Kalšana ir kalšanas un štancēšanas kolektīvais nosaukums. Tā ir formēšanas apstrādes metode, kurā kalšanas mašīnas vai veidnes āmuru, laktu un perforatoru izmanto, lai radītu spiedienu uz sagatavi, izraisot plastisku deformāciju un iegūstot nepieciešamās formas un izmēra detaļas.
Kas ir kalšana
Kalšanas procesā visa sagatave piedzīvo ievērojamu plastisku deformāciju un relatīvi lielu plastmasas plūsmu. Štancēšanas procesā sagatavi galvenokārt veido, mainot katras detaļas laukuma telpisko pozīciju, un tās iekšpusē nav lielas attāluma plastmasas plūsmas. Kalšanu galvenokārt izmanto metāla detaļu apstrādei. To var izmantot arī noteiktu nemetālu, piemēram, inženierplastmasas, gumijas, keramikas sagatavju, ķieģeļu, apstrādei un kompozītmateriālu formēšanai.
Kalšanas un metalurģijas nozarēs velmēšana, stiepšana u. c. visas darbības ir plastmasas vai spiediena apstrāde. Tomēr kalšanu galvenokārt izmanto metāla detaļu ražošanai, savukārt velmēšanu un stiepšanu galvenokārt izmanto vispārējas nozīmes metāla materiālu, piemēram, plākšņu, sloksņu, cauruļu, profilu un stiepļu, ražošanai.
Kalšanas klasifikācija
Kalšanu galvenokārt klasificē pēc formēšanas metodes un deformācijas temperatūras. Saskaņā ar formēšanas metodi kalšanu var iedalīt divās kategorijās: kalšana un štancēšana. Atkarībā no deformācijas temperatūras kalšanu var iedalīt karstajā kalšanā, aukstajā kalšanā, siltajā kalšanā un izotermiskajā kalšanā utt.
1. Karstā kalšana
Karstā kalšana ir kalšana, kas tiek veikta virs metāla rekristalizācijas temperatūras. Temperatūras paaugstināšana var uzlabot metāla plastiskumu, kas ir labvēlīgi sagataves iekšējās kvalitātes uzlabošanai un tās plaisāšanas riska samazināšanai. Augsta temperatūra var arī samazināt metāla deformācijas izturību un nepieciešamās tonnāžas daudzumu.kalšanas iekārtasTomēr ir daudz karstās kalšanas procesu, sagataves precizitāte ir slikta, virsma nav gluda, un kalumi ir pakļauti oksidēšanās, dekarburizācijas un apdegumu bojājumiem. Ja sagatave ir liela un bieza, materiālam ir augsta izturība un zema plastiskums (piemēram, īpaši biezu plākšņu velmēšanas locīšana, augsta oglekļa tērauda stieņu vilkšana utt.), un tiek izmantota karstā kalšana.
Parasti izmantotās karstās kalšanas temperatūras ir: oglekļa tērauds 800–1250 ℃; leģētais strukturālais tērauds 850–1150 ℃; ātrgriezējtērauds 900–1100 ℃; parasti izmanto alumīnija sakausējumu 380–500 ℃; sakausējums 850–1000 ℃; misiņš 700–900 ℃.
2. Aukstā kalšana
Aukstā kalšana ir kalšana, kas tiek veikta zem metāla rekristalizācijas temperatūras. Vispārīgi runājot, aukstā kalšana attiecas uz kalšanu istabas temperatūrā.
Ar auksto kalšanu istabas temperatūrā veidotām sagatavēm ir augsta formas un izmēru precizitāte, gludas virsmas, maz apstrādes soļu un tās ir ērti automatizētai ražošanai. Daudzas auksti kaltas un auksti štancētas detaļas var tieši izmantot kā detaļas vai izstrādājumus bez nepieciešamības veikt apstrādi. Tomēr aukstās kalšanas laikā metāla zemās plastiskuma dēļ deformācijas laikā viegli rodas plaisas, un deformācijas izturība ir liela, tāpēc ir nepieciešamas lielas tonnāžas kalšanas iekārtas.
3. Siltā kalšana
Kalšanu temperatūrā, kas ir augstāka par parasto temperatūru, bet nepārsniedz rekristalizācijas temperatūru, sauc par silto kalšanu. Metāls tiek iepriekš uzkarsēts, un karsēšanas temperatūra ir daudz zemāka nekā karstās kalšanas temperatūra. Siltajai kalšanai ir augstāka precizitāte, gludāka virsma un zema deformācijas izturība.
4. Izotermiskā kalšana
Izotermiskā kalšana uztur sagataves temperatūru nemainīgu visa formēšanas procesa laikā. Izotermiskā kalšana ir paredzēta, lai pilnībā izmantotu noteiktu metālu augsto plastiskumu vienā temperatūrā vai iegūtu noteiktas struktūras un īpašības. Izotermiskā kalšana prasa uzturēt veidni un slikto materiālu nemainīgā temperatūrā, kas prasa augstas izmaksas un tiek izmantota tikai īpašiem kalšanas procesiem, piemēram, superplastiskai formēšanai.
Kalšanas raksturojums
Kalšana var mainīt metāla struktūru un uzlabot metāla īpašības. Pēc karstās kalšanas lietņa sākotnējais vaļīgums, poras, mikroplaisas utt. tiek sablīvētas vai sametinātas. Sākotnējie dendrīti tiek sadalīti, padarot graudus smalkākus. Vienlaikus tiek mainīta sākotnējā karbīda segregācija un nevienmērīgais sadalījums. Padarīt struktūru vienmērīgu, lai iegūtu blīvus, vienmērīgus, smalkus kalumus ar labu kopējo veiktspēju un uzticamību lietošanā. Pēc karstās kalšanas deformācijas metālam ir šķiedraina struktūra. Pēc aukstās kalšanas deformācijas metāla kristāls kļūst sakārtots.
Kalšana ir metāla plastiskas plūsmas nodrošināšana, lai izveidotu vēlamās formas sagatavi. Metāla tilpums pēc plastiskās plūsmas notikuma ārēja spēka ietekmē nemainās, un metāls vienmēr plūst uz detaļu ar vismazāko pretestību. Ražošanā sagataves forma bieži tiek kontrolēta saskaņā ar šiem likumiem, lai panāktu tādas deformācijas kā sabiezējums, pagarinājums, izplešanās, locīšana un dziļā vilkšana.
Kaltās sagataves izmērs ir precīzs un veicina masveida ražošanas organizēšanu. Veidņu veidošanas izmēri tādās jomās kā kalšana, ekstrūzija un štancēšana ir precīzi un stabili. Augstas efektivitātes kalšanas iekārtas un automātiskās kalšanas ražošanas līnijas var izmantot, lai organizētu specializētu masveida vai masveida ražošanu.
Bieži izmantotās kalšanas iekārtas ir kalšanas āmuri,hidrauliskās preses, un mehāniskās preses. Kalšanas āmuram ir liels trieciena ātrums, kas ir labvēlīgs metāla plastiskajai plūsmai, taču tas radīs vibrāciju. Hidrauliskā prese izmanto statisko kalšanu, kas ir labvēlīga metāla kalšanai un konstrukcijas uzlabošanai. Darbs ir stabils, bet produktivitāte ir zema. Mehāniskajai presei ir fiksēts gājiens, un to ir viegli mehanizēt un automatizēt.
Kalšanas tehnoloģijas attīstības tendences
1) Uzlabot kaltu detaļu iekšējo kvalitāti, galvenokārt, lai uzlabotu to mehāniskās īpašības (izturību, plastiskumu, sīkstumu, noguruma izturību) un uzticamību.
Tas prasa labāku metālu plastiskās deformācijas teorijas pielietojumu. Jāpiemēro materiāli ar dabiski labāku kvalitāti, piemēram, vakuumā apstrādāts tērauds un vakuumā kausēts tērauds. Pareizi jāveic pirmskalšanas karsēšana un kalšanas termiskā apstrāde. Stingrāka un plašāka kalto detaļu nesagraujošā pārbaude.
2) Turpināt attīstīt precīzās kalšanas un precīzās štancēšanas tehnoloģiju. Negriešanas apstrāde ir vissvarīgākais pasākums un virziens mašīnbūves nozarē, lai uzlabotu materiālu izmantošanu, palielinātu darba ražīgumu un samazinātu enerģijas patēriņu. Kalšanas sagatavju neoksidatīvās karsēšanas, kā arī augstas cietības, nodilumizturīgu, ilgmūžīgu veidņu materiālu un virsmas apstrādes metožu izstrāde veicinās precīzās kalšanas un precīzās štancēšanas plašāku pielietojumu.
3) Izstrādāt kalšanas iekārtas un kalšanas ražošanas līnijas ar augstāku produktivitāti un automatizāciju. Specializētā ražošanā ievērojami uzlabojas darba produktivitāte un samazinās kalšanas izmaksas.
4) Izstrādāt elastīgas kalšanas formēšanas sistēmas (izmantojot grupveida tehnoloģiju, ātru presformu maiņu utt.). Tas ļauj izmantot augstas efektivitātes un augsti automatizētas kalšanas iekārtas vai ražošanas līnijas dažādu veidu, nelielu partiju kalšanas ražošanā. Padarīt tās produktivitāti un ekonomiskumu tuvu masveida ražošanas līmenim.
5) Izstrādāt jaunus materiālus, piemēram, pulvermetalurģijas materiālu (īpaši divslāņu metāla pulvera), šķidra metāla, šķiedru armētas plastmasas un citu kompozītmateriālu kalšanas apstrādes metodes. Izstrādāt tādas tehnoloģijas kā superplastiskā formēšana, augstas enerģijas formēšana un iekšējā augstspiediena formēšana.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 4. februāris
