Kallstukning, även känd som kallformning, är en metallbearbetningsprocess där tråd eller stång omvandlas till önskad form vid rumstemperatur. Till skillnad från varmsmide kräver kallstukning ingen extern uppvärmning, utan förlitar sig på materialets duktilitet för att flöda under högt tryck. Den här metoden används ofta för att tillverka fästelement - som bultar, skruvar och nitar - och ger överlägsen måttnoggrannhet, utmärkt ytfinish och minimalt materialspill. Eftersom metallen aldrig värms upp över sin omkristallisationstemperatur förblir kornen i materialet intakta, vilket resulterar i ökad styrka och utmattningshållfasthet.
En trådrulle monteras på en avrullningsrulle och förs genom en rätningsmekanism för att avlägsna böjar eller spolar. Tråden matas sedan in i maskinen till rätt längd (blank).
En precisionssax klipper tråden för att skapa ett "ämne" av enhetlig längd. Detta ämne är startpunkten för formningssekvensen.
Kallstukningsmaskiner har vanligtvis flera stationer (eller "drivenheter"). Varje station applicerar gradvis högre tryck för att omforma ämnet:
Efter den sista stationen matas den nyformade delen ut från verktyget. En integrerad transportör eller ränna leder sedan de färdiga komponenterna till förpackning eller sekundära operationer.
Automatiska mätsystem kan inspektera kritiska dimensioner (t.ex. huvuddiameter, skaftlängd) in-line, vilket säkerställer att detaljerna uppfyller toleranserna och minskar kassationen.
Maskiner för kallbearbetningär uppskattade för högvolymsdetaljer med hög precision. Vanligakomponenter med kallt huvudinkludera:
Deras mångsidighet sträcker sig också till anpassade former som flänsar, 4-vägskorsningar och flerlobade former, beroende på verktygets utformning.
Funktion | Kall rubrik | Varm smidning |
Temperatur | Rumstemperatur | Över omkristallisationstemperaturen |
Materialstyrka | Förbättrad på grund av arbetshärdning | Kan vara lägre om den inte värmebehandlas efteråt |
Ytfinish | Utmärkt - minimalt med beläggningar eller oxidation | Kräver ofta rengöring av ytan |
Dimensionell noggrannhet | Höga toleranser kan uppnås | Toleranserna är snävare; sekundär bearbetning kan behövas |
Utnyttjande av material | Upp till 98% (mycket lite skrot) | Lägre, på grund av flash och trimning |
Produktionshastighet | Mycket höga cykelhastigheter (hundratals per minut) | Långsammare; beroende av uppvärmningscykler |
Kostnader för verktyg | Högre initial verktygskostnad; avskrivs över volym | Lägre verktygskostnad men högre driftskostnad |
Kallstukning är utmärkt för tillämpningar som kräver hög hållfasthet, precision och volym, medan varmsmide fortfarande används för större och mer skrymmande detaljer där värmeöverföring är ett mindre problem.