические орнаменты, бабочки, разнообразные узоры и многое другое. Размеры элементов могут быть разными.

Также они отличаются по окрасу. Профессиональные дизайнеры создают целые художественные композиции.

Защита

Изгородь дополняют дополнительными деталями для повышения уровня защиты. Для этого используются различные наконечники и многое другое. О функциональной особенности элементов пойдет речь далее.

Локальный ремонт

Если один из элементов отломался в процессе эксплуатации, его несложно отремонтировать.

Если поломку не удается устранить, можно заменить деталь на новую, закрепив в нужном месте. Ремонт займет минимум времени, учитывая, что демонтировать часть ограждения нет необходимости.

Архитектурные стилистики

Художественные кованые детали изготавливаются в таких декоративных направлениях:

  • универсальная классика;

Современные мастера экспериментируют с различными стилями, сочетая их в одном изделии. Необязательно ковка должна быть выполнена в строгом соответствии с архитектурным направлением. Смешивание стилей создает уникальные и оригинальные формы.

Виды

Все имеющиеся в продаже детали можно разделить на две группы:

  • Декоративные элементы. Название говорит само за себя. Основная задача таких элементов – декоративная. Дополнительные части используют для того, чтобы придать ограждению большей выразительности и привлекательности. Форма, расцветка и тематика элемента может быть разнообразна. Ее выбирают в соответствии с общей стилистикой экстерьера и пожеланиями заказчика. Фигуры крепят не только на забор, а также на ворота ограждения.
  • Доборные (дополнительные). Это функциональные дополнения, которые предназначены для защиты ограждения от негативного внешнего воздействия и повышения уровня защищенности. К ним относятся: колпаки, наконечники, парапеты, навершия (они могут выполнять как эстетическую, так и функциональную задачу). Они используются на ограждениях различных типов из разнообразных материалов.

Чаще всего навершия и наконечники используют в качестве дополнений к кирпичным заборам и ограждениям из профильной трубы.

Изготовление

Создание металлических украшений и дополнений для ограждений – это сложный и трудоемкий процесс, который требует специальных умений и знаний.

Ручная работа — художественная ковка

За счет ручной ковки создаются самые стильные и качественные декоративные элементы. Используя специальные инструменты и оборудование, мастера придают металлу определенную форму. Чтобы изделия выглядели максимально реалистично, их дополняют мелкими элементами.

Данный процесс изготовления требует немало времени и сил. Самостоятельно изготовить кованый элемент не получится. Мастера годами набираются опыта, чтобы после изготавливать красивые и долговечные элементы, которые будут привлекать внимание окружающих.

Во время производства обычный металл становится рельефным, объемным, узорчатым, приобретая необходимую форму и размер.

Изделия такого типа являются самыми дорогими по сравнению с прочей подобной продукцией. Если вы ищете оригинальный продукт для украшения ограждения, то подойдут только кованые детали ручной работы. По желанию вы можете заказать изделие по индивидуальным чертежам.

Штампованная продукция

Изделия такого типа изготавливаются крупными партиями на заводах. В этом случае оригинальность теряется, зато доступная цена позволяет всем желающим украсить ограждение стильными металлическими деталями. Самые распространенные элементы: вензеля, листья, пики, завитки, стойки, розетки, геометрические фигуры.

В продаже имеются изделия в стандартном сером окрасе, а также обработанные краской и прочими покрытиями.

Они создаются посредством литья. В формочки заливается расплавленный металл, который принимает необходимую форму. Используются формы из меди, гипса, чугуна и бронзы. Такой метод производства позволяет производить большие партии, удовлетворяя запросы покупателей. Учитывая популярность металлический декоративных элементов, спрос на них есть всегда.

Варианты совмещения

Металлическими вставками дополняют ограждения различного типа. Самые распространенные модели:

  • Деревянный забор.
  • Ограждение из профиля (профильная труба).
  • Забор из профлиста и профнастила.
  • Кирпичное ограждение.
  • Металлические конструкции.
  • Конструкции из искусственного и натурального камня.

Самые популярные из них следует рассмотреть подробнее.

Деревянные

Сочетание дерева и металла смотрится стильно и выразительно. Два совершенно разных материала на контрасте подчеркивают и дополняют друг друга. Теплое, мягкое дерево и холодный жесткий металл замечательно гармонируют.

Кованые элементы не только украсят, но и повысят надежность, устойчивость и практичность ограждения. С деревом в насыщенном теплом окрасе будут идеально сочетаться позолоченные элементы.

На светлом массиве более заметны темные металлические детали.

Изделия данного типа станут прекрасным украшением придомовой территории в кантри стилистике.

Если дом обшит натуральной древесиной, с ним будет прекрасно сочетаться забор из природного материала с ковкой. Идеально подойдут элементы в растительной тематике, а также классические завитки и вензеля. Украшения размещают на верхушке забора или на самом полотне.

Кирпичные

Из кирпича получаются практичные, долговечные и надежные заборы. Монолитные конструкции дополняют изысканными и утонченными элементами. Такой забор защитит имущество и владения от незаконного проникновения. Дизайнеры называют такой тандем союзом красоты и практичности.

Процесс установки таких элементов является сложным и трудоемким. Для работы рекомендуется нанять профессионалов, которые надежно закрепят украшения, не повредив ограждение.

Активно используются сварные навершия. Их фиксируют на кирпичных столбах и прочей части ограждения. Форма дополнительных частей может быть различной. Особой популярностью пользуются пики и острые наконечники, которые не только украшают изделие, а также увеличивают его высоту и делают процесс проникновения на территорию более проблематичным для злоумышленников.

Если вы намерены установить на участке кирпичный забор и после дополнить его ковкой, необходимо выбрать подходящий вид кирпича. Специалисты уверяют, что подобрать подходящую декоративную составляющую для ограждения из силикатного кирпича очень сложно.

Лучше всего художественная ковка смотрится вместе с таким материалом:

  • Стандартный красный кирпич.
  • Шматочный кирпич.
  • Декоративно-облицовочный.

Одним словом – цветной кирпич.

Металлические кованые ограждения

Кованые детали могут выступать в качестве дополнительных украшений или быть основной частью конструкции. Во втором случае металлические решетки, украшенные ковкой, устанавливают между кирпичными столбами. Кирпич также служит в качестве основы ограждения.

Заборы из металла привлекают внимание клиентов длительным сроком, надежностью, практичностью и высоким показателем защиты. На фоне таких полотен прекрасно смотрятся классические кованые элементы и украшения в современной техногенной стилистике. Такой вариант ограждения является самым дорогим, особенно, если учесть стоимость дополнительных элементов.

Украшения размещают как по всему полотну, так в определенных его частях. На верхушках при желании заказчика устанавливаются специальные наконечники. Кованые заборы демонстрируют высокий статус и утонченный вкус владельца дома. Ограждения такого типа прекрасно подходят для обустройства как жилых, так и коммерческих помещений.

Чтобы справиться с таким недостатком кованых заборов как прозрачность, используют дополнительные элементы: листы поликарбоната или профнастил. Однако некоторые клиенты специально делают выбор в пользу таких конструкций из-за их свойства свободно пропускать потоки воздуха и солнечные лучи.

Плюсы и минусы металлических заборов

Как и каждый элемент декора, у кованых заборов есть преимущества и недостатки.

Плюсы:

  • Устойчивость к возгоранию.
  • Надежность.
  • Длительный срок службы.
  • Красота и изящность.
  • Возможность создания уникальной «живой» композиции с растениями.

Минусы:

  • Необходимость в периодической обработке от коррозии.
  • Цена.
  • Сложность в установке.
  • Конструкция не убережет от лишних шумов.

Эскизы кованых ограждений найдете в следующем видео.

(PDF) Разработка процесса горячей штамповки и оптимизация размера исходной заготовки для изготовления протеза тела Талара методом конечных элементов

П. Соранансри и др., «Разработка процесса горячей штамповки и оптимизация размера начальной заготовки для изготовления протеза тела Талара» by

Моделирование методом конечных элементов »

2 Прикладная наука и инженерный прогресс, 2021

1 Введение

В настоящее время медицинские имплантаты были усовершенствованы в геометрической прогрессии

и широко используются для лечения пациентов.Номер

искусственных костей, таких как зубной имплантат, череп,

тазобедренный сустав и коленный сустав, был разработан

для замены отсутствующей кости, больной кости и поврежденной кости

. Для изготовления этих искусственных костей использовалось множество производственных процессов

[1] —

[5]. Например, Werner et al. [2] выбрал процесс обработки с ЧПУ

для изготовления тазобедренного сустава, и комбинация

быстрого прототипирования и многоосевой обработки с ЧПУ

была использована для производства

бедренного компонента коленного протеза [3]. Имплантат для краниопластики

был изготовлен методом литья

и механической обработки [4]. Кроме того, добавочный производственный процесс

был использован для создания вертлужных чашек протеза бедра

[5]. Кроме того, можно видеть, что почти

исследовательских работ использовали автоматизированное проектирование

и технологии производства (CAD / CAM), чтобы справиться с

сложными геометрическими формами.

Протез таранной кости, как показано на Рисунке 1 (b),

— одна из искусственных костей, предложенных Harnroongroj

et al.[6]. Он был разработан для лечения пациентов, у которых

есть таранная кость с аваскулярным некрозом и тяжелый перелом

[6], [7]. В прошлом протез таранной кости

был изготовлен из нержавеющей стали AISI 316L, которая была медицинской марки

, путем разрезания объемного металла ручными инструментами

и геометрическими шаблонами, как показано на

Рисунок 1 (а) . После этого поверхность протеза таранного тела

была отполирована ручным шлифованием

[6].Эти ручные процессы отнимают очень много времени

и приводят к чрезмерным материальным отходам. Чтобы улучшить производительность

и коэффициент использования материала, наша исследовательская группа

выбрала комбинацию процесса горячей штамповки

, многоосного процесса обработки с ЧПУ и процесса электрополировки

для производства

.

Протез таранной кости. Первый этап процесса комбинации

заключается в том, что исходный материал формируется в виде готовой ковочной детали

в процессе горячей штамповки.И

, затем используется многоосевой процесс обработки с ЧПУ

для повышения точности и точности протеза таранного тела

. Последним шагом является улучшение качества поверхности протеза таранного тела

с помощью процесса электро-полировки

.

В этой статье была предложена технология горячей штамповки

и оптимизация размера начальной заготовки

для изготовления протеза таранной кости

. Для разработки процесса горячей штамповки Васкес

и др. [8] предоставил очень полезную блок-схему в качестве общей процедуры

, а Чаец [9] также дал практическое руководство

. Следуя этим концепциям, данное исследование началось

с того, что протез таранной кости был отсканирован, и

создал 3D-модель, а затем были спроектированы готовая поковка

и штамповочные штампы, соответственно.

Кроме того, было использовано моделирование методом конечных элементов (FEM)

в качестве инструмента для проверки предложенного технологического процесса перед внедрением

и определения оптимального размера

исходной заготовки.Предложенная технологическая схема

оптимального размера исходной заготовки

была реализована в процессе горячей штамповки для изготовления протеза тела таранной кости

. Наконец, готовые кованые детали из процесса горячей штамповки

были аттестованы, чтобы подтвердить, что

будут квалифицированы для многоосевой обработки с ЧПУ

.

2 Разработка процесса горячей штамповки

Чтобы разработать процесс горячей штамповки для изготовления

протеза тела таранной кости, процедура

была разделена на три этапа.Первым шагом было проектирование геометрии

готовой поковки. На втором этапе было спроектировано

штампов

. Последним шагом была разработка условий процесса.

2.1 Проектирование готовой поковки

В качестве инструмента для создания готовой поковки использовались оптический 3D-сканер ATOS COMPACT SCAN 2M,

и коммерческое программное обеспечение CAD CATIA

. Во-первых,

, эталонная геометрия протеза таранной кости была

, сканированная с помощью оптического 3D-сканера и построенная с помощью программного обеспечения CAD

3D-модель протеза таранной кости

.Во-вторых, 3D-модель была использована для проектирования

Рисунок 1: (а) форма преформы протеза таранного тела

для ручного шлифования и (б) протеза таранного тела

после резки и ручного шлифования. .

(a) (b)

Применение для горячей штамповки шатуна P / M

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы этого документа выражают признательность за финансовую поддержку, предоставленную Европейским Союзом

в рамках проекта Brite / Euram: BRE2 CT 92-0220 (пр.5460). Мы также пользуемся случаем

, чтобы поблагодарить всех наших партнеров и, в частности, RENAULT и PEAK за плодотворное сотрудничество

. Мы глубоко признательны доктору Т. Купе и г-же К. Гей из Кемефа и доктору Р.

Дюклу из Трансвалора за многочисленные обсуждения и помощь на различных этапах этого исследования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А. Г. К. Джинка, «Конечно-элементное моделирование процессов прессования порошка», докторская диссертация, Университетский колледж

Суонси, Университет Уэльса, 1992.

2. А. Г. К. Джинка, «Компьютерное моделирование горячей штамповки шатунов P / M», J.Metal, Mater.Minerals, 47 (8),

42–45 (1995).

3. М. Вебер, «Сравнение передовых технологий и экономики производства шатунов», Powder Metall.

Int., 25 (3), 125–129 (1993).

4. М. Вильгельм, «Материалы, используемые в автомобилестроении — текущее состояние и перспективы», J.Phys., 3 (3), 31-40 (1993).

5. Дж. К. Шено, Ф. Бэй и Л. Фурмент, «Моделирование методом конечных элементов процесса формирования металлического порошка», Int.J.Numer Meth.

Engng., 30, 1674–1674 (1990).

6. М. Н. Ранек и Т. Г. Гранди, «Конструкция преформ для порошковой ковки с использованием анализа МКЭ», Adv.Powder Metall., 1,

291-311 (1989).

7. К. Кобаяси, С. О и Т. Алтан, Обработка металлов и метод конечных элементов, Oxford series on Advanced

Manufacturing, Oxford University Press, Oxford, 1989.

8. К. Мори, С. Шима, К. Осакада, «Метод конечных элементов для анализа пластической деформации пористых металлов»,

Бюлл.ЖСМЭ, 23, 178 (1980).

9. С. Шима и М. Ояне, «Теория пластичности для пористых материалов», Int.J.Mech.Sci., 18, 285 (1976).

10. JRL Trasorras, «Компьютерное проектирование и моделирование процессов PM / штамповки», докторская диссертация, Университет

, Питтсбург, США, 1991.

11. AGK Jinka, RW Lewis, «Finite element моделирование. горячего изостатического прессования металлических порошков », Ж. вычисл.

Appl.Mech.Eng., 114, 249–272 (1994).

12.Х. А. Кун и К. Л. Дауни, «Деформационные характеристики и теория пластичности спеченных порошковых материалов», Int.J.

Powder Metall., 7 (1), 15 (1971).

13. Р. Дж. Грин, «Теория пластичности для пористых твердых тел», Int.J.Mech.Sci., 14, 215-224 (1972).

14. M. Abouaf, «Mode´lisation de la compaction de poudres me´ talliques fritte´ es», докторская диссертация, Национальный институт

Политехнический де Гренобль, 1985.

15. OC Zienkiewicz and Р.Л. Тейлор, Метод конечных элементов, Тт.1 и 2, McGraw-Hill, London, 1989.

16. JC Simo, RL Taylor и KS Pister, «Вариационные и проекционные методы для ограничения объема бесконечной

упругопластичности деформации», Comput.Meth.Appl. И мех. Англ., 1985, 51, 177—208.

17. Т. Купез, Личное сообщение, 1993.

18. М. Фортин и А. Фортин, «Новые и новые элементы для несжимаемого потока», в RH Gallagher, GF Carey,

JT Oden and OC Zienkiewicz , (ред.) Конечные элементы в жидкостях, Vol.6, Wiley New York, 1985, 171–187.

19. В. Б. Ли, М. Ф. Асби и К. Э. Истерлинг, «Об уплотнении и изменении формы при прессовании горячего порошка», Acta

Metall., 35 (12), 2831-2842 (1987).

20. М.А. Хогге, «Сравнение двух- и трехуровневых схем интегрирования для нелинейной теплопроводности», Proc.

Численные методы передачи тепла, Wiley, New York, 1992, стр. 77.

21. М. Зламал, «Методы конечных элементов для нелинейных параболических уравнений», RAIRO Numer.Анализ, 11, 93 (1977).

22. Н. М. Сойрис, «Трехмерная модификация термического соединения в кузнице и чауд», докторская диссертация, CEMEF,

Ecole Nationale Superieure des Mines de Paris, 1990.

23. G. Comini and М. Манзан, ‘Характеристики устойчивости схем интегрирования по времени для конечноэлементных решений

задач типа проводимости’, Int. J.Numer.Meth.Heat Fluid Flow, 4, 131–142 (1994).

24. Х. Граццини, «Etude expe´rimentale du comportement rhe´ ologique de milieux granulaires a ‘constituants plastiquement

de´ formables: Comparaison de poudres de plasticine et d’ alliages d ’aliages d’, Ph.D. Thesis, CEMEF, Ecole

Nationale Superieure des Mines de Paris, 1991.

25. И. Пиллинджер, П. Хартли, CEN Sturgess и GW Rowe, «Трехмерный анализ конечных элементов из эластопласта»

осадки прямоугольных блоков и экспериментальное сравнение », Int.J.Mach.¹ool Des.Res., 25 (3), 229–244

(1985).

26. Т. Купе, «Grandes transformations et remaillage automatique», докторская диссертация, CEMEF, Ecole Nationale Superieure

des Mines de Paris, 1992.

3978 AGK JINKA, M. BELLET AND L. FOURMENT

Int.J.Numer.Meth.Engng., 40, 3955—3978 (1997) (1997 John Wiley & Sons, Ltd.

Конечно-элементное моделирование X20CrMoV121 процесс ковки стальной заготовки с использованием программного обеспечения Deform 3D

Влияние температуры ковки на ковочную нагрузку

График зависимости ковочной нагрузки от хода при различных температурах и постоянной скорости деформации 1 с -1 показан на рис. 1. Как показано , при повышении температуры происходит уменьшение ковочной нагрузки.Уменьшение нагрузки при ковке можно объяснить тем фактом, что высокая температура усиливает движение дислокаций и разупрочнение металлов, так что энергия, необходимая для деформации, ниже. 3. Связь также может быть приписана генерации плотности дислокаций, ведущей к деформационному упрочнению как доминирующему механизму деформации. Эти результаты указывают на зависимость нагрузки ковки от температуры [19, 20]. Нагрузка при ковке быстро увеличивается на начальных этапах процесса деформации, что позволяет предположить, что деформационное упрочнение является доминирующим механизмом деформации на этой стадии [19, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27].После этого нагрузка ковки постепенно увеличивается до хода примерно 70 мм. Это постоянное увеличение деформационной нагрузки может свидетельствовать о существовании механизмов разупрочнения. Однако сопротивление потоку металла по-прежнему сохранялось из-за непрерывного увеличения плотности дислокаций [19], следовательно, скорость деформационного упрочнения была преобладающей, чем механизм динамического разупрочнения. По мере того, как деформация продолжается до хода около 70 мм, наблюдалось внезапное увеличение нагрузки при ковке, которое становится более выраженным при более низкой температуре ковки (800 ° C и 900 ° C), как показано на рис.1. Это резкое увеличение ковочной нагрузки при более высоких уровнях деформации было связано с трением на поверхности раздела между заготовкой и штампом [13]. Во время процесса горячей деформации коэффициент трения не является постоянным, а изменяется, поскольку боковая поверхность заготовки контактирует с матрицей при более высокой деформации [25], следовательно, увеличивается напряжение течения [13]. Ли и др. [25] указали, что при более высоких уровнях деформации коэффициент трения может быть выше 1 из-за статического трения, что приводит к ненормальному увеличению ковочных нагрузок.Следовательно, корректировка кривых потока нагрузки-хода необходима для прогнозирования фактических нагрузок при штамповке, необходимых в любом процессе горячей штамповки.

Рис. 1

Кривые хода ковки под нагрузкой при различных температурах ковки и постоянной скорости деформации 1 с −1

Влияние температуры ковки на параметры деформации

Температура ковки сильно влияет на характеристики текучести металла в процессе горячей деформации. Деформация, напряжение и скорость потока частиц под влиянием температуры ковки при постоянной скорости деформации 1 с -1 до степени деформации 67% (уменьшение высоты) показаны на фиг.2, 3 и 4. Было замечено, что самая высокая эффективная деформация находится в центре заготовки, а внешние слои регистрируют более низкие значения деформации, как показано на фиг. 2, что свидетельствует о неоднородном процессе деформации [28]. Распределение эффективных напряжений также неоднородно в деформированной заготовке (рис. 3), наибольшее эффективное напряжение наблюдалось на участках с небольшими деформациями [29]. Эффективное напряжение и деформация уменьшаются с повышением температуры во время ковки, как показано на фиг. 2 и 3. По мере увеличения температуры деформации (ковки) напряжение течения уменьшается при заданной скорости деформации и наоборот. При постоянной температуре деформации и скорости деформации напряжение течения увеличивается до максимального напряжения при максимальной деформации. После пиковой деформации напряжение течения достигает стационарного напряжения течения, и деформация увеличивается для материала, демонстрирующего механизм разупрочнения при динамическом восстановлении. Однако для динамической рекристаллизации после пиковой деформации напряжение течения падает по мере увеличения деформации до тех пор, пока не будет достигнуто установившееся напряжение течения.Максимальное эффективное напряжение уменьшается с увеличением температуры ковки, как показано на рис. 3, поэтому при более высокой температуре ковки требуется меньшая нагрузка ковки. Кроме того, стандартное отклонение эффективного распределения напряжений и деформаций уменьшается с увеличением температуры ковки, что указывает на все еще неоднородное распределение напряжений и деформаций в течение всего процесса ковки.

Рис. 2

Влияние температуры на распределение деформации в деформированной заготовке при скорости деформации 1 с −1 и степени деформации 66% при: a 800 ° C, b 900 ° C , c 1000 ° C, d 1100 ° C

Фиг.3

Влияние температуры ковки на распределение напряжений в деформированной заготовке при скорости деформации 1 с −1 и степени деформации 66% при: a 800 ° C, b 900 ° C, в 1000 ° C, г 1100 ° C

Рис. 4

Влияние температуры ковки на скорость потока частиц в деформированной заготовке при скорости деформации 1 с −1 и степени деформации 66% при: a 800 ° C, b 900 ° C, c 1000 ° C, d 1100 ° C

В условиях сжимающей нагрузки было замечено, что частицы материала имеют тенденцию перемещаться к ближайшей границе поверхности материала, как показано на рис. 4, о чем также сообщается в литературе [27]. Полная скорость частицы зависит от ее положения в деформируемом материале. Было замечено, что скорость частицы на краю заготовки была выше, за ней следовали частицы в промежуточной области, в то время как частицы в нижней части заготовки имели самую низкую общую скорость (рис. 4). Стандартное отклонение уменьшается с увеличением температуры от 800 ° C до 1000 ° C, что говорит о неоднородности процесса деформации (рис.4).

Эффективное распределение деформации и напряжения

Время моделирования методом конечных элементов для всего процесса ковки составило 19,6 с. Представление распределения деформации на деформированной заготовке показано на рис. 5. Деформация не была равномерно распределена по заготовке, при этом кромка и боковые углы претерпевали более высокие деформации, как показано на рис. 5 (а). Как упоминалось ранее, неоднородная деформация, проявляющаяся в процессе горячей штамповки, объясняется межфазными силами трения [28, 29]. Наличие сил трения приводит к трем зонам деформации, как показано на рис. 5 (б). Эти три зоны классифицируются как мертвая зона (B), которая примыкает к поверхности матрицы и подвергается наименьшей деформации из-за сил трения, умеренная зона (A) и зона интенсивного сдвига (C) [30].

Рис. 5

Распределение деформации деформированной заготовки a изменения деформации в четырех точках: P1, P2, P3, P4, b зоны деформации: A, B, C

Изменение распределения деформации и напряжения в течение всего процесса ковки можно проиллюстрировать, взяв четыре точки на деформированной заготовке, как показано на рис.5 (а). Распределение деформации в 4 точках было представлено, как показано на рис. 6, при всех температурах ковки. Было замечено, что точка 1 показала обычное поведение непрерывного увеличения деформации для всех температур ковки. Более высокая деформация объясняется ограничением деформации углом кромки заготовки. В точках 2 и 3 наблюдались аналогичные кривые деформации, но с разными значениями деформации. Точка 2 испытывала наименьшую деформацию из-за напряжения трения, действующего по направлению к центру заготовки, что препятствовало боковому течению металла [31,32,33].Поверхность кромки обеспечивает сопротивление потоку металла, точка 3 также испытывает меньшую деформацию, чем точка 4, но более высокая, чем точка 2. В точке 4 была зарегистрирована более высокая деформация, приводящая к серьезной пластической деформации, которая, в свою очередь, может улучшить рекристаллизацию, следовательно, измельчение зерна. конструкции.

Рис.6

Кривые эффективной деформации для четырех точек на заготовке a 800 ° C, b 900 ° C, c 1000 ° C, d 1100 ° C

Распределение напряжений в 4 точках для смоделированных условий показано на рис.7. Все точки демонстрировали быстрое увеличение напряжения в начале процесса деформации. В точках 1, 3 и 4 зафиксировано наибольшее эффективное напряжение на промежуточной стадии деформации. Это можно объяснить краевым углом и боковой поверхностью, которые ограничивали пластическую деформацию, приводящую к высоким напряжениям и деформациям при любых условиях ковки. Для точки 2 он показал резкое падение кривой напряжения в промежуточной области при температуре ковки 800 ° C до 12,6 с. Это колебание напряжения в этой области может быть связано с ограничением потока металла или изменением температуры деформации [15].Однако через 12,6 с напряжение в точке 2 постепенно увеличивалось до конца процесса ковки. Для других температур ковки наблюдалось постепенное увеличение напряжения, которое могло быть результатом снижения температуры деформации. На основе этого анализа было показано, что на краевом угле и на боковой поверхности заготовки возникают высокие напряжения и деформации. В процессе промышленного производства процесс обработки металлических компонентов заключается в разливке заготовок, которые подвержены дефектам литья.Затем дефекты на поверхности отливки или рядом с ней могут действовать как инициаторы трещин, когда они подвергаются процессу ковки. Поскольку было показано, что на краевых углах и боковых поверхностях заготовки возникают высокие напряжения и деформации. Но внутренние дефекты процесса литья, такие как поры и пустоты, могут свариваться во время процесса ковки, что улучшает качество конечного продукта.

Рис.7

Кривые эффективного напряжения для четырех точек на заготовке a 800 ° C, b 900 ° C, c , 1000 ° C d 1100 ° C

Распределение скорости потока частиц

На рис.8. В процессе ковки металла на заготовку действуют сжимающие силы, которые оказывают давление на частицы материала. Из-за высоких сжимающих сил частицы стремятся двигаться к ближайшей свободной поверхности с разными скоростями потока. Скорость потока будет зависеть от величины приложенной силы и положения частицы в заготовке (рис. 4). Частицы на внешней поверхности и краевом угле заготовки показали более высокую скорость по сравнению с внутренними частицами. Было показано, что скорость выбранных 4 точек быстро увеличивается в начале процесса ковки до момента времени 2. 0 с для всех рассмотренных температур ковки (рис. 8). После 2,0 с ковки точка 2 поддерживала постоянную скорость потока 5 мм / с в течение всего процесса. Эта постоянная скорость потока может быть объяснена сопротивлением деформации из-за сил трения на поверхности раздела заготовки и матрицы. В точке 1 зафиксирована самая высокая скорость потока частиц по сравнению с другими точками для всех температур ковки. Это указывает на то, что частицы на угловой кромке заготовки, контактирующие с плоской поверхностью матрицы, испытывают высокие сжимающие силы и могут свободно перемещаться.Точки 3 и 4 демонстрируют почти одинаковую скорость потока, поскольку они расположены на половине высоты заготовки, так как они могут испытывать равные силы сжатия. В целом, общая скорость потока для точек 1, 3 и 4 увеличивалась с увеличением температуры ковки, следовательно, это свидетельствует о меньшем сопротивлении потоку металла при высоких температурах ковки.

Рис.8

Изменение скорости (общей скорости) вдоль направления деформации для четырех точек на заготовке a 800 ° C, b 900 ° C, c 1000 ° C, d 1100 ° С

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *