Kalimas yra bendras kalimo ir štampavimo pavadinimas. Tai formavimo apdorojimo metodas, kurio metu kalimo mašinos arba formos plaktukas, priekalas ir perforatorius spaudžia ruošinį, kad sukeltų plastinę deformaciją ir gautų reikiamos formos bei dydžio detales.
Kas yra kalimas
Kalimo proceso metu visas ruošinys patiria didelę plastinę deformaciją ir gana didelį plastinį tekėjimą. Štampavimo procese ruošinys daugiausia formuojamas keičiant kiekvienos detalės ploto erdvinę padėtį, o jo viduje nėra didelio atstumo plastinio tekėjimo. Kalimas daugiausia naudojamas metalinėms detalėms apdirbti. Jis taip pat gali būti naudojamas tam tikrų nemetalų, tokių kaip inžineriniai plastikai, guma, keraminiai ruošiniai, plytos, apdirbimui ir kompozicinių medžiagų formavimui.
Kalimo ir metalurgijos pramonėje valcavimas, tempimas ir kt. yra plastiko arba slėgio apdorojimas. Tačiau kalimas daugiausia naudojamas metalinėms detalėms gaminti, o valcavimas ir tempimas daugiausia naudojami bendrosios paskirties metalinėms medžiagoms, tokioms kaip plokštės, juostelės, vamzdžiai, profiliai ir vielos, gaminti.
Kalimo klasifikacija
Kalimas daugiausia klasifikuojamas pagal formavimo būdą ir deformacijos temperatūrą. Pagal formavimo būdą kalimą galima suskirstyti į dvi kategorijas: kalimą ir štampavimą. Pagal deformacijos temperatūrą kalimą galima suskirstyti į karštąjį kalimą, šaltąjį kalimą, šiltą kalimą, izoterminį kalimą ir kt.
1. Karštas kalimas
Karštasis kalimas – tai kalimas, atliekamas aukštesnėje nei metalo rekristalizacijos temperatūroje. Padidinus temperatūrą, galima pagerinti metalo plastiškumą, o tai yra naudinga gerinant ruošinio savybes ir mažinant įtrūkimų tikimybę. Aukšta temperatūra taip pat gali sumažinti metalo atsparumą deformacijai ir sumažinti reikalingą tonažą.kalimo mašinosTačiau yra daug karštojo kalimo procesų, ruošinio tikslumas yra prastas, paviršius nelygus. Kaltiniai yra linkę oksiduotis, dekarbonizuotis ir degti. Kai ruošinys yra didelis ir storas, medžiaga pasižymi dideliu stiprumu ir mažu plastiškumu (pvz., ypač storų plokščių valcavimo lenkimas, didelio anglies kiekio plieno strypų tempimas ir kt.), todėl naudojamas karštasis kalimas.
Paprastai naudojamos karštojo kalimo temperatūros yra šios: anglinio plieno 800–1250 ℃; legiruoto konstrukcinio plieno 850–1150 ℃; greitapjovio plieno 900–1100 ℃; dažniausiai naudojamo aliuminio lydinio 380–500 ℃; lydinio 850–1000 ℃; žalvario 700–900 ℃.
2. Šaltasis kalimas
Šaltasis kalimas yra kalimas, atliekamas žemesnėje nei metalo rekristalizacijos temperatūroje. Paprastai tariant, šaltasis kalimas reiškia kalimą kambario temperatūroje.
Kambario temperatūroje šaltojo kalimo būdu suformuoti ruošiniai pasižymi dideliu formos ir matmenų tikslumu, lygiais paviršiais, mažai apdorojimo etapų ir yra patogūs automatizuotai gamybai. Daugelį šaltojo kalimo ir šaltojo štampavimo detalių galima tiesiogiai naudoti kaip detales ar gaminius, nereikalaujant mechaninio apdirbimo. Tačiau šaltojo kalimo metu dėl mažo metalo plastiškumo deformacijos metu lengvai atsiranda įtrūkimų, o atsparumas deformacijai yra didelis, todėl reikia didelių tonažo kalimo mašinų.
3. Šiltas kalimas
Kalimas aukštesnėje nei įprasta temperatūroje, bet neviršijant rekristalizacijos temperatūros, vadinamas šiltuoju kalimu. Metalas yra pašildomas, o kaitinimo temperatūra yra daug žemesnė nei karštojo kalimo. Šiltas kalimas pasižymi didesniu tikslumu, lygesniu paviršiumi ir mažu atsparumu deformacijai.
4. Izoterminis kalimas
Izoterminis kalimas palaiko pastovią ruošinio temperatūrą viso formavimo proceso metu. Izoterminis kalimas yra skirtas visapusiškai išnaudoti tam tikrų metalų didelį plastiškumą toje pačioje temperatūroje arba gauti specifines struktūras ir savybes. Izoterminiam kalimui reikia palaikyti formą ir blogą medžiagą pastovioje temperatūroje, o tai reikalauja didelių sąnaudų ir naudojama tik specialiems kalimo procesams, tokiems kaip superplastinis formavimas.
Kalimo charakteristikos
Kalimas gali pakeisti metalo struktūrą ir pagerinti metalo savybes. Karštai kaliant luitą, pirminis liejimo būsenos laisvumas, poros, mikroįtrūkimai ir kt. yra sutankinami arba suvirinami. Pirminiai dendritai susmulkinami, todėl grūdeliai tampa smulkesni. Tuo pačiu metu keičiama pirminė karbidų segregacija ir netolygus pasiskirstymas. Struktūra tampa vienoda, kad būtų gauti tankūs, vienodi, smulkūs, gerų bendrų eksploatacinių savybių ir patikimi naudoti kaltiniai. Karštai kaliant, metalas įgauna pluoštinę struktūrą. Šaltai kaliant, metalo kristalai tampa tvarkingi.
Kalimas – tai metalo plastinio tekėjimo užtikrinimas, kad būtų suformuotas norimos formos ruošinys. Dėl išorinės jėgos veikiant plastiniam tekėjimui metalo tūris nekinta, o metalas visada teka į mažiausią pasipriešinimą patiriančią detalę. Gamybos metu ruošinio forma dažnai kontroliuojama pagal šiuos dėsnius, kad būtų pasiektos tokios deformacijos kaip sustorėjimas, pailgėjimas, išsiplėtimas, lenkimas ir gilusis tempimas.
Kaltinio ruošinio dydis yra tikslus ir padeda organizuoti masinę gamybą. Liejimo formų matmenys tokiose srityse kaip kalimas, ekstruzija ir štampavimas yra tikslūs ir stabilūs. Didelio efektyvumo kalimo mašinos ir automatinės kalimo gamybos linijos gali būti naudojamos specializuotai masinei arba masinei gamybai organizuoti.
Dažniausiai naudojamos kalimo mašinos yra kalimo plaktukai,hidrauliniai presai, ir mechaniniai presai. Kalimo plaktukas turi didelį smūgio greitį, kuris yra naudingas metalo plastiškumui, tačiau jis sukels vibraciją. Hidraulinis presas naudoja statinį kalimą, kuris yra naudingas kalti per metalą ir pagerinti konstrukciją. Darbas yra stabilus, tačiau našumas yra mažas. Mechaninis presas turi fiksuotą eigą ir jį lengva mechanizuoti bei automatizuoti.
Kalimo technologijos plėtros tendencijos
1) Pagerinti kaltinių detalių vidinę kokybę, daugiausia siekiant pagerinti jų mechanines savybes (stiprumą, plastiškumą, tvirtumą, atsparumą nuovargiui) ir patikimumą.
Tam reikia geriau taikyti metalų plastinės deformacijos teoriją. Naudoti medžiagas, kurios iš esmės yra geresnės kokybės, pavyzdžiui, vakuume apdorotą plieną ir vakuume išlydytą plieną. Teisingai atlikti išankstinį kalimo kaitinimą ir kalimo terminį apdorojimą. Atlikti griežtesnius ir išsamesnius kaltinių detalių neardomuosius bandymus.
2) Toliau plėtoti tikslaus kalimo ir tikslaus štampavimo technologijas. Nepjaustomas apdorojimas yra svarbiausia priemonė ir kryptis mašinų pramonei, siekiant pagerinti medžiagų panaudojimą, padidinti darbo našumą ir sumažinti energijos suvartojimą. Neoksidacinio kalimo ruošinių kaitinimo, taip pat didelio kietumo, atsparių dilimui, ilgaamžių liejimo medžiagų ir paviršiaus apdorojimo metodų kūrimas paskatins platesnį tikslaus kalimo ir tikslaus štampavimo taikymą.
3) Tobulinti kalimo įrangą ir gamybos linijas, pasižyminčias didesniu našumu ir automatizavimu. Specializuotos gamybos metu labai padidėja darbo našumas ir sumažėja kalimo sąnaudos.
4) Sukurti lanksčias kalimo formavimo sistemas (taikant grupinę technologiją, greitą matricų keitimą ir kt.). Tai leidžia naudoti didelio efektyvumo ir labai automatizuotas kalimo įrangą arba gamybos linijas, kad našumas ir ekonomiškumas būtų artimi masinės gamybos lygiui.
5) Kurti naujas medžiagas, tokias kaip miltelinės metalurgijos medžiagų (ypač dvisluoksnių metalo miltelių) kalimo apdorojimo metodai, skystas metalas, pluoštu armuoti plastikai ir kitos kompozicinės medžiagos. Kurti tokias technologijas kaip superplastinis formavimas, didelės energijos formavimas ir vidinis aukšto slėgio formavimas.
Įrašo laikas: 2024 m. vasario 4 d.
