راهنمای فورجینگ قالب باز: فرآیند، تحمل ها، هزینه و برنامه ریزی زمان سرب

شفت اصلی سنگ شکن مخروطی 12 تنی به عنوان یک شمش 18 تنی شروع به کار می کند و اولین تصمیمی که خریدار با آن روبرو می شود تحمل ماشینکاری نیست، بلکه نحوه شکل گیری فلز است. فورجینگ های قالب باز این مشکل را برای اکثر قطعات بزرگ، کم حجم و یکپارچگی بالا حل می کند، زیرا قطعه کار داغ بین قالب های مسطح یا ساده ای که هرگز آن را به طور کامل محصور نمی کنند، کار می کند. فلز آزاد است که به طرفین جریان یابد، و شکل آن به جای فشار دادن در یک حرکت، روی یک سری پاس ساخته می شود. این مشخصه واحد اندازه ای را که می توانید بخرید، ابزاری که برای آن هزینه می کنید، تلورانس هایی که واقع بینانه هستند و مقدار فلز باقی مانده برای ماشین سازی تعیین می کند. این راهنما فرآیند را توضیح می‌دهد، آن را نسبتاً با قالب بسته مقایسه می‌کند، و اعدادی را نشان می‌دهد که هنگام انتشار سفارش خرید اهمیت دارند.

فورجینگ های قالب باز به صورت عملی توضیح داده شده است

فورج قالب باز که به آن فورج آزاد نیز می گویند، از چکش یا پرس با قالب های مسطح، V شکل یا ساده استفاده می کند. یک اپراتور یا دستکاری‌کننده قطعه کار را بین ضربات می‌چرخاند و تغییر مکان می‌دهد، بنابراین هندسه نهایی در مراحل توسعه می‌یابد. عملیات هسته ناراحت کننده است، که باعث کاهش ارتفاع و افزایش قطر می شود، دندانه یا کشش، که سطح مقطع را کاهش می دهد و طول را افزایش می دهد، به علاوه سوراخ کردن، پانچ و انبساط حلقه در آسیاب حلقه. محصولات معمولی شفت ها، دیسک ها، حلقه ها، بلوک ها، آستین ها و شفت های پلکانی هستند که طول آنها به چندین متر می رسد. از آنجایی که قالب‌ها ساده هستند و معمولاً در بسیاری از قطعات به اشتراک گذاشته می‌شوند، سرمایه‌گذاری ابزار کم می‌ماند، و این دلیل اصلی است که آهنگری قالب باز به‌عنوان مسیر پیش‌فرض برای قطعات سنگین یکبار و دسته‌ای کوچک باقی می‌ماند. معامله کنترل ابعادی است: از آنجایی که تلورانس های آهنگری از قالب های بسته گسترده تر هستند، بنابراین نقشه ها معمولاً دارای هزینه ماشینکاری هستند و فروشگاه بعد از آن قطعه را به اندازه نهایی برش می دهد.

فورج قالب باز در مقابل فورج قالب بسته

با قانون تصمیم شروع کنید. اگر قطعه بزرگ باشد، در مقادیر کم سفارش داده شود و به هر حال به مقصد ماشین‌فروشی باشد، آهنگری باز قالب تقریباً همیشه ارزان‌تر است. اگر قطعه فشرده باشد، به ده ها هزار مورد نیاز باشد و نزدیک به شکل نهایی استفاده شود، فورجینگ قالب بسته برنده است. جدول زیر تفاوت هایی را که باعث این انتخاب می شود، خلاصه می کند.

نمودار رادار هر دو فرآیند را از 0 تا 100 در پنج معیار خرید امتیاز می دهد، که در آن نمره بالاتر همیشه به معنای نتیجه بهتر برای خریدار است. سرنخ های فورج قالب باز بر اساس قابلیت اندازه، هزینه ابزار و محدوده مواد، زیرا قالب های ساده بدون ابزار اختصاصی، مقاطع بزرگ و آلیاژهای غیرمعمول را مدیریت می کنند. فورج قالب بسته محورهای دقت و حجم را به خود اختصاص می دهد، زیرا قالب های قالب گیری شکل را در یک حرکت کنترل می کنند و هزینه ابزار بر روی دسته های بسیار بزرگ تقسیم می شود. این دو طرح در وسط یکدیگر متقاطع هستند، و این متقاطع دلیل عملی بسیاری از گیاهان است که از هر دو مسیر استفاده می کنند، قالب بسته برای قطعات فشرده با کارکرد بالا و قالب باز برای شفت ها، حلقه ها و دیسک های بزرگ. به عنوان یک قانون خرید خشن، تقریباً همیشه یک قطعه سنگین‌تر از حدود 500 کیلوگرم یا پهن‌تر از تقریباً 600 میلی‌متر در سمت قالب باز آن کراس اوور قرار می‌گیرد. امتیازها به جای مشخصات، شاخص‌های نسبی هستند، بنابراین قبل از انتشار یک نقشه، محدودیت‌های واقعی را در مورد تجهیزات یک فروشگاه فورج خاص تأیید کنید.

جریان دانه، نسبت کاهش و خواصی که برای آن هزینه می کنید

آهنگری بیشتر از هندسه تغییر می کند. ساختار ریخته‌گری شمش را می‌شکند، تخلخل داخلی را می‌بندد و آخال‌ها را در امتداد جهت جریان فلز تراز می‌کند، به همین دلیل است که شفت آهنگری از نظر خستگی و ضربه بهتر از ریخته‌گری یا به سادگی ماشین‌کاری شده است. عدد کلیدی نسبت کاهش است که به صورت تقسیم سطح مقطع شروع بر سطح مقطع نهایی محاسبه می شود. مشخصات تجهیزات برق، فراساحل و فشار معمولاً حداقل 3:1 را می طلبد و برنامه های کاربردی خواستار 4:1 یا بیشتر است. سوال مفید این است که کاهش اضافی در کجا هزینه خود را نمی پردازد.

نمودار خطی چقرمگی ضربه نسبی و استحکام کششی در برابر نسبت کاهش آهنگری را با خط پایه ریختگی 100 ترسیم می کند. هر دو منحنی به شدت بین 1:1 و 3:1 صعود می کنند، محدوده ای که تخلخل بسته می شود و ساختار ریخته گری درشت با یک دانه ریزتر و یکنواخت تر جایگزین می شود. بین 3:1 و 4:1 بهبود ادامه دارد، اما با سرعت بسیار کمتر، و از 5:1 گذشته خطوط تقریبا صاف هستند. از نظر تجاری، پرداخت هزینه کاهش 5:1 بر روی قطعه ای که تا کسری از سطح مقطع آن ماشین کاری می شود، هزینه را بدون سود قابل اندازه گیری افزایش می دهد. دو منحنی همچنین نشان می‌دهند که چرا نسبت کاهش باید همراه با جهت جریان دانه مشخص شود، زیرا خواص طولی سریع‌تر از خواص عرضی بهبود می‌یابد. یک رویکرد عملی این است که حداقل نسبت را از خستگی یا فشار مورد نیاز در طراحی تنظیم کنید، سپس به فروشگاه فورج اجازه دهید برنامه زمانی را انتخاب کند که مطابق با آن باشد.

مواد، عملیات حرارتی و آهنگری در مقابل ریخته گری

فولادهای آلیاژی مانند 42CrMo4 و 34CrNiMo6 اکثر شفت ها، چرخ دنده ها و حلقه ها را پوشش می دهند و گریدهای ضد زنگ در مواردی که خوردگی یا بهداشت اهمیت دارد انتخاب می شوند. در غذا، خوراک، پمپ و خدمات دریایی، SS316L برای پروانه ها و برف پاک کن ها رایج است، در حالی که SS420 برای حلقه های سایش و سایر قطعات مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. کار ضد زنگ در کوره کمتر قابل بخشش است، بنابراین گرمایش و سرمایش باید کنترل شود تا از ایجاد حساسیت و تشکیل فاز ناخواسته جلوگیری شود، و همان نظمی که در این راهنما برای آهنگری آهنگری فولاد ضد زنگ توضیح داده شده است نیز تعیین می‌کند که بعد از آن چقدر ماشین‌کاری تمیز مورد نیاز است. عملیات حرارتی پس از آهنگری، اعم از نرمالیزاسیون، کوئنچ و تمپر یا بازپخت محلول، چیزی است که در نهایت خواص مکانیکی را ارائه می دهد، بنابراین مشخصات باید به جای یک عدد سختی به تنهایی، شرایط، موقعیت نمونه برداری و استاندارد آزمایش را بیان کند.

نمودار میله‌ای یک شاخص نسبی از ویژگی‌های قطعات آهنگری قالب باز را در برابر قطعات ریخته‌گری شده از همان آلیاژ نشان می‌دهد، با مقدار ریخته‌گری روی 100. استحکام خستگی و استحکام داخلی بیشترین سود را نشان می‌دهد، که دقیقاً همان چیزی است که وقتی تخلخل بسته شود و جریان دانه با مسیر بار هم‌تراز شود، انتظار می‌رود. چقرمگی ضربه و استحکام کششی نیز بهبود می یابد، هرچند با حاشیه کمتر. دلیل طولانی‌تر بودن میله‌های خستگی و سلامت این است که قطعات ریخته‌گری تخلخل انقباض و دندریت‌های درشت را حفظ می‌کنند که به عنوان محل شروع ترک تحت بارگذاری چرخه‌ای عمل می‌کنند. شایان ذکر است که این شاخص به جای یک نسبت تضمین شده برای یک درجه خاص، رفتار معمولی را توصیف می کند، و زمانی که یک قالب ریخته گری تحت عملیات حرارتی کامل و بررسی کامل غیر مخرب قرار می گیرد، مزیت آن کاهش می یابد. از مقایسه برای توجیه مسیر فرآیند در بررسی طراحی استفاده کنید، سپس خواص واقعی را با نتایج آزمایش از طرف تامین کننده آهنگری تأیید کنید.

زمان و هزینه در واقع به کجا می رسد

در یک شفت فورج شده قالب باز بزرگ، ابزارسازی به ندرت بیشترین هزینه را دارد زیرا قالب ها ساده هستند و اغلب در فروشگاه هستند. وزن مواد، تعداد پاس‌های آهنگری، چرخه‌های عملیات حرارتی، هزینه ماشین‌کاری و الزامات بازرسی باعث افزایش قیمت می‌شوند. زمان سرب به همین ترتیب عمل می کند: بیشتر هفته ها قبل و بعد از چکش سپری می شود، نه زیر آن. نمودار زیر یک شکست معمولی برای شفت در محدوده 2 تا 5 تن را نشان می دهد.

نمودار ستونی یک زمان معمولی نه هفته ای را به پنج مرحله تقسیم می کند و این الگو اغلب خریدارانی را که انتظار دارند جعل گلوگاه باشد شگفت زده می کند. آماده سازی ابزار و یراق آلات حدود دو هفته طول می کشد، گرمایش و آهنگری فقط حدود یک و نیم طول می کشد، و عملیات حرارتی دو هفته دیگر طول می کشد زیرا یک بخش بزرگ به نرخ های گرمایش و سرمایش کنترل شده نیاز دارد. ماشینکاری خشن بزرگترین بلوک منفرد را در دو هفته و نیم مصرف می کند، در حالی که بازرسی نهایی، آزمایش اولتراسونیک و مستندسازی حدود یک هفته طول می کشد. پیام برنامه ریزی ساده است: در هزینه و زمان با کاهش هزینه ماشینکاری و ساده کردن مسیر عملیات حرارتی صرفه جویی می شود، نه با فشار دادن کارگاه فورج برای چکش سریعتر. زمانی که برنامه پروژه فشرده است، ظرفیت کوره عملیات حرارتی و شکاف های ماشینکاری را زودتر رزرو کنید، زیرا این دو مرحله کمترین انعطاف را دارند. همچنین تأیید کنید که آیا زمان پیشنهادی از زمان اخذ تأییدیه شروع می‌شود یا از رسیدن مواد، زیرا این تفاوت به تنهایی می‌تواند تاریخ تحویل را هفته‌ها تغییر دهد.

کاربردهایی که به فورجینگ های قالب باز بستگی دارند

تولید برق بزرگترین مصرف کننده فورجینگ های قالب باز سنگین است. گیربکس های توربین بادی در کلاس 3 مگاوات تا 10 مگاوات از حامل های سیاره ای آهنگری، چرخ دنده های سیاره ای، چرخ دنده های خورشیدی و چرخ دنده های حلقه ای، نیروگاه های آبی از پره های راهنما و شفت ژنراتور و ایستگاه های هسته ای از قطعات جزیره ای معمولی، نازل های لوله و صفحات لوله استفاده می کنند. در هر مورد، قطعه مربوط به ایمنی است، با آزمایش اولتراسونیک بازرسی می شود و انتظار می رود چندین دهه از بارگذاری چرخه ای زنده بماند.

توربین بادی 3MW-10MW Planet Carrier Forgings توربین بادی سیاره حامل آهنگری تولید کننده چینی مشاهده محصول →

ماشین آلات دریایی و بندری بر محورهای فرفورژه و چرخ دنده فرمان متکی هستند. شفت‌های پروانه، شفت‌های میانی، میل‌های عقب، پایه‌های سکان و پایه‌های سکان توسط آهنگری قالب باز تولید می‌شوند، زیرا سطح مقطع بزرگی را با یک چرخه وظیفه حیاتی خستگی ترکیب می‌کنند، و به این دلیل که جوامع طبقه‌بندی به جریان دانه مستند و نتایج آزمایش نیاز دارند.

آهنگری شفت پروانه به عنوان یک جزء آهنگری هسته، شفت پروانه (به طور خاص به شفت پروانه های دریایی اشاره دارد) به عنوان یک قطعه آهنگری کلیدی برای ملخ ها عمل می کند که عمدتاً در ... مشاهده محصول →

معدن و متالورژی بر اثر ضربه اجرا می شود. شفت‌های اصلی سنگ شکن مخروطی، بلوک‌های سیلندر شکن هیدرولیک، محفظه‌های یاتاقان آسیاب، شفت‌های غلتکی و رول‌های صاف کننده قطعات قالب باز معمولی هستند که معمولاً در فولاد آلیاژی با ناحیه کاری سخت شده یا سطح کار شده هستند. خریداران پتروشیمی مسیر مشابهی را برای بدنه دریچه‌ها، جلوگیری از فوران، آویزهای سنبه و ورق‌های لوله مشخص می‌کنند، جایی که حفظ فشار و خدمات هیدروژن اغلب سطح بازرسی را تعیین می‌کنند. تامین‌کننده‌ای که آهنگری، عملیات حرارتی، ماشین‌کاری، جوشکاری و تکمیل سطح را پوشش می‌دهد، خطر هماهنگی زیادی را از بین می‌برد و طیف کاملی از قطعات آهنگری ما توسط صنعت سازمان‌دهی شده است تا بتوان یک قطعه را به سرعت با یک برنامه مطابقت داد.

فورجینگ های شفت اصلی سنگ شکن مخروطی ساخته شده از مواد مختلف و پردازش شده با فرآیندهای حرارتی ویژه، دارای استحکام فوق العاده بالا و ساختار "خارجی سخت، داخلی سخت" هستند. مشاهده محصول →

نحوه تعیین فورجینگ قالب باز در یک RFQ

پرسشی که پاسخی سریع و قابل مقایسه دریافت می کند شامل موارد زیر است.

1. یک نقشه قطعه تمام شده به اضافه یک نقشه آهنگری جداگانه که کمک هزینه ماشینکاری و خطوط جداسازی را نشان می دهد.
2. درجه مواد، استاندارد مواد و هر جایگزین قابل قبول.
3. حداقل نسبت کاهش و جهت جریان دانه مورد نیاز.
4. شرایط عملیات حرارتی با الزامات آزمایش مکانیکی، موقعیت نمونه برداری و استاندارد تست.
5. الزامات معاینه غیر مخرب، معمولاً آزمایش اولتراسونیک با سطح پذیرش.
6. شرایط تحویل: به صورت آهنگری، ماشینکاری شده یا تکمیل شده و رنگ شده.
7. تعداد، تاریخ تحویل هدف، و اینکه آیا اولین مقاله مورد نیاز است یا خیر.

آهنگری قالب باز راه عملی برای قطعات فلزی بزرگ، کم حجم و یکپارچگی بالا باقی می ماند و تصمیم خرید معمولاً به وزن، اندازه دسته و میزان ماشینکاری برنامه ریزی شده بستگی دارد. نسبت کاهش، شرایط عملیات حرارتی و سطح بازرسی را درست در مشخصات دریافت کنید، و این فرآیند بخشی را با جریان دانه پیوسته و خواص قابل پیش بینی ارائه می دهد. آنها را مبهم بگذارید، و هزینه اضافی بعداً به عنوان دوباره کاری، نوارهای تست رد شده یا تاریخ تحویل ناقص ظاهر می شود. از مقایسه های موجود در این راهنما به عنوان نقطه شروع مکالمه با تامین کننده آهنگری خود استفاده کنید.