Kokia yra pagrindinė kalimo klasifikacija?

Kalimas yra pagrindinis metalo formavimo procesas, atliekantis itin svarbų vaidmenį gaminant tvirtus ir patvarius komponentus įvairiose pramonės šakose. Nuo automobilių alkūninių velenų ir aviacijos bei kosmoso laikiklių iki statybinių tvirtinimo detalių ir naftos gavybos įrankių – kaltos dalys yra žinomos dėl puikių mechaninių savybių ir konstrukcinio vientisumo.

Supratimaspagrindinė kalimo klasifikacijapadeda inžinieriams, projektuotojams ir pirkimų specialistams pasirinkti tinkamiausią kalimo metodą, atsižvelgiant į pritaikymą, detalės sudėtingumą, gamybos apimtį ir medžiagos tipą. Šiame straipsnyje nagrinėjami pagrindiniai kalimo tipai ir jų charakteristikos, kad galėtumėte priimti pagrįstus sprendimus.

sakysteel

Kas yra kalimas?

Kalimasyra gamybos procesas, kurio metu metalas formuojamas naudojant lokalizuotas gniuždymo jėgas. Tai galima atlikti kaliant, presuojant arba valcuojant – paprastai metalui esant įkaitintam (bet kietam). Kalimas pagerina vidinę grūdelių struktūrą, padidina stiprumą ir pašalina tokius defektus kaip poringumas ar intarpai.

Kalimas išsivystė į įvairias technikas, priklausomai nuo tokių veiksnių kaip temperatūra, naudojama įranga ir štampo konfigūracija.

Pagrindinė kalimo klasifikacija

Kalimo procesus galima plačiai klasifikuoti pagaldu pagrindiniai kriterijai:

1. Formavimo temperatūra

2. Štampo konfigūracija ir įrankiai

Panagrinėkime kiekvieną klasifikaciją išsamiau.

Klasifikavimas pagal formavimo temperatūrą

Tai yra labiausiai paplitęs būdas suskirstyti kalimo procesus į kategorijas. Priklausomai nuo temperatūros, kurioje atliekamas kalimas, jis skirstomas į:

1. Karštas kalimas

ApibrėžimasAtliekamas aukštoje temperatūroje, paprastai aukštesnėje nei metalo rekristalizacijos temperatūra (plienui apie 1100–1250 °C).

Privalumai:

• Didelis plastiškumas ir mažas atsparumas deformacijai

• Įgalina sudėtingas formas

• Tobulina grūdų struktūrą

• Pašalina poringumą ir defektus

Trūkumai:

• Apnašų susidarymas dėl oksidacijos

• Matmenų tikslumas yra mažesnis nei šaltojo kalimo

• Šildymui reikia daugiau energijos

Paraiškos:

• Automobilių dalys (alkūniniai velenai, krumpliaračiai)

• Sunkiosios technikos komponentai

• Pramoniniai velenai ir flanšai

2. Šiltas kalimas

ApibrėžimasAtliekamas esant vidutinei temperatūrai (nuo 500 °C iki 900 °C), derinant kai kuriuos karštojo ir šaltojo kalimo privalumus.

Privalumai:

• Sumažintos formavimo apkrovos

• Patobulinta matmenų kontrolė

• Mažiau oksidacijos, palyginti su karštuoju kalimu

• Geresnė paviršiaus apdaila

Trūkumai:

• Apribota konkrečiomis medžiagomis

• Sudėtingesni įrangos reikalavimai

Paraiškos:

• Transmisijos komponentai

• Guolių žiedai

• Krumpliaračių ruošiniai

3. Šaltasis kalimas

ApibrėžimasAtliekama kambario temperatūroje arba artimoje kambario temperatūrai, nekaitinant medžiagos.

Privalumai:

• Puikus paviršiaus apdirbimas

• Glaudus matmenų tolerancijos lygis

• Grūdinimas pagerina stiprumą

• Nėra oksidacijos ar pleiskanojimo

Trūkumai:

• Reikalingos didelės formavimo jėgos

• Apsiriboja paprastesnėmis formomis ir minkštesnėmis medžiagomis

• Liekamojo įtempio rizika

Paraiškos:

• Tvirtinimo detalės (varžtai, sraigtai, kniedės)

• Velenai

• Maži tikslūs komponentai

Klasifikacija pagal štampo konfigūraciją

Kalimas taip pat gali būti klasifikuojamas pagal procese naudojamų štampų ir įrangos tipą:

1. Atviras kalimas (laisvas kalimas)

ApibrėžimasMetalas dedamas tarp plokščių arba paprastų štampų, kurie nevisiškai apgaubia medžiagą.

Procesas:

• Ruošinys deformuojamas keliais etapais

• Operatorius kontroliuoja deformacijos kryptį

• Idealiai tinka individualiai arba mažų kiekių gamybai

Privalumai:

• Tinka didelėms ir paprastoms formoms

• Mažesnė štampo kaina

• Gera grūdų srauto kontrolė

Trūkumai:

• Mažesnis matmenų tikslumas

• Reikia daugiau kvalifikuotos darbo jėgos

• Gali prireikti papildomo mechaninio apdirbimo

Paraiškos:

• Dideli velenai, diskai, žiedai

• Sunkiosios pramonės komponentai

• Jūrų ir elektros energijos gamybos dalys

2. Uždarojo tipo kalimas (įspaudinis kalimas)

ApibrėžimasMetalas dedamas į štampo ertmę, kuri atitinka norimą detalės formą.

Procesas:

• Didelio slėgio jėga verčia metalą į matricą

• Blyksnis dažnai suformuojamas ir tada apkirpamas

• Idealiai tinka didelio masto gamybai

Privalumai:

• Tikslūs, beveik grynosios formos komponentai

• Didelis pakartojamumas ir efektyvumas

• Pagerintos mechaninės savybės dėl grūdų išsidėstymo

Trūkumai:

• Didesnė įrankių kaina

• Apribota mažesnėmis ir vidutinio dydžio dalimis

• Reikalinga sudėtingesnė įranga

Paraiškos:

• Pavaros

• Jungiamieji strypai

• Automobilių ir aviacijos bei kosmoso komponentai

3. Nusivylęs kalimas

Apibrėžimas: Apima metalinio strypo dalies skersmens padidinimą suspaudžiant jo ilgį.

Procesas:

• Paprastai atliekama horizontaliose kalimo mašinose

• Naudojamas varžtų, kniedžių ir tvirtinimo detalių galvutėms formuoti

Privalumai:

• Efektyvi simetrinių komponentų gamyba

• Geras mechaninis stiprumas

• Didelis gamybos greitis

Paraiškos:

• Varžtai

• Varžtai

• Velenai ir vožtuvų kotai

4. Besiūlis žiedų valcavimas

Apibrėžimas: Specifinis kalimo tipas, kai žiedas suformuojamas iš pradurto ruošinio, o vėliau plečiamas valcuojant.

Privalumai:

• Puiki grūdų orientacija

• Tikslus sienelės storis

• Ekonomiškas didelio skersmens žiedams

Paraiškos:

• Guoliai

• Flanšai

• Pavarų ir slėginių indų komponentai

Papildomos klasifikacijos

Šiuolaikiniame kalime procesai taip pat klasifikuojami pagal:

a. Mašinos tipas

• Kalimo plaktukas

• Hidraulinis kalimas presu

• Sraigtinis kalimas

• Mechaninis presavimas kalimas

b. Automatizavimo lygis

• Rankinis kalimas

• Pusiau automatinis kalimas

• Visiškai automatinis kalimas

c. Medžiagos tipas

• Geležies (anglinio plieno, nerūdijančio plieno)

• Spalvotieji metalai (aliuminis, varis, titanas, nikelio lydiniai)

Kalimas ir kiti metalo formavimo metodai