Kalšanas, kalšanas un aukstās kalšanas skaidrojums?

Kalšana ir apstrādes metode, kurā izmanto kalšanas iekārtas, lai izdarītu spiedienu uz metāla sagatavi, lai radītu plastisku deformāciju, lai iegūtu kalumus ar noteiktām mehāniskām īpašībām, noteiktu formu un izmēru. Kalšana un štancēšana pieder pie plastmasas apstrādes būtības, ko kopā dēvē par kalšanu. Kalšana ir izplatīta formēšanas metode mehāniskajā ražošanā.

Kalšana var novērst metāla porainību un metināšanas caurumus, un kalumu mehāniskās īpašības parasti ir labākas nekā tāda paša materiāla lējumiem. Svarīgām detaļām ar lielu slodzi un smagiem darba apstākļiem mašīnās pārsvarā izmanto kalumus, izņemot velmētas plāksnes, profilus vai vienkāršas formas metinājumus. Kalšanu var iedalīt aukstā kalšanā un karstajā kalšanā atbilstoši sagataves temperatūrai apstrādes laikā. Aukstā kalšana parasti tiek apstrādāta istabas temperatūrā, un karstā kalšana tiek apstrādāta pārkristalizācijas temperatūrā, kas ir augstāka par tukšo metālu. Dažreiz kalšanu, kad tā tiek uzkarsēta, bet temperatūra nepārsniedz pārkristalizācijas temperatūru, sauc par siltu kalšanu. Tomēr šis sadalījums ražošanā nav pilnībā vienots. Tērauda pārkristalizācijas temperatūra ir aptuveni 460 grādi, bet 800 grādus parasti izmanto kā dalīšanas līniju, un karstā kalšana ir augstāka par 800 grādiem; Temperatūru no 300 grādiem līdz 800 grādiem sauc par siltu kalšanu vai daļēji karstu kalšanu. Kalšanu var iedalīt brīvajā kalšanā, kalšanas presē, aukstā kalšanā, radiālā kalšanā, ekstrūzijas, formēšanas velmēšanas, ruļļu kalšanas, velmēšanas un tā tālāk. Sagataves deformāciju zem spiediena pamatā neierobežo ārējie ierobežojumi, ko sauc par brīvo kalšanu, ko sauc arī par atvērto kalšanu; Citu kalšanas metožu tukšo deformāciju ierobežo presforma, ko sauc par slēgtā režīma kalšanu.

Formēšanas instrumentiem, piemēram, formēšanas velmēšanai, velmēšanai un velmēšanai, ir relatīva rotācijas kustība ar sagatavi, kas rada spiedienu un veido sagatavi punktu pa punktam un asimptomotiski, tāpēc to sauc arī par rotējošo kalšanu. Kalšanas materiāli galvenokārt ir oglekļa tērauds un leģētais tērauds ar dažādām sastāvdaļām, kam seko alumīnijs, magnijs, varš, titāns un to sakausējumi. Materiālu sākotnējā stāvoklī ietilpst stieņi, lietņi, metāla pulveris un šķidrais metāls. Parasti mazos un vidējos kalumos kā sagataves izmanto apaļus vai kvadrātveida stieņus. Stieņa graudu struktūra un mehāniskās īpašības ir viendabīgas un labas, forma un izmērs ir precīzas, un virsmas kvalitāte ir laba, kas ir ērti masveida ražošanai.

Kamēr sildīšanas temperatūra un deformācijas apstākļi tiek saprātīgi kontrolēti, kalumus ar izcilu veiktspēju var kalt bez lielas kalšanas deformācijas. Lietus izmanto tikai lieliem kalumiem. Liets ir kā atlieta struktūra ar lieliem kolonnu kristāliem un brīviem centriem. Tāpēc ar lielu plastisko deformāciju kolonnu kristāli ir jāsadala smalkos graudos un brīvi jāsablīvē, lai iegūtu izcilu metāla struktūru un mehāniskās īpašības. Pulvermetalurģijas sagatavi, kas izveidota, presējot un apdedzinot, var izgatavot pulvera kalšanā, karstā stāvoklī kaljot bez uzliesmojuma. Kalšanas pulveris ir tuvu vispārējo kalumu blīvumam, tam ir labas mehāniskās īpašības un augsta precizitāte, un tas var samazināt turpmāko griešanu. Pulvera kalšanas iekšējā struktūra ir viendabīga bez segregācijas. To var izmantot mazu zobratu un citu sagatavju izgatavošanai.

Tomēr pulvera cena ir daudz augstāka nekā parastam stienim, un tā pielietojums ražošanā ir ierobežots. Izdarot statisku spiedienu uz šķidro metālu, kas ieliets matricas urbumā, lai tas sastingtu, kristalizētos, plūst, plastiski deformētos un veidotos spiediena ietekmē, var iegūt presformas kalumus ar nepieciešamo formu un īpašībām. Šķidrā metāla kalšana ir formēšanas metode starp liešanu un kalšanu, kas ir īpaši piemērota sarežģītām plānsienu detaļām, kuras ir grūti veidot ar vispārēju kalšanu. Dažādām kalšanas metodēm ir dažādi procesi, starp kuriem karstās kalšanas procesa plūsma ir visilgākā. Vispārējā secība ir: kalšanas sagataves noblīvēšana; Kalšanas materiālu sildīšana; Ruļļu kalšanas sagatavju sagatavošana; Kalšanas kalšana; Apgriešana; Starpposma pārbaude, lai pārbaudītu kalumu izmērus un virsmas defektus; Kalumu termiskā apstrāde, lai novērstu kalšanas spriegumu un uzlabotu metāla griešanas veiktspēju; Tīrīšana, galvenokārt, lai noņemtu virsmas oksīda skalu; Korekcija; Pārbaude: parasti kalumiem ir jāveic izskata un cietības pārbaude, un svarīgiem kalumiem jāveic arī ķīmiskā sastāva analīze, mehāniskās īpašības, atlikušais spriegums un citas pārbaudes un nesagraujošās pārbaudes. Kalšana ir kalšanas un štancēšanas vispārpieņemtais nosaukums. Tā ir formēšanas un apstrādes metode, kas izmanto kalšanas iekārtu āmura galvu, laktas bloku, perforatoru vai presformu, lai izdarītu spiedienu uz sagatavi, lai radītu plastisku deformāciju, lai iegūtu nepieciešamās formas un izmēra detaļas.

Kalšanas procesā visam sagatavei ir acīmredzama plastiskā deformācija un liela plastmasas plūsma; Štancēšanas procesā sagatavi galvenokārt veido, mainot katras daļas laukuma telpisko stāvokli, un tajā nav liela attāluma plastmasas plūsmas. Kalšanu galvenokārt izmanto metāla detaļu apstrādei, un to var izmantot arī dažu nemetāla detaļu apstrādei, piemēram, inženierplastmasai, gumijai, keramikas sagatavēm, ķieģeļu sagatavēm un kompozītmateriāliem. Velmēšana un vilkšana kalšanas un metalurģijas rūpniecībā pieder plastmasas apstrādei jeb spiediena apstrādei, bet kalšanu galvenokārt izmanto metāla detaļu ražošanai, savukārt velmēšanu un vilkšanu galvenokārt izmanto vispārēju metāla materiālu, piemēram, plākšņu, lentu, cauruļu, profilu un stiepļu ražošanai. stienis. Neolīta laikmeta beigās cilvēki sāka kalt dabisko sarkano varu, lai izgatavotu rotājumus un sīkrīkus. Ķīna ir izmantojusi aukstās kalšanas tehnoloģiju, lai izgatavotu instrumentus vairāk nekā 2000 gadus pirms mūsu ēras. Piemēram, sarkanajiem bronzas objektiem, kas tika izrakti no Qijia kultūras vietas Huangniangtai Vuvei, Gansu provincē, ir acīmredzamas āmura pēdas. Šan dinastijas vidū meteorītu dzelzi izmantoja ieroču ražošanā, un tika pieņemts karsēšanas kalšanas process. Bloku kausēšanas kalts dzelzs parādījās vēlā pavasarī un rudens periodā veidojas, vairākkārt karsējot un kaljot, lai ekstrudētu oksīdu ieslēgumus. Sākumā cilvēki kalti, šūpojot āmuru. Vēlāk cilvēki vilka virves un skriemeļus, lai paceltu smago āmuru, un pēc tam brīvi krita, lai kaltu sagatavi. Pēc 14. gadsimta parādījās dzīvnieku spēks un hidrauliskā nolaižamā āmura kalšana. 1842. gadā Neismits no Anglijas izgatavoja pirmo tvaika āmuru, liekot kalšanai ienākt jaudas izmantošanas laikmetā. Vēlāk viens pēc otra parādījās kalšanas hidrauliskā prese, ar motoru darbināms šinas āmurs, gaisa kalšanas āmurs un mehāniskā prese. Splint āmurs pirmo reizi tika izmantots Amerikas pilsoņu karā (1861–1865), lai kaltu ieroču daļas. Pēc tam Eiropā parādījās tvaika kalšanas āmurs, un kalšanas process pakāpeniski tika popularizēts. Līdz 19. gadsimta beigām bija izveidojusies mūsdienu kalšanas iekārtu pamatkategorija. 20. gadsimta sākumā līdz ar automašīnu masveida ražošanu karstā kalšana strauji attīstījās un kļuva par galveno kalšanas procesu. 20. gadsimta vidū karstās kalšanas prese, plakanas kalšanas mašīna un kalšanas āmurs ar laktu pakāpeniski nomainīja parasto kalšanas āmuru, uzlabojot produktivitāti un samazinot vibrāciju un troksni. Izstrādājot jaunus kalšanas procesus, piemēram, mazāk oksidācijas un bezoksidācijas sildīšanas tehnoloģiju, augstas precizitātes un ilgmūžīgas presformas, karsto ekstrūzijas un formēšanas velmēšanu, kā arī kalšanas operatorus, manipulatorus un automātiskās kalšanas ražošanas līnijas, tiek panākta efektivitāte un ekonomiskais efekts. kalšanas ražošana ir nepārtraukti uzlabota. Aukstā kalšana notiek pirms karstās kalšanas. Agrīnās sarkanās vara, zelta, sudraba loksnes un monētas tika auksti kaltas. Aukstās kalšanas pielietojums mehāniskajā ražošanā tika popularizēts 20. gadsimtā.

Aukstā apgriešana, aukstā ekstrūzija, radiālā kalšana un šūpošanās velmēšana ir attīstījušās viena pēc otras, pakāpeniski veidojot efektīvu kalšanas procesu, kas var izgatavot precīzas detaļas bez griešanas. Agrīnā štancēšanai izmantoja tikai vienkāršus instrumentus, piemēram, lāpstu, šķēres, perforatoru, āmuru un laktu, lai izveidotu metāla plāksnes (galvenokārt vara vai vara sakausējuma plāksnes) ar manuālu griešanu, caurumošanu, kalšanu un klauvēšanu, lai ražotu mūzikas instrumentus un instrumentus, piemēram, traukus. gongi, šķīvji un šķīvji. Pieaugot vidējo un biezo plākšņu ražošanai un štancēšanas hidrauliskās preses un mehāniskās preses attīstībai, štancēšanas apstrādi sāka mehanizēt arī -19gadsimta vidū. 1905. gadā ASV sāka ražot karstās nepārtrauktās velmēšanas šauro slokšņu tērauda ruļļus, 1926. gadā sāka ražot platu slokšņu tēraudu, un pēc tam parādījās aukstās nepārtrauktās velmēšanas lentes tērauds.

Tajā pašā laikā tiek palielināta plākšņu un sloksņu jauda, ​​uzlabota kvalitāte un samazinātas izmaksas. Apvienojumā ar kuģu, dzelzceļa transportlīdzekļu, katlu, konteineru, automašīnu un kannu ražošanas attīstību, štancēšana ir kļuvusi par vienu no visplašāk izmantotajiem formēšanas procesiem. Kalšanu galvenokārt klasificē pēc formēšanas režīma un deformācijas temperatūras. Saskaņā ar formēšanas metodi kalšanu var iedalīt kalšanā un štancēšanā; Pēc deformācijas temperatūras kalšanu var iedalīt karstā kalšanā, aukstā kalšanā, siltā kalšanā un izotermiskā kalšanā. Karstā kalšana ir kalšana virs metāla pārkristalizācijas temperatūras. Temperatūras paaugstināšana var uzlabot metāla plastiskumu, uzlabot apstrādājamā priekšmeta iekšējo kvalitāti un padarīt to nav viegli plaisāt. Augsta temperatūra var arī samazināt metāla deformācijas izturību un kalšanas iekārtu tonnāžu. Tomēr ir daudz karstās kalšanas procesu, slikta sagataves precizitāte un raupja virsma, un kalumi ir pakļauti oksidācijai, dekarbonizācijai un degšanas zudumiem. Aukstā kalšana ir kalšana, kas tiek veikta temperatūrā, kas ir zemāka par metāla pārkristalizācijas temperatūru. Parasti aukstā kalšana galvenokārt attiecas uz kalšanu istabas temperatūrā, un kalšanu temperatūrā, kas ir augstāka par istabas temperatūru, bet ne augstāka par pārkristalizācijas temperatūru, sauc par siltu kalšanu. Siltai kalšanai ir augsta precizitāte, gluda virsma un maza deformācijas izturība.

Aukstā kalšanas veidā istabas temperatūrā veidotajai sagatavei ir augsta formas un izmēru precizitāte, gluda virsma un dažas apstrādes procedūras, kas ir ērti automātiskai ražošanai. Daudzas aukstās kalšanas un štancēšanas detaļas var tieši izmantot kā detaļas vai izstrādājumus bez griešanas. Tomēr aukstās kalšanas laikā metāla zemās plastiskuma dēļ tas ir viegli saplaisāt deformācijas laikā, un deformācijas pretestība ir liela, tāpēc ir nepieciešamas lielas tonnāžas kalšanas iekārtas. Izotermiskā kalšana nodrošina nemainīgu sagataves temperatūru visā formēšanas procesā. Izotermiskā kalšana ir, lai pilnībā izmantotu dažu metālu augsto plastiskumu tajā pašā temperatūrā vai iegūtu specifisku mikrostruktūru un īpašības. Izotermiskajai kalšanai ir jāuztur forma un sagatave nemainīgā temperatūrā, kas prasa lielas izmaksas. To izmanto tikai īpašiem kalšanas procesiem, piemēram, superplastiskai formēšanai. Kalšana var mainīt metāla struktūru un uzlabot metāla īpašības. Pēc tam, kad lietnis ir karsti kalts, oriģināls kā liet porainība, porainība un mikro plaisas tiek sablīvētas vai metinātas; Sākotnējais dendrīta kristāls ir salauzts, padarot graudu smalkāku; Tajā pašā laikā tiek mainīta sākotnējā karbīda segregācija un nevienmērīgais sadalījums, lai padarītu struktūru viendabīgu, lai iegūtu blīvu, viendabīgu, smalku, labu visaptverošu veiktspēju un uzticamu izmantošanu. Pēc karstās kalšanas deformācijas metāls ir šķiedraina struktūra; Pēc aukstās kalšanas deformācijas metāla kristāli ir kārtībā. Kalšana ir panākt, lai metāls plūst plastiski, lai sagatavei būtu nepieciešamā forma. Pēc tam, kad ārēja spēka ietekmē tiek ģenerēta plastmasas plastmasas plūsma, apjoms paliek nemainīgs, un metāls vienmēr plūst uz daļu ar vismazāko pretestību. Ražošanā sagataves forma bieži tiek kontrolēta saskaņā ar šiem likumiem, lai realizētu izjaukšanu, vilkšanu, rīvēšanu, liekšanu, dziļo vilkšanu un citas deformācijas. Kaltās sagataves izmērs ir precīzs, kas veicina masveida ražošanas organizēšanu. Kalšanas, ekstrūzijas, štancēšanas un citos pielietojumos presformas formēšanas izmērs ir precīzs un stabils. Augstas efektivitātes kalšanas iekārtas un automātisko kalšanas ražošanas līniju var izmantot, lai organizētu profesionālu masveida ražošanu vai masveida ražošanu. Kalšanas ražošanas process ietver kalšanas sagataves noformēšanu, karsēšanu un pirmapstrādi pirms formēšanas; Apstrādājamo priekšmetu pārbaude, kalibrēšana un pēctermiskā apstrāde. Parastās kalšanas mašīnas ietver kalšanas āmuru, hidraulisko presi un mehānisko presi. Kalšanas āmuram ir liels trieciena ātrums, kas veicina metāla plastmasas plūsmu, taču tas radīs vibrāciju; Hidrauliskās preses statiskā kalšana veicina metāla kalšanu un organizācijas uzlabošanu. Darbs ir stabils, bet produktivitāte zema; Mehāniskās preses gājiens ir fiksēts, kas ir viegli realizējams mehanizācija un automatizācija. Nākotnē kalšanas process attīstīsies kalšanas detaļu iekšējās kvalitātes uzlabošanā, precīzās kalšanas un precīzās štancēšanas tehnoloģijas attīstībā, kalšanas iekārtu un kalšanas ražošanas līnijas ar augstāku produktivitāti un automatizāciju izstrādē, elastīgas kalšanas formēšanas sistēmas izstrādē, jaunu kalšanas materiālu izstrādē un kalšanas apstrādes metodes. Kalto detaļu iekšējās kvalitātes uzlabošana galvenokārt ir paredzēta, lai uzlabotu to mehāniskās īpašības (stiprību, plastiskumu, stingrību, noguruma izturību) un uzticamību. Tam nepieciešams labāk pielietot metāla plastisko deformāciju teoriju; Uzklāt materiālus ar labāku iekšējo kvalitāti; Pareizi veiciet pirmskalšanas karsēšanu un kalšanas termisko apstrādi; Stingrāka un plašāka kaltu detaļu nesagraujošā pārbaude. Mazāk un bez griešanas ir vissvarīgākais pasākums un virziens mašīnbūves nozarei, lai uzlabotu materiālu izmantošanu, uzlabotu darba ražīgumu un samazinātu enerģijas patēriņu. Mazāks kalšanas sastāvs, bez oksidācijas karsēšanas, kā arī veidņu materiālu un virsmas apstrādes metožu izstrāde ar augstu cietību, nodilumizturību un ilgu kalpošanas laiku.