Kalimas: prasmė, programos ir procesai

Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie: - 1. Įžanga kalimui 2. Forge Ability 3. Forgeable Materials 4. Temperatūra 5. Procesai 6. Tepimas 7. Kaltų gaminių defektai 8. Privalumai 9. Trūkumai 10. Pritaikymas.

Kalimo įvadas:

Kalimas yra metalo formavimo procesas. Tai apima metalo kaitinimą į plastikinę būseną ir tuomet spaudžiamas rankiniu plaktuku arba galiniu plaktuku, kad būtų gauta iš anksto nustatyta produkto forma. Sąvoka „kalimas“ taip pat naudojama apibrėžiant plastikinę deformaciją, esant metalo temperatūrai, reikalingą formą, naudojant gniūžtėmis, presais ar susilpninančiomis mašinomis veikiančias presavimo jėgas.

Kaip ir kiti metalo formavimo procesai, kalimas tobulina metalo mikrostruktūrą, pašalina paslėptus defektus, pvz., Plaukų įtrūkimus ir tuštumus. Šis procesas pertvarko pluoštinę makro struktūrą, kad atitiktų metalo srautą. Dėl šių privalumų ir privalumų, palyginti su liejimu ir apdirbimu, kalimas yra labai populiarus metalo formavimo procese.

Sėkmingai suprojektavus štampus, metalinis srautas gali būti naudojamas pluoštų derinimui su numatoma maksimalaus streso kryptimi. 5.1 pav. Pavaizduoti du skirtingi alkūniniai velenai ir krano kabliai, pagaminti apdirbant iš strypų atsargos ir kalimo.

Kaip matyti, pluošto krypties kryptis yra palankesnė, nes įtempiai sluoksniuose sutampa su pluoštų kryptimi, kur stiprumas yra didžiausias.

Forge Ability:

Sąvoka „pajungimas“ apibrėžiamas kaip medžiagos gebėjimas deformuotis be gedimo ar plyšimo. Tinkamam kalimo procesui svarbu žinoti, kokio metalo deformacijos elgesys turi būti suklastotas atsižvelgiant į atsparumą deformacijai ir bet kokį numatomą neigiamą poveikį, pvz.

Tai priklauso nuo šių veiksnių:

i) Medžiagos sudėtis.

ii) medžiagos grynumas.

iii) grūdų dydis.

(iv) Darbo temperatūra.

(v) įtempių ir deformacijų pasiskirstymas.

vi) esamų fazių skaičius.

Pajėgumas didėja didinant darbo temperatūrą iki taško, kuriame fazės pasikeičia. Gryni metalai turi gerą pajėgumą.

Smulkiagrūdžio medžiaga yra geresnė nei šiurkščiavilnių medžiagų.

Nors nėra bendrai priimtino standartinio bandymo dėl kalimo gebėjimo, tačiau kai kurie toliau nurodyti bandymai atliekami su metalais kiekybiniam kalimo pajėgumo priskyrimui:

i) Nereikalingas bandymas:

Didžiausia sugedusio sugebėjimo riba be krekingo ar gedimo laikoma kalimo gebos indekso matu. Šis bandymas susijęs su cilindrinių ruošinių, turinčių tokius pačius matmenis su skirtingais deformacijos laipsniais, serija.

(ii) Įsišaknijimo bandymas:

Šis bandymas yra panašus į pirmiau minėtą bandymą, išskyrus tai, kad išilginiai išilgai ar dantukai yra daromi prieš sužeidžiant. Šis bandymas suteikia patikimesnį kalimo gebos indeksą.

iii) atsparumo tempimui bandymas:

Atliekant šį bandymą, atsparumo tempimui stiprumas laikomas kalimo gebos indekso matu. Šiam bandymui naudojama smūgio bandymo mašina su įtempimo bandymo įtaisu.

(iv) „Hot Twist“ testas:

Bandymas susideda iš apvalios, karštos juostos sukimo ir skaičiuojant posūkių skaičių iki gedimo. Kuo didesnis posūkių skaičius, tuo geresnis kalimo sugebėjimas.

Atleistinos medžiagos:

Bet kokį metalą ar lydinį, kuris gali būti įjungtas į plastikinę būseną per šildymą, be gedimo, galima suklastoti. Bet kokio metalo kalimo gebėjimą įtakoja daugybė veiksnių, tokių kaip metalo ar lydinio sudėtis, esamos priemaišos, grūdų dydis ir esamų fazių skaičius.

Temperatūros padidėjimas taip pat pagerina kalimo pajėgumą, bet iki tam tikros ribos, kai prasideda kitas etapas arba kai grūdų augimas tampa pernelyg didelis. Šiuo metu bet koks tolesnis temperatūros padidėjimas sumažins kalimo gebėjimą.

Žemiau pateikiami kai kurie metalai ir lydiniai mažėjančia gebėjimo formuoti tvarka (ty lydinys, kuriame pirmiausia parašyta geresnė padengimo galimybė):

1. Aliuminio lydiniai.

2. Magnio lydiniai.

3. Vario lydiniai.

4. Plieniniai plienai.

5. Mažai legiruoti plienai.

6. Martensitinis nerūdijantis plienas.

7. Austenitinis nerūdijantis plienas.

8. Nikelio lydiniai.

9. Titano lydiniai.

10. Molibdeno lydiniai,

11, volframo lydiniai.

Kalimo medžiagos pasirinkimas priklauso nuo pageidaujamų mechaninių šios dalies savybių, patvarumo, tempiamumo, apdirbamumo stiprumo ir kt.

Kalimo temperatūra:

Yra įvairių medžiagų, kurios gali būti apdorojamos kalimo būdu. Kiekvienas metalas arba lydinys turi savo plastikinį kalimo temperatūros intervalą. Kai kurie iš jų turi platų temperatūrų diapazoną, tuo tarpu kiti yra siaurūs. Temperatūros intervalas priklauso nuo sudedamųjų dalių ir cheminės sudėties.

Paprastai spalvotųjų metalų ir lydinių kalimo temperatūra yra daug mažesnė nei reikalaujama geležies medžiagoms. Dažniausiai naudojamų lydinių temperatūros intervalai pateikti 5.1 lentelėje. Tai mažai anglies dioksido plienas, aliuminis, magnis ir vario lydiniai, taip pat daugelis legiruotojo plieno ir nerūdijančio plieno.

Rankinio kalimo arba atviro kirtimo atveju kalimo temperatūra nustatoma pagal karšto metalo spalvą. Uždarius kalimo ar masinės gamybos kaltes, kalimo temperatūra nustatoma termoporomis ir optiniais pirometrais.

Kalimo procesai:

Visi kalimo procesai priklauso dviem pagrindiniams tipams pagal taikomą metodą:

(i) Kaltinis kalimas (kalimo kalimas arba kalimas).

(ii) Uždarytas kalimas.

(i) Atviras kalimas:

Atviro kalimo metu metalas dirba tarp dviejų plokščių miršta. Jis atliekamas rankiniu būdu juodos kalvės būdu, todėl jis taip pat vadinamas kalvos kalimu. Tai gali būti padaryta rankomis arba galia. Šiuo kalimo metu metalas kaitinamas iki plastikinės temperatūros, dedamas ant priekalo ir pakartotinai plaktukai, kol gaunama norima forma.

Dabar dieną, juodųjų kalvių kalimas naudojamas tik nedideliam lengvųjų kaltinių dirbinių skaičiui formuoti. Šis procesas daugiausia naudojamas remonto dirbtuvėse. Šiame procese ekonomiškai negalima sukurti sudėtingų formų, kurių tolerancija yra artima.

Modemo versija juodos kalvystės būdu, atvira kalimo įranga, apima variklį su varikliu arba spaudžiamas vietoje rankinio plaktuko ir kalvio alvilos.

Atviro kalimo kalimo savybės:

a) Atviro kalimo gaminiai yra skirti sunkiems kaltiniams kaltiniams, sveriantiems iki 300 tonų.

b) Šis procesas taip pat naudojamas mažoms netaisyklingų formų kaltėms, kurios negali būti pagamintos šiuolaikiškai uždarytu kalimo būdu.

(c) Operatoriaus įgūdžiai atlieka svarbų vaidmenį gaminant pageidaujamą dalies formą šildant ir iš eilės dirbant.

(d) pagaminta forma yra tik apytikslė reikiama dalis, o vėlesnė apdirbimo operacija visada reikalinga tam, kad būtų sukurta tiksli dalis pagal dizainerio pateiktą mėlyną spaudą.

(ii) Uždarytasis kalimas:

Uždarytame kalimo metale metalas yra uždaras įspaudas. Metalas pašildomas iki plastikinės būsenos temperatūros, dedamas į dvi dalis tuščiavidurį mirtį ir po to nuspaudžiamas. Uždarytas kalimas - tai kalimo kalimas, štampavimo kalimas ir mašina arba kalimas.

Poveikio (arba suspaudimo) metu karštas metalas plastiku teka, kad užpildytų įdubą. Metalo srautą riboja liejimo formos ertmė. Minkštosios dalies gamybos ciklas apima ir kitą susijusią operaciją, pvz., Griovelių pjaustymą, griovelių kaitinimą, griovelių kalimą, blykstės apipjaustymą, kalimo apdorojimą, kalibravimą ir galiausiai tikrinimą bei kokybės kontrolę. Tai parodyta 5.2 pav.

„Open-Die“ kalimo privalumai:

(1) Šis procesas naudojamas gaminant sunkius kaltinius svorius iki 300 tonų, \ t

(2) Procesas tinka mažoms netaisyklingų formų kaltėms, kurios negali būti pagamintos šiuolaikiškai uždarytu kalimo būdu.

(3) Procesas apima pigesnius įrankius ir įrangą.

(4) Procesui nereikia papildomo maitinimo šaltinio, skirtingai nei spaudos ar mašinų kalimo.

(5) Procesui nereikia atlikti brangių uždarytų miršta.

(6) Procesą galima atlikti bet kurioje vietoje, kur reikia.

Uždaryto kalimo privalumai:

(1) Didesnis gaminio savybių nuoseklumas nei atvirame kalimo ar liejimo procese.

(2) Didesnis stiprumas esant mažesniam vienetiniam svoriui, palyginti su liejiniais ar pagamintomis dalimis.

(3) Sudėtingos formos, kurių nuokrypiai yra artimi, gali būti lengvai pagaminti.

(4) Gera paviršiaus apdaila su minimalia pertekline medžiaga, kuri turi būti pašalinta apdirbant.

(5) Uždarose kalimo būdu pagamintų dalių kaina paprastai yra du ar tris kartus mažesnė nei mašinų gamybos dalis.

Nepaisant to, pagrindinės šio proceso ribojimo priežastys yra didelės kalimo kaltės kainos, ypač jei reikia gaminti sudėtingas formas.

Todėl procesas tinka tik plieno ir spalvotųjų komponentų, kurių svoris yra iki 350 kg, masinei gamybai.

Tepimo procesas kalimo procese:

Tepimas vaidina svarbų vaidmenį formuojant procesą ir negali būti ignoruojamas.

Tepimo funkcijos yra:

(i) Pašalinkite trinties tarp darbų sąsajų.

(ii) Užtikrinkite, kad būtų lengvai pasiekiamas metas.

(iii) Užkerta kelią karšto metalo prilipimui prie mirties.

(iv) Užkerta kelią karšto metalo paviršiaus sluoksniams atšaldyti santykinai šaltą miršta ir pan.

Toliau pateiktoje 5.2 lentelėje pateikiama keletas dažniausiai naudojamų tepimo priemonių:

Kalimo medžiagos:

Kaltų štampai susiduria su didelėmis sąlygomis, pvz., Aukšta temperatūra, itin didelis slėgis ir trinčiai. Dėl to, medžiaga turi būti pakankamai kieta aukštesnėse temperatūrose, taip pat turi būti stiprus, kad atlaikytų sunkias sąlygas.

Matavimo medžiagai naudojami specialūs įrankiai. Jie yra legiruoti su šiais legiruojančiais priedais: chromu, nikeliu, molibdenu ir vanadiu. Pirma, štampavimo blokai yra sušvelninti, tada apdirbti, kad būtų sukurtos pakabos. Antra, sukietėjęs ir grūdintas iki kojų. Galiausiai, įrankių kūrėjai užverčia įspūdžių ertmes.

Kaltų gaminių defektai:

Kalimo metu gali būti pastebimi defektai. Jie gali būti paviršiaus defektų ar kūno defektų. Defektų rūšis priklauso nuo daugelio veiksnių, pvz., Kalimo proceso, kalto metalo, proceso temperatūros, įrankio konstrukcijos, liejimo formos ir kt.

Toliau pateikiamas trumpas apibūdintų defektų aprašymas:

1. Krekingo:

Krekingo defektas paprastai randamas atvykusiuose ir stačiu kampu. Galimos priežastys yra nevienodas temperatūros pasiskirstymas, didelis deformacijos laipsnis, nei reikia, tempimo įtempiai kalimo proceso metu ir kt.

2. Sulankstomos:

Sulankstymo defektas dažniausiai pastebimas, kai atliekamos operacijos. Sulenkimus taip pat galima pastebėti smith-kalimo gaminamų dalių kraštuose. Galimos priežastys: per mažas perėjimas yra per mažas, metalo užsikimšimas, netinkamas kalimo dizainas ir kt.

3. Netinkami skyriai:

Netinkamos sekcijos apima negyvų metalų zonas, vamzdynus ir netaisyklingą arba smurtinį metalų srautą. Jie iš esmės yra susiję su prastu įrankiu ir dizainu.

4. Neužpildyti skyriai:

Užpildytos sekcijos kalimo metu gali būti padarytos dėl to, kad metalas neužpildo įdubos ertmės. Galimos priežastys: netinkamas metalo kiekis, netinkamas metalo pritvirtinimas, maža šildymo temperatūra, prastas kalimo dizainas ir baseino įrankis arba dizainas.

5. Nesuderintos kalyklos:

Kaltų pakitimas pastebimas, kai viršutinė ir apatinė liejimo dalys yra nesuderintos smūgio metu.

6. Smailės ir rages:

Galvutės ir skudurai yra mažos laisvos metalo projekcijos į kalimo paviršių. Galimos priežastys: netinkamas apdirbimas, prastas dizainas ir pan.

7. Perkaitintas ir sudegintas metalas:

Kartais dėl to metalas perkaito; metalas praranda savo stiprumą. Galimos priežastys: Aukšta temperatūra, nei reikalaujama, dalis, kuri šildoma per ilgai, netinkamas ir nevienodai šildomas.

8. Scale Pits:

Skalės duobės yra seklių paviršių nusėdimai. Tai sukelia skalė, kuri nebuvo pašalinta iš darbinio ruožo arba užkliuvo paviršiaus prieš kalimą. Dažnas štampų valymas ir tinkama kalimo temperatūra gali išvengti šio defekto.

9. Plyšusios pluošto srauto linijos:

Taip yra dėl greito metalo tekėjimo.

Defektų kaltinimo priežastys:

Kaltinimo defektų priežastis yra viena ar kelios iš šių priežasčių:

1. Prastos kaltinių komponentų gamybos luitų ir plokščių kokybė.

2. Blogas liejinių mechaninis stiprumas.

3. Prastas įrankis ir dizainas.

4. Netinkama suklastotos medžiagos sudėtis.

5. Netinkamas kalimo šildymas ir aušinimas.

6. Tiksliose kalimo operacijose.

7. Nesuderintas apatinių ir viršutinių dalių dalių išlygiavimas.

8. Naudojamo liejimo ir luitų skalė ir tt

Kalimo privalumai:

Toliau pateikiami kalimo proceso privalumai:

1. Rafinuota grūdų struktūra.

2. Geresnis dalių stiprumas.

3. Protingas tikslumas.

4. Kalimas gali būti lengvai suvirintas.

5. Sklandaus paviršiaus apdailos pasiekimas.

6. Reikalingas arba nereikšmingas apdirbimas.

7. Medžiagos taupymas yra mažesnis.

8. Greitesnis gamybos lygis.

9. Geriausiai tinka masinei gamybai.

10. Sumažintas kaltinių dalių svoris.

Kalimo trūkumai:

Kalimo proceso trūkumai yra:

1. Aukštos įrankių kainos.

2. Brangus įrankių priežiūra.

3. Tam tikrais atvejais po kalimo reikalingas terminis apdorojimas.

4. Formos ir dydžio apribojimas.

5. Netinkamas kalimo dizainas gali sukelti defektų, pvz., Įtrūkimų, lenkimų ir kt.

6. Sunku išlaikyti uždarytus nuokrypius.

Kalimo paraiškos:

Kaltos dalys gali būti skirstomos į tris kategorijas:

1. Mažos kalvės:

Maži kaltiniai dirbiniai yra veržlė ir varžtai, sraigtinis vairuotojas, žiedai ir kt. Maži kaltiniai dirbiniai yra suklastoti iš barų atsargų.

2. Vidutiniai kalimo gaminiai:

Vidutiniai kaltiniai dirbiniai yra strypai, nedideli alkūniniai velenai, svirtys, kabliai, geležinkelio vagonų ašys, flanšiniai sujungimai ir tt Vidutiniai kaltiniai kaltiniai gaminami iš strypų atsargų ir plokščių.

3. Sunkesnės kaltinės:

Sunkesni kaltinimai yra dideli elektrinių generatorių velenai, turbinos ir laivai, taip pat valcavimo staklių presai ir ritinėliai. Sunkesnės dalys yra apdorotos iš luitų.