Spęczanie jest operacją, przy której następuje skracanie wymiaru jednej z głównych osi przekroju w skutek, czego zwiększa się przekrój prostopadły do tej osi.
Operacje spęczania stosuje się wówczas, gdy:
- przekrój odkuwki lub jej części jest większy niż przekrój materiału wsadowego,
- żądany stopień przekucia wymaga zwiększenia przekroju przed dalszymi operacjami,
- wlewek lub kęs przygotowuje się do przebijania otworów,
- kuje się odkuwki w kształcie kostek, krążków, pierścieni,
- wymagane jest polepszenie własności mechanicznych odkuwki.
Kucie swobodne stosuje się w następujących przypadkach:
przy produkcji jednostkowej, gdzie wykonanie matryc jest nieopłacalne,
przy wykonywaniu odkuwek, których ciężar i wymiary przekraczają możliwości produkcyjne najcięższych dysponowanych zespołów matrycowych,
przy wstępnej obróbce plastycznej wlewków ze stali stopowych lub stopów o specjalnych własnościach na kęsiska i kęsy kute,
przy produkcji prętów kutych ze stali stopowych lub stopów o specjalnych własnościach, jak również ze stali z gatunków normalnych w tych przypadkach, gdy przekrój danego pręta nie jest objęty programem walcowania,
przy regeneracji narzędzi i sprzętu warsztatowego,
przy wykonywaniu części zamiennych i do celów remontowych.
Odkuwki o masie do kilkunastu kg kuje się ręcznie lub na młotach sprężarkowych Kucie swobodne średnich odkuwek wykonuje się na młotach parowo-powietrznych. Odkuwki swobodnie kute ciężkie wykonuje się na prasach hydraulicznych.
W procesie kucia materiał jest odkształcany trwale na gorąco lub na zimno pod działaniem uderzeń młota, nacisku prasy lub walców. W chwili uderzenia bijaka o
metal (pomijając straty energii) energia kinetyczna bijaka jest zamieniana na pracę
odkształcenia plastycznego. Wyrób uzyskany w wyniku kucia nazywa się odkuwką, jeżeli proces kucia jest wykonywany w kilku operacjach to odkuwka po pierwszym
kuciu nazywa się przedkuwką w drugiej operacji (w kolejnych jest tak samo).
Wsadem do procesów kucia mogą być wlewki, kęsiska, kęsy oraz pręty.
Odkuwki charakteryzują się:
•kształtem i wymiarami zbliżonymi do gotowej części,
•drobnoziarnistą strukturą,
•włóknistym rozkładem zanieczyszczeń,
•podwyższonymi własnościami mechanicznymi w stosunku do materiału wyjściowego.
Podstawową decyzją o zastosowaniu kucia zamiast innych technologii wykonania
(np. odlewania) są wymagania dotyczące lepszych właściwości mechanicznych. Z
odkuwek wykonuje się najbardziej odpowiedzialne części maszyn, jak wirniki turbinowe, wały okrętowe, wały korbowe, korbowody, elementy układu kierowniczego, haki i inne. W zależności od kształtu narzędzi i sposobu ich oddziaływania na odkształcany metal kucie dzielimy na:
swobodne
ow kowadłach płaskich,
ow kowadłach kształtowych (pół swobodne),
•matrycowe:
ow matrycach otwartych,
ow matrycach zamkniętych.
Kucie swobodne w kowadłach płaskich charakteryzuje się odkształceniem metalu przez zgniatanie go miedzy powierzchniami kowadeł dolnego i górnego.
W procesie tym płynięcie metalu na boki jest nieograniczone, przez co powstają
nierównomierne pola odkształceń powodujące w pewnych częściach odkształcanego przedmiotu naprężenia rozciągające. Taki stan naprężeń może w pewnych przypadkach spowodować przejście z trójosiowego ściskania w różnoimienny stan naprężenia , co znacznie pogarsza plastyczność metalu, co z kolei przy większych odkształceniach może doprowadzić do rozerwania spójności cząstek i pojawienia się pęknięć.