Працэс кавання ў машынабудаванні - сталёвыя гільзы
(агляд складзены з апошніх галіновых дадзеных)
1. Матэрыял і зыходная форма
Нізкалегаваныя сталі, такія як ASTM A181 клас 70, 21CrMoNiV4-7, 42CrMo4 або 17-4PH, звычайна пастаўляюцца ў выглядзе дэгазаваных зліткаў або катаных пруткоў. Для таўстасценных гільзаў майстар кузні разразае прут на абрэзаныя загатоўкі, у той час як для танкасценных доўгіх гільзаў выбіраецца полы злітак або папярэдне прасвідраваны пруток для эканоміі матэрыялу і часу прэсавання.
2. Папярэдні нагрэў
Нарыхтоўкі загружаюцца ў бесперапынную печ пры тэмпературы 1150–1250 °C (сталь) або 450–500 °C (алюмініевыя гільзы). Раўнамернае вымочванне (мінімум 30 хвілін на 100 мм Ø) гарантуе дэльта-Т ≤15 °C і дазваляе пазбегнуць папярочных расколін падчас высадкі.
3. Паслядоўнасць гарачай кавання
Крок 1 – Высаджванне і праколванне: крывашыпна-шатунны прэс 4000 т выварочвае загатоўку, затым апраўка дыяметрам 600 мм прабівае цэнтральнае адтуліну.
Крок 2 - Расцягнуць і паменшыць: пончык перамяшчаецца ў прэс з адкрытым штампам магутнасцю 8 000 т, дзе апраўка падаўжае гільзу, адначасова памяншаючы таўшчыню сценкі; Дапушчальна суадносіны даўжыні да сценкі да 30:1.
Крок 3 – Планіроўка і памер: завяршальныя праходы на прэсе 1600 т даводзяць допуск OD да +2/-1 мм і сценку да ±1 мм, гатовы да фінішнай апрацоўкі з мінімальным запасам.
4. Варыянт-кальцо (кароткі рукаў)
Для дыяметраў 200–1200 мм і сценак 30–120 мм бесшвоўная кальцавая пракатка адбываецца хутчэй: адзін агонь, цыкл 30 с, 20 % выбуху замест 50 % у адкрытай штампе. Рост дыяметра кантралюецца кампутарам з дакладнасцю да ±1 мм.
5. Цеплавая апрацоўка
Нармалізацыя пры тэмпературы 880 °C/паветранае астуджэнне для ачысткі збожжа, загартоўка і тэмпература (Q/T) 860 °C/алей + 650 °C/2 гадзіны для дасягнення 550–750 МПа YS, 20 % EL, 45 Дж –40 °C па Шарпі. Цяжкія гільзы для карпусоў пад ціскам падвяргаюцца крыаломкасці ў два этапы плюс -80 °C.
6. Агляд і дастаўка
100 % UT па ASTM A388, узровень B, MT на 100 % паверхні адтуліны, справаздача аб памерах з CPK ≥ 1,33, выпуск EN 10204 3.2. Тыповы стан пастаўкі: гарачая коўка + Q/T + чарнавая токарная OD/ID да 2–3 мм запасу.
7. Прырост прадукцыйнасці ў параўнанні з кастынгам
Бесперапынны акружны паток збожжа падвойвае трываласць абруча; адсутнасць цэнтральнай усаджвальнай паражніны, характэрнай для пясчаналітых гільзаў; Эканомія вагі на 30%, таму што дызайнеры могуць выкарыстоўваць больш высокія канструктыўныя нагрузкі з такім жа каэфіцыентам бяспекі.
8. Абмежаванні памеру, дасягальныя сёння
ВД 80–6 000 мм, даўжыня 50–6 000 мм, адзінкавы вага 10 кг – 15 т, таўшчыня сценкі 15 мм на катаных кольцах або таўшчынёй 400 мм на штампах.
Карацей кажучы, сучасны маршрут кавання са сталёвай гільзай спалучае цяжкія адкрытыя прэсы з праколам апраўкі і дадатковай кальцавой пракаткай з наступнай тэрмічнай апрацоўкай Q/T і поўным НК, што дае інжынерам-механікам полы кампанент высокай цэласнасці, які значна лепш супрацьстаіць шматвосевым нагрузкам, чым літыя або зварныя альтэрнатывы.