Su kokiomis problemomis susidursime kalimo procese

Kalimas yra plačiai naudojamas metalo apdirbimo procesas, kurio metu metalas formuojamas naudojant gniuždymo jėgą. Jis yra būtinas gaminant didelio stiprumo komponentus, tokius kaip flanšai, velenai, krumpliaračiai, strypai ir žiedai, tokiose pramonės šakose kaip aviacijos ir kosmoso, automobilių, naftos ir dujų bei mašinų gamyba.

Nepaisant privalumų, tokių kaip rafinuota grūdelių struktūra, pagerintos mechaninės savybės ir sumažintas poringumas, kalimo procesas nėra be iššūkių. Netinkama kontrolė arba prasta kalimo praktika gali sukelti defektų, kurie pablogina galutinio produkto kokybę, stiprumą ir eksploatacines savybes.

Šiame straipsnyje nagrinėjamaDažniausios problemos, su kuriomis susiduriama kalimo procese, jų priežastis, kaip jos veikia gaminio kokybę ir prevencines priemones. Šių problemų supratimas yra gyvybiškai svarbus inžinieriams, kokybės kontrolės komandoms ir pirkimų vadovams, dirbantiems su kaltiniais metalo gaminiais.

Įmonės logotipas: sakysteel

1. Nepilnas štampo užpildymas (nepakankamas užpildymas)

Aprašymas:
Nepakankamas užpildymas atsiranda, kai metalas nevisiškai užpildo kalimo formos ertmę, todėl trūksta formų arba nepilni matmenys.

Priežastys:

• Nepakankamas kalimo slėgis

• Žema ruošinio temperatūra

• Prastas štampo dizainas

• Neteisingas ruošinio dydis

Poveikis:

• Matmenų netikslumai

• Dalių perdirbimas arba atmetimas

• Prastas mechaninis veikimas

Sprendimai:

• Kalimo parametrų reguliavimas

• Tinkamai įkaitinkite ruošinį

• Naudokite optimizuotą štampo geometriją

• Užtikrinkite tinkamą ruošinio tūrį

2. Apskritimai ir šalti uždarymai

Aprašymas:
Užlaidos yra persidengiančios paviršiaus raukšlės, o šalti uždarymai yra paviršiaus netolygumai, kur du metaliniai srautai netinkamai sujungiami.

Priežastys:

• Netinkamas štampo dizainas

• Žema kalimo temperatūra

• Prastas tepimas arba nešvarūs štampo paviršiai

Poveikis:

• Silpnos kaltinių detalių zonos

• Jautrumas įtrūkimams esant įtempiui

• Sumažintas nuovargio laikas

Sprendimai:

• Palaikykite tinkamą štampo konstrukciją ir temperatūrą

• Venkite per didelio srauto pasipriešinimo

• Nuolat tepkite

3. Įtrūkimai (karšti ir šalti įtrūkimai)

Aprašymas:
Įtrūkimai gali susidaryti kalimo proceso metu arba po jo dėl per didelio įtempio, prastų medžiagos savybių arba per greito aušinimo.

Tipai:

• Karšti įtrūkimaiDėl mažo tąsumo susidaro aukštoje temperatūroje

• Šalti įtrūkimaiSusidaro auštant dėl ​​didelio vidinio įtempio

Priežastys:

• Perkaitimas

• Prastas medžiagos lankstumas

• Netolygi deformacija

• Netinkamas aušinimo greitis

Poveikis:

• Rimti konstrukciniai gedimai

• Sumažintas tvirtumas

• Dalių utilizavimas

Sprendimai:

• Stebėkite šildymo ciklus

• Pasirinkite medžiagas, pasižyminčias geru kalumu

• Naudokite kontroliuojamus aušinimo metodus

• Modifikuokite štampo konstrukciją, kad įtempis pasiskirstytų tolygiai

4. Skalės formavimasis

Aprašymas:
Dėl ruošinio paviršiaus oksidacijos aukštoje temperatūroje susidaro apnašų sluoksnis, kuris kalimo metu gali įsitvirtinti metale.

Priežastys:

• Ilgalaikis aukštos temperatūros poveikis

• Netinkama krosnies atmosfera

Poveikis:

• Paviršiaus užterštumas

• Įrankio susidėvėjimas apdirbimo metu

• Sumažėjusi paviršiaus apdailos kokybė

Sprendimai:

• Naudokite apsauginę atmosferą arba inertinių dujų krosnis

• Sumažinkite ekspozicijos laiką

• Prieš galutinius praėjimus ar apdirbimą pašalinkite apnašas

5. Vidinis poringumas ir ertmės

Aprašymas:
Vidinės tuštumos arba poringumas dažnai yra nematomi, tačiau gali smarkiai sumažinti kaltinės detalės mechaninį stiprumą.

Priežastys:

• Nepakankamas slėgis

• Prastos kokybės luitai arba ruošiniai

• Dujų gaudymas

Poveikis:

• Mažesnis nuovargio stiprumas

• Didesnė nesėkmės rizika esant spaudimui

• Ultragarsinio tyrimo sunkumai

Sprendimai:

• Naudokite vakuume degazuotus arba ESR luitus

• Taikykite pakankamą suspaudimo jėgą

• Atlikti NDT patikrinimus, tokius kaip ultragarsiniai bandymai

6. Štampo susidėvėjimas ir nesutapimas

Aprašymas:
Štampai laikui bėgant susidėvi, o tai daro įtaką detalių tikslumui. Neteisingai suderinti štampai gali lemti asimetriškas detales ir matmenų klaidas.

Priežastys:

• Aukšto dažnio naudojimas

• Neteisingas štampo išlyginimas sąrankos metu

• Priežiūros trūkumas

Poveikis:

• Matmenų nuokrypis

• Prastas sandarinimo paviršius (flanšams)

• Padidėjęs atmetimo rodiklis

Sprendimai:

• Suplanuokite reguliarią štampo priežiūrą

• Naudokite aukštos kokybės plieną

• Apmokykite operatorius tinkamai nustatyti štampus

7. Medžiagos perkaitimas arba degimas

Aprašymas:
Per didelė kalimo temperatūra gali sukelti grūdelių augimą ar net metalo degimą, o tai pakenkia jo stiprumui ir plastiškumui.

Priežastys:

• Prasta temperatūros kontrolė

• Operatoriaus neatidumas

• Per ilgas mirkymo laikas krosnyje

Poveikis:

• Grūdų stambinimas

• Trapumas paskutinėje dalyje

• Įtrūkimai ir sumažėjusios mechaninės savybės

Sprendimai:

• Temperatūros stebėjimas naudojant pirometrus

• Naudokite tikslias laiko ir temperatūros kreives

• Apmokykite personalą šildymo ciklų klausimais

8. Paviršiaus įtrūkimai ir defektai

Aprašymas:
Paviršiniai defektai, tokie kaip įbrėžimai, įdubimai ar iškilimai, gali atsirasti ruošinių tvarkymo, kalimo ar transportavimo metu.

Priežastys:

• Pažeisti ruošiniai

• Prasta tvarkymo praktika

• Štampo užterštumas

Poveikis:

• Sumažintas atsparumas korozijai

• Perdirbimas arba atmetimas

• Estetinės problemos

Sprendimai:

• Prieš naudojimą patikrinkite ir išvalykite ruošinius

• Naudokite apsauginius tvarkymo metodus

• Reguliariai valykite štampus ir įrankius

9. Grūdų srauto nesutapimas

Aprašymas:
Netinkama kalimo kryptis gali sukelti grūdų srauto nesutapimą, sumažinti svarbių sekcijų stiprumą ir našumą.

Priežastys:

• Neteisinga štampo orientacija

• Nekontroliuojamas metalo srautas

• Prastas ruošinio dizainas

Poveikis:

• Silpnos gaminio vietos

• Prastas atsparumas nuovargiui

• Priešlaikinis gedimas esant apkrovai

Sprendimai:

• Optimizuokite štampo ir ruošinio dizainą

• Grūdų srautui prognozuoti naudokite modeliavimo programinę įrangą

• Kalimo kryptį suderinkite su įtempių trajektorijomis

10. Liekamieji įtempiai

Aprašymas:
Dėl netolygaus aušinimo arba deformacijos kaltinėje detalėje lieka liekamieji įtempiai.

Priežastys:

• Asimetrinis kalimas

• Nenuoseklus aušinimas

• Greitas gesinimas

Poveikis:

• Deformacija apdirbimo metu

• Įtrūkimai terminio apdorojimo metu

• Matmenų nestabilumas

Sprendimai:

• Taikyti terminį apdorojimą po kalimo

• Naudokite vienodus aušinimo greičius

• Optimizuokite deformacijos žingsnius

Kokybės kontrolės priemonės

Siekiant sumažinti kalimo defektus,sakysteeltaiko griežtas kokybės užtikrinimo procedūras:

• Vizualiniai ir matmenų patikrinimai

• Ultragarsinis testavimas (UT)irmagnetinių dalelių patikra (MPI)

• Kietumo ir tempimo bandymaipo terminio apdorojimo

• Mikroskopinė grūdų analizėdėl konstrukcijos vientisumo

• Neardomųjų bandymųvidinių defektų aptikimui

Šie žingsniai užtikrina, kad kiekvienas kaltas gaminys atitiktų mechaninius ir saugos standartus.

Išvada

Kalimo procesas yra esminis šiuolaikinėje metalo gamyboje, tačiau jis turi savų iššūkių. Tokie defektai kaip nepakankamas užpildymas, įtrūkimai, apnašų susidarymas ar grūdelių nesutapimas gali smarkiai paveikti kaltinio komponento našumą, patikimumą ir tarnavimo laiką.

Suprasdami priežastis ir imdamiesi prevencinių priemonių, tokių kaip optimizuotas kristalų dizainas, tinkama kaitinimo kontrolė ir griežti kokybės patikrinimai, gamintojai gali sumažinti defektų skaičių ir pagerinti gaminių nuoseklumą.