Kāda ir kalšanas pamatklasifikācija?

Kalšana ir fundamentāls metāla formēšanas process, kam ir izšķiroša nozīme izturīgu un ilgmūžīgu detaļu ražošanā dažādās nozarēs. Sākot ar automobiļu kloķvārpstām un kosmosa kronšteiniem līdz celtniecības stiprinājumiem un naftas ieguves instrumentiem, kaltas detaļas ir pazīstamas ar savām lieliskajām mehāniskajām īpašībām un strukturālo integritāti.

Izpratne parkalšanas pamatklasifikācijapalīdz inženieriem, dizaineriem un iepirkumu speciālistiem izvēlēties vispiemērotāko kalšanas metodi, pamatojoties uz pielietojumu, detaļas sarežģītību, ražošanas apjomu un materiāla veidu. Šajā rakstā ir aplūkoti galvenie kalšanas veidi un to īpašības, lai palīdzētu jums pieņemt pārdomātus lēmumus.

sakysteel

Kas ir kalšana?

Kalšanair ražošanas process, kurā metāla veidošanai tiek izmantoti lokalizēti spiedes spēki. To var izdarīt ar kalšanu, presēšanu vai velmēšanu — parasti ar metālu sakarsētā (bet cietā) stāvoklī. Kalšana uzlabo iekšējo graudu struktūru, palielina izturību un novērš tādus defektus kā porainība vai ieslēgumi.

Kalšana ir attīstījusies dažādās tehnikās atkarībā no tādiem faktoriem kā temperatūra, izmantotais aprīkojums un presformas konfigurācija.

Kalšanas pamatklasifikācija

Kalšanas procesus var plaši klasificēt, pamatojoties uzdivi galvenie kritēriji:

1. Veidošanas temperatūra

2. Štata konfigurācija un instrumenti

Apskatīsim katru klasifikāciju sīkāk.

Klasifikācija pēc formēšanas temperatūras

Šis ir visizplatītākais veids, kā kategorizēt kalšanas procesus. Atkarībā no temperatūras, kurā tiek veikta kalšana, to iedala:

1. Karstā kalšana

DefinīcijaVeic augstā temperatūrā, parasti virs metāla rekristalizācijas temperatūras (aptuveni 1100–1250 °C tēraudam).

Priekšrocības:

• Augsta elastība un zema izturība pret deformāciju

• Ļauj veidot sarežģītas formas

• Uzlabo graudu struktūru

• Novērš porainību un defektus

Trūkumi:

• Kaļķakmens veidošanās oksidācijas dēļ

• Izmēru precizitāte ir mazāka nekā aukstajai kalšanai

• Apkurei nepieciešams vairāk enerģijas

Pieteikumi:

• Automobiļu detaļas (kloķvārpstas, zobrati)

• Smago mašīnu komponenti

• Rūpnieciskās vārpstas un flanči

2. Siltā kalšana

DefinīcijaVeic vidējā temperatūrā (no 500 °C līdz 900 °C), apvienojot dažas karstās un aukstās kalšanas priekšrocības.

Priekšrocības:

• Samazinātas formēšanas slodzes

• Uzlabota dimensiju kontrole

• Mazāka oksidēšanās salīdzinājumā ar karsto kalšanu

• Labāka virsmas apdare

Trūkumi:

• Ierobežots ar konkrētiem materiāliem

• Sarežģītākas aprīkojuma prasības

Pieteikumi:

• Transmisijas komponenti

• Gultņu skriemeļi

• Zobratu sagataves

3. Aukstā kalšana

DefinīcijaVeic istabas temperatūrā vai tuvu tai, nesildot materiālu.

Priekšrocības:

• Lieliska virsmas apdare

• Šaura izmēru pielaide

• Darba sacietēšana uzlabo izturību

• Nav oksidēšanās vai mērogošanās

Trūkumi:

• Nepieciešami lieli formēšanas spēki

• Ierobežota ar vienkāršākām formām un mīkstākiem materiāliem

• Atlikušā sprieguma risks

Pieteikumi:

• Stiprinājumi (bultskrūves, kniedes, uzgriežņi)

• Šahtas

• Mazas precizitātes komponentes

Klasifikācija pēc matricas konfigurācijas

Kalšanu var klasificēt arī pēc procesā izmantoto presformu un aprīkojuma veida:

1. Atvērtā kalšana (brīvā kalšana)

DefinīcijaMetāls tiek ievietots starp plakanām vai vienkāršām matricām, kas pilnībā neaptver materiālu.

Process:

• Sagatave tiek deformēta vairākos posmos

• Operators kontrolē deformācijas virzienu

• Ideāli piemērots individuālai vai neliela apjoma ražošanai

Priekšrocības:

• Piemērots lielām un vienkāršām formām

• Zemākas štanču izmaksas

• Laba graudu plūsmas kontrole

Trūkumi:

• Zemāka izmēru precizitāte

• Nepieciešams kvalificētāks darbaspēks

• Var būt nepieciešama papildu apstrāde

Pieteikumi:

• Lielas vārpstas, diski, gredzeni

• Smagās rūpniecības komponentes

• Jūras un enerģijas ražošanas detaļas

2. Slēgta kalšanas tehnika (Impresiju kalšana)

DefinīcijaMetāls tiek ievietots presformas dobumā, kas atgādina detaļas vēlamo formu.

Process:

• Augstspiediena spēks iespiež metālu matricā

• Zibspuldze bieži tiek veidota un pēc tam apgriezta

• Ideāli piemērots liela apjoma ražošanai

Priekšrocības:

• Precīzas, gandrīz tīras formas detaļas

• Augsta atkārtojamība un efektivitāte

• Uzlabotas mehāniskās īpašības, pateicoties graudu izlīdzinājumam

Trūkumi:

• Augstākas instrumentu izmaksas

• Ierobežots ar mazākām un vidēja izmēra detaļām

• Nepieciešams sarežģītāks aprīkojums

Pieteikumi:

• Zobrati

• Savienojošie stieņi

• Automobiļu un kosmosa komponenti

3. Apjukums kalšanā

DefinīcijaIetver metāla stieņa daļas diametra palielināšanu, saspiežot tā garumu.

Process:

• Parasti veic horizontālās kalšanas mašīnās

• Izmanto galviņu veidošanai uz skrūvēm, kniedēm un stiprinājumiem

Priekšrocības:

• Simetrisku komponentu efektīva ražošana

• Laba mehāniskā izturība

• Augsts ražošanas ātrums

Pieteikumi:

• Skrūves

• Skrūves

• Vārpstas un vārstu kāti

4. Bezšuvju gredzenu velmēšana

Definīcija: Īpašs kalšanas veids, kurā gredzens tiek veidots no caurdurtas sagataves un pēc tam izplests, velmējot.

Priekšrocības:

• Lieliska graudu orientācija

• Precīzs sienas biezums

• Izmaksu ziņā efektīvs liela diametra gredzeniem

Pieteikumi:

• Gultņi

• Atloki

• Zobrati un spiedtvertņu komponenti

Papildu klasifikācijas

Mūsdienu kalšanas procesos tiek klasificēti arī šādi faktori:

a. Mašīnas tips

• Āmuru kalšana

• Hidrauliskā presēšanas kalšana

• Skrūvju preses kalšana

• Mehāniskā presēšanas kalšana

b. Automatizācijas līmenis

• Manuāla kalšana

• Pusautomātiskā kalšana

• Pilnībā automātiska kalšana

c. Materiāla veids

• Dzelzs (oglekļa tērauds, nerūsējošais tērauds)

• Krāsainie metāli (alumīnijs, varš, titāns, niķeļa sakausējumi)

Kalšana salīdzinājumā ar citām metāla formēšanas metodēm