एक अनुकूलित नि: शुल्क अपनाउदै फोर्जिंग प्रक्रिया दुबै छेउमा साना शाफ्टहरूको लागि आवश्यक फोर्जिंगको अत्यधिक मात्राले गर्दा हुने सामग्रीको फोहोरबाट बच्न सक्छ। फ्ल्यांज शाफ्ट परम्परागत प्रक्रियाहरूमा धेरै हदसम्म परम्परागत फोर्जिङ विधिहरूद्वारा ल्याइएका केही गुणस्तरीय खतराहरूलाई बेवास्ता गर्दै।
फ्ल्यान्ज शाफ्टहरूको लागि परम्परागत फोर्जिंग प्रक्रिया
फ्ल्यान्ज शाफ्ट एक महत्त्वपूर्ण छ ठूलो फोर्जिंग ठूला उपकरणहरू जस्तै ब्लोअरहरूमा प्रसारणको लागि प्रयोग गरिन्छ र उद्योगमा अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरा छ। अनुमानित आकार चित्र 1 मा देखाइएको छ, र सामग्री सामान्यतया छ # 45 # स्टील, 42CrMo, आदि। प्रशोधन प्रक्रिया सामान्यतया: फोर्जिङ → नराम्रो मेसिन → शमन र tempering गर्मी उपचार → परिशुद्धता मशीनिंग → प्याकेजिङ। यो लेख मुख्यतया फोर्जिंग प्रक्रिया मा एक नयाँ प्रक्रिया छलफल गर्दछ।
चित्र १ फ्ल्यान्ज शाफ्ट
फ्ल्यान्ज शाफ्ट संरचना एक संग अद्वितीय छ ठूलो flange बीचमा र धेरै साना शाफ्ट चरणहरू दुबै छेउमा वितरित, जुन सममित छन्, सानो व्यास र लामो लम्बाइको साथ। फ्ल्यान्ज र सानो शाफ्ट बीचको क्रस-सेक्शनल भिन्नता महत्त्वपूर्ण छ। परम्परागत फोर्जिङ प्रक्रिया निम्नानुसार छ:
- पहिलो तातो: कच्चा माल स्टिल इन्गटलाई 1240 मा तताउनुहोस् ℃ विनिर्देश आवश्यकताहरू अनुसार, र भट्टीबाट डिस्चार्ज भएपछि, क्ल्याम्प थिच्न सुरु गर्नुहोस् → च्याम्पिंग → नोजल काट्दै → चिन्ताजनक → बाहिर गोलाकार।
- दोस्रो गर्मी: विचलित → गोलाकार → मार्किंग → दुबै छेउमा चरणहरू तान्दै → सटीक फोर्जिंग र सीधा पूरा गर्दै → फोर्जिंग पछि गर्मी उपचार।
प्रक्रियाको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण र कठिन भाग नम्बर प्रिन्टिङ पूरा भएपछि दुवै छेउमा चरणहरू तान्नु हो। यो प्रक्रिया चित्र 2 मा देखाइएको छ, र चित्र मा आयाम D निम्न प्रशोधन आवश्यकताहरु सुनिश्चित गर्न को लागी छ। यदि फोर्जिङ प्रक्रियाको क्रममा विलक्षणता छ भने, यसलाई तुरुन्तै अफसेट गर्नुपर्छ, र ठूलो मार्जिन छोडिनुपर्छ। सामान्यतया, यो फोर्जिंगको फ्ल्यान्ज व्यास 50mm-80mm भन्दा ठूलो हुनुपर्छ। फोर्जिङ प्रक्रिया विनिर्देशहरू अनुसार, चित्रमा आयाम A D/3 आयाम भन्दा ठूलो वा बराबर हुनुपर्छ; अन्यथा, लम्बाइ प्रक्रियाको क्रममा अवतल केन्द्र हुन सक्छ, फलस्वरूप फोर्जिङ ठीकसँग पूरा नहुन सक्छ। यद्यपि, फ्ल्यान्जको ठूलो व्यासको कारण, D आयाम सामान्यतया ठूलो हुन्छ। अवतल केन्द्रबाट बच्न कम्तिमा एक D/3 आयाम छोड्नु पर्छ, प्रायः दुबै छेउमा गणना गरिएको विभाजन आकार भन्दा धेरै ठूलो। यद्यपि, अवतल केन्द्रबाट बच्न फोर्जिङ टेक्नोलोजीको आवश्यकताको कारणले, यो अतिरिक्त सामग्री पनि छोड्नु पर्छ, जसले कच्चा मालको उपयोग दरलाई धेरै कम गर्छ र अनावश्यक लागत बढाउँछ; तथ्याङ्क अनुसार, यस फोर्जिङ विधिद्वारा तयार सामग्रीको उपयोग दर मूलतः 30%-35% को बीचमा छ। यसबाहेक, फ्ल्यान्ज र शाफ्ट बीचको क्रस-सेक्शनल भिन्नता बढ्दै जाँदा, D/3 को आवश्यकताहरू पूरा गर्न थप अतिरिक्त सामग्रीहरू दुवै छेउमा छोड्नुपर्छ। सामाग्री को अपशिष्ट अधिक स्पष्ट हुनेछ। केही समाप्त स्टील इन्गट्स को उपयोग दर 30% भन्दा पनि कम छ।
Figure.2 दुवै छेउमा चरणहरूको रेखाचित्र प्रक्रिया रेखाचित्र
वास्तविक उत्पादनमा, फ्ल्यान्जको पातलो मोटाई र फ्ल्यान्ज र शाफ्टको बीचमा ठूलो क्रस-सेक्शनल भिन्नताका कारण, फ्ल्यान्ज विरूपण, शाफ्ट विलक्षणता, र शाफ्टको दुई छेउको गैर-केन्द्रितता जस्ता फोर्जिंग दोषहरू हुने सम्भावना हुन्छ। फोर्जिंग प्रक्रियाको क्रममा हुन्छ, जसले पछिको प्रशोधनमा ठूलो असुविधा ल्याउँछ। स्क्र्याप दुर्घटनाहरू पनि प्रायः अपर्याप्त फोर्जिंग आयामहरूका कारण हुन्छन् जसले सटीक मेसिनिंगका लागि आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैनन्। यी समस्याहरूको विशेष कारण र रोकथामका उपायहरूलाई तालिका १ मा संक्षिप्त रूपमा सूचीबद्ध गरिएको छ।
Table.1 दोषहरू फोर्जिङका लागि कारण विश्लेषण र सुधारका उपायहरू
| समस्या | कारण विश्लेषण | रोकथाम र सुधारात्मक उपायहरू |
| Flange विरूपण |
1) दुबै छेउमा साना शाफ्टहरू लम्बाइरहँदा, ठूलो क्रस-सेक्शनल भिन्नताको कारणले, त्यहाँ फ्ल्यान्ज भागमा तलतिर तन्य बल हुन्छ जुन कम्प्रेसन प्रक्रियाको क्रममा कम्प्रेस गरिएको छैन। यद्यपि, फ्ल्यान्ज धेरै पातलो छ र कम बलको सामना गर्न सक्छ, परिणामस्वरूप फ्ल्यान्ज विरूपण र एस-आकार पनि।
2) शाफ्ट बाहिर निकाल्ने प्रक्रियाको क्रममा, त्यहाँ विलक्षण घटना हुन्छ र गलत अलाइनमेन्ट हुन्छ। जब मिसालाइन्मेन्ट हुन्छ, फ्ल्यान्जलाई फुलक्रमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, तर फ्ल्यान्ज धेरै पातलो हुन्छ र कम बलको सामना गर्न सक्छ, परिणामस्वरूप फ्ल्यान्ज विरूपण हुन्छ।
|
1) थिच्ने मात्रा घटाउनुहोस्, समान रूपमा शाफ्टको दुबै छेउमा थिच्नुहोस् ताकि एक छेउ छुट्टै बन्न नदिन।
2) मध्यवर्ती फ्ल्यान्जको मोटाई र व्यास उचित रूपमा बढाउनुहोस्, फ्ल्यान्जले बोक्ने बल बढाउनुहोस्, र फ्ल्यान्ज व्यासको मार्जिन बढाउनुहोस्।
3) सनकी प्रक्रियाहरूको घटनाबाट बच्न, फोर्जिङको लागि भट्टी छोड्नु अघि एकसमान तताउने सुनिश्चित गर्नुहोस्।
4) गलत अलाइनमेन्टको लागि राम्रो अवस्था सिर्जना गर्न र फ्ल्यान्जमा तनाव कम गर्न उचित उपकरणहरू प्रयोग गर्दै।
|
| शाफ्ट बडीको विलक्षणता र दुबै छेउमा शाफ्ट बडीहरूको गैर-केन्द्रता | असमान तापक्रमको कारण, त्यहाँ रातोपनको घटना हो, जसले सकारात्मक र नकारात्मक दुवै सतहहरूको उपस्थितिलाई बुझाउँछ। शाफ्टलाई बाहिर निकाल्ने प्रक्रियाको क्रममा, उच्च तापक्रम भएको छेउमा रहेको सामग्री कम तापक्रम भएको छेउमा भन्दा छिटो सर्छ, परिणामस्वरूप असमान सामग्रीको प्रवाह माथि र तल हुन्छ। प्रतिबिम्बित समस्या शाफ्टको विलक्षणता हो, जसको अर्थ शाफ्टको केन्द्र फ्ल्यान्जको केन्द्रबाट विचलित हुन्छ। क्रस-सेक्शनल आयामहरूमा भिन्नता बढ्दै जाँदा, यो मुद्दा अझ प्रख्यात हुन्छ। अपरेटरद्वारा सञ्चालनको क्रममा मध्यम दबाब घटाउने अनुचित नियन्त्रणले पनि विक्षिप्तता निम्त्याउन सक्छ, जस्तै समान खण्डको असंगत कमी, माथिल्लो र तल्लो एभिलहरूमा असंगत केन्द्रहरूसँग विक्षिप्त फोर्जिङ, र यस्तै अन्य। | फर्नेसमा फर्कन पर्याप्त समय सुनिश्चित गर्नुहोस्, फोर्जिङको एकसमान तताउने सुनिश्चित गर्नुहोस्, र फोर्जिङका लागि राम्रो पूर्वाधारहरू प्रदान गर्दै, रातो हुनबाट जोगिन सबै भागहरूमा समान तापक्रम सुनिश्चित गर्नुहोस्। अपरेशन प्रक्रियाको बखत, अपरेटरले प्रेसको विलक्षण फोर्जिंगबाट बच्नको लागि प्रक्रिया आवश्यकताहरू अनुसार कटौती रकमलाई कडाईका साथ नियन्त्रण गर्नुपर्छ। यदि फोर्जिङ प्रक्रियाको क्रममा विलक्षणता फेला पर्यो भने, यसलाई तुरुन्तै सच्याउनु पर्छ, र फोर्जिङको विलक्षणता र विभिन्न केन्द्र अवस्थाहरू मापन गर्न मद्दत गर्न केही सहायक उपकरणहरू प्रयोग गरिनु पर्छ, र लक्षित विक्षिप्तता सञ्चालन गर्नुपर्छ।. |
माथिका मुद्दाहरूको कारणहरूको स्पष्ट विश्लेषण गरिएको छ। यद्यपि सम्बन्धित निवारक र सुधारात्मक उपायहरू व्यक्तिगत रूपमा कारणहरूलाई रोक्न र सच्याउनको लागि तर्जुमा गरिएको थियो, तर कार्यान्वयन प्रक्रियामा तिनीहरूलाई बेवास्ता गर्न गाह्रो छ। केही समस्याहरू जोगिन गाह्रो छ, र धेरै समस्याहरू अन्तरसम्बन्धित छन्। थप रूपमा, विभिन्न अपरेटरहरूसँग फरक अपरेटिङ स्तरहरू छन्, र फोर्जिङ प्रक्रिया भिजुअल अवलोकनमा निर्भर हुन्छ, परिणामस्वरूप विभिन्न त्रुटिहरू हुन्छन्। त्यसैले, यो समस्या पूर्ण रूपमा समाधान गर्न गाह्रो छ। केही उपायहरूले पनि उत्पादन दक्षतालाई गम्भीर रूपमा असर गर्न सक्छ र उत्पादन प्रक्रियाको लागत बढाउन सक्छ।
नयाँ Flange Shafts को लागि नि: शुल्क फोर्जिंग प्रक्रिया
यस लेखले अर्को नयाँ फ्रि-फोर्जिङ प्रक्रिया मार्फत माथिका समस्याहरू समाधान गर्छ। मुख्य विचार चित्र 2 मा D को आकार घटाउने हो, यसरी D/3 को आकार घटाउनु हो ताकि यो दुबै छेउमा वास्तविक सामग्री पृथकीकरण आवश्यकता भन्दा बराबर वा थोरै ठूलो होस्, अतिरिक्त सामग्री पृथकीकरणको कारणले गर्दा हुने फोहोर घटाउने। बीचको फ्ल्यान्ज भागले B को साइज बढाएर र त्यसपछि D को आकार बढाउन फ्ल्यान्ज अपसेटिङ प्लेट प्रयोग गरेर प्रक्रिया आकार आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। विशिष्ट प्रक्रिया निम्नानुसार छ:
- पहिलो तातो: कच्चा माल स्टिल इन्गटलाई 1240 मा तताउनुहोस् ℃ विनिर्देश आवश्यकताहरू अनुसार, र भट्टीबाट डिस्चार्ज भएपछि, क्ल्याम्प थिच्न सुरु गर्नुहोस् → च्याम्पिंग → नोजल काट्दै → चिन्ताजनक → गोल रेखाचित्र → मार्किंग → शाफ्ट रेखाचित्र, चित्र 3 मा देखाइएको रूपमा।
- दोस्रो तातो: चित्र ४ मा देखाइए अनुसार, खाली ठाउँ खडा गर्नुहोस् र अपसेटिङ फ्ल्यान्ज प्लेट प्रयोग गर्नुहोस् फ्ल्यान्जलाई प्रक्रिया आकारमा अपसेट गर्न। → प्रक्रियाको आकारमा दुबै छेउमा चरणहरू लम्बाउनुहोस् → परिशुद्धता फोर्जिंग र सीधा समाप्त गर्नुहोस् → फोर्जिंग पछि गर्मी उपचार।
Figure.3 अनुकूलित फोर्जिंग प्रक्रिया रेखाचित्र
Figure.4 Flange अपसेटिङ
Flange गठन को सिमुलेशन प्रक्रिया Figure.5
अप्टिमाइज्ड फोर्जिङ प्रक्रियाले फ्ल्यान्ज र सानो शाफ्ट बीचको क्रस-सेक्शनल भिन्नतालाई फ्ल्यान्ज बन्नु अघि कम गर्छ, फोर्जिङको कठिनाइलाई धेरै कम गर्छ। फोर्जिंग प्रक्रियाको क्रममा विलक्षणता र गैर-केन्द्रित समस्याहरू अझ सजिलै सच्याइन्छ। फ्ल्यान्ज गठन गर्नु अघि विक्षिप्तता र गैर-केन्द्रित समस्याहरू समाधान गरिसकेपछि, पछिको फ्ल्यान्ज गठन प्रक्रियाहरूमा विरूपण समस्याहरू टुलिङ मार्फत राम्रोसँग सुधार गर्न सकिन्छ। यसबाहेक, उपकरणको सीमितता र विलक्षणताका कारण, गैर-केन्द्रता मात्र पुन: हुन्छ flange गठन प्रक्रियाप्रभावकारी रूपमा यी दोषहरू जोगिन। चित्र 5 ले DEFORM सफ्टवेयर द्वारा सिमुलेटेड फ्ल्यान्ज-बनाउने प्रक्रिया र गठन प्रक्रियाको क्रममा आवश्यक दबाब देखाउँछ। यो देख्न सकिन्छ कि गठन प्रभाव आदर्श हो, तर दबाब गठन को परिप्रेक्ष्यबाट, उपकरण दबाव को लागी आवश्यकताहरु अपेक्षाकृत उच्च छन्। यसबाहेक, फ्ल्यान्ज व्यास बढ्दै जाँदा, गठनको दबाब बढ्नेछ, र फ्ल्यान्ज गठन प्रक्रिया प्राप्त गर्न मिल्दो उपकरण आवश्यक छ।
चित्र.6 फ्ल्यान्ज अपसेटिङको सिमुलेशन प्रक्रिया।
चित्र 6 ले देखाउँछ कि अपसेटिङ प्रक्रियाको क्रममा फ्ल्यान्जको कुल लम्बाइ लामो हुन्छ, यसले संकेत गर्दछ कि फ्ल्यान्जको व्यास बढाउने सबै सामग्री परिधिबाट आउँछ। परिधिको फ्ल्यान्जबाट केही सामग्रीहरू मध्यवर्ती शाफ्ट बडीमा वितरण गरिन्छ, जसको परिणामस्वरूप शाफ्ट बडीको कुल लम्बाइ लामो हुन्छ (सैद्धान्तिक रूपमा, अपसेटिङ व्यास लगभग 1630mm हुनुपर्छ, जबकि चित्र 6 (c) मा देखाइएको सिमुलेटेड मान हो। लगभग 1570mm मात्र, परिधिको बाहिरी व्यासको वृद्धिको लागि परिधिको फ्ल्यान्जका सबै सामग्रीहरू प्रयोग गरिँदैन भनी सङ्केत गर्दै, केही भागहरू शाफ्टको अनुदैर्ध्य लम्बाइ बनाउन भित्री तर्फ फैलिन्छन्, त्यसैले प्रक्रिया तयार गर्दा, मध्यवर्ती फ्ल्यान्जको आकार अपसेट गर्नु अघि भोल्युम इन्भेरेन्सको सिद्धान्त अनुसार पूर्ण रूपमा गणना गर्न सकिँदैन। अर्थात्, फ्ल्यान्ज अपसेट गर्नु अघि फ्ल्यान्ज परिधिको भोल्युम फ्ल्यान्ज अपसेट गरे पछि फ्ल्यान्ज परिधिको भोल्युम बराबर हुनुपर्छ। सुनिश्चित गर्न निश्चित मार्जिन छोड्नु पर्छ। पर्याप्त फ्ल्यान्ज क्षेत्र सामग्रीले प्रक्रियाको आकार आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। फोर्जिङ प्रक्रिया तयार गर्दा, व्यास D घटाउँदा, जबसम्म दुवै छेउको लम्बाइ D/3 भन्दा अलि कम भए पनि D/3 को आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ ( किनकि अपसेटिङ फ्ल्यान्जको शाफ्ट भविष्यमा पनि लामो हुनेछ), व्यास D को अत्यधिक कमीलाई सकेसम्म बेवास्ता गर्नुपर्छ, किनभने धेरै कमी, ठूलो फ्ल्यान्ज मोटाई आयाम B, जुन उच्च मध्य बराबर हुन्छ। फ्ल्यान्जलाई अपसेट गर्दा उचाइले न केवल अपसेटिङको लागि आवश्यक दबाब बढाउँछ, अपसेटिङको समयमा अत्यधिक विकृतिको कारण, डबल स्ट्र्यान्ड, फोल्डिङ, र च्यात्ने जस्ता आयामी दोषहरू हुन सक्छ। यो प्रक्रिया तयार गर्दा पूर्ण रूपमा विचार गर्नुपर्छ। Flange-बनाउने प्रक्रिया र गुणस्तर समस्या को घटना को कठिनाई को कम गर्न को लागी व्यास D आयाम सकेसम्म कम गरिनु पर्छ।
नयाँ प्रक्रियाले कच्चा मालको फोहोरको समस्यालाई मौलिक रूपमा समाधान गर्छ र सामग्रीको उपयोगमा ठूलो सुधार गर्छ। तथ्याङ्कहरू मार्फत, तयार उत्पादनको सामग्री उपयोग दर लगभग 50% बढेको छ। र टूलिङ एड्सको प्रयोगले गुणस्तरीय समस्याहरू समाधान गरेको छ जस्तै फ्ल्यान्ज विरूपण, विलक्षणता, र गैर-केन्द्रता। एकै समयमा, थपिएको टूलिङ एड्स धेरै सरल र बहुमुखी छन् र flange shafts को विभिन्न विशिष्टताहरू उत्पादन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। वास्तविक सञ्चालन पनि अपेक्षाकृत सरल छ।
निष्कर्ष
- (१) नयाँ प्रक्रियाले कम कच्चा पदार्थको प्रयोगको समस्या समाधान गरेको छ, तयार उत्पादनको सामग्रीको उपयोग दर ३०% -३५% बाट ४५% -५०% सम्म बढाएको छ । र बीचको क्रस-सेक्शनल आयामहरूमा भिन्नताको रूपमा flanges र शाफ्टहरू बढ्छ, सामग्रीको उपयोग दर बढ्नेछ।
- (२) नयाँ प्रक्रियाले पारम्परिक प्रक्रियाहरूमा फ्ल्यान्ज विरूपण, विक्षिप्तता, र गैर-केन्द्रितता जस्ता गुणस्तरीय समस्याहरूलाई धेरै बेवास्ता गर्छ, फोर्जिङ सञ्चालनको कठिनाइ कम गर्छ, र बलियो व्यावहारिकता छ।
- (3) फ्ल्यान्ज गठन प्रक्रियालाई सम्बन्धित उपकरण र सहायक उपकरणहरूको उत्पादन चाहिन्छ, र गठनलाई ठूलो मात्रामा दबाब चाहिन्छ, जसलाई सहयोग गर्न पर्याप्त दबाव उपकरण चाहिन्छ। बिर्सनु.
लेखक: चेन वेनक्वान
जवाफ छाड्नुस्