กระบวนการตีขึ้นรูปในวิศวกรรมเครื่องกล - ปลอกเหล็ก
(ภาพรวมรวบรวมจากข้อมูลอุตสาหกรรมล่าสุด)
1. วัสดุและแบบฟอร์มเริ่มต้น
เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ เช่น ASTM A181 Class 70, 21CrMoNiV4-7, 42CrMo4 หรือ 17-4PH โดยปกติจะถูกจัดจำหน่ายในรูปแบบแท่งโลหะหรือเหล็กเส้นรีดสุญญากาศ สำหรับปลอกผนังหนา ช่างตีเหล็กจะเฉือนแท่งเหล็กเป็นแท่งยาวที่ครอบตัด ในขณะที่สำหรับปลอกแขนยาวผนังบาง แท่งกลวงหรือแท่งที่เจาะไว้ล่วงหน้าจะถูกเลือกเพื่อประหยัดวัสดุและเวลาในการกด
2. การทำความร้อนล่วงหน้า
บิลเล็ตจะถูกชาร์จเข้าไปในเตาเผาแบบต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 1 150–1 250 °C (เหล็ก) หรือ 450–500 °C (ปลอกอะลูมิเนียม) การแช่สม่ำเสมอ (ขั้นต่ำ 30 นาทีต่อ 100 มม. Ø) รับประกันเดลต้า-T ≤15 °C และหลีกเลี่ยงรอยแตกตามขวางในระหว่างการคว่ำ
3. ลำดับการตีขึ้นรูปร้อน
ขั้นตอนที่ 1 - อารมณ์เสียและเจาะ: เครื่องกดข้อเหวี่ยงขนาด 4,000 ตันจะทำให้บิลเล็ตคว่ำ จากนั้นแมนเดรลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 600 มม. จะเจาะรูตรงกลาง
ขั้นตอนที่ 2 – ยืดและลดขนาด: โดนัทถูกย้ายไปยังเครื่องกดแบบ open-die 8,000 ตัน โดยที่แกนแมนเดรลช่วยยืดปลอกให้ยาวขึ้นในขณะที่ความหนาของผนังลดลง อัตราส่วนความยาวต่อผนังได้สูงสุดถึง 30:1
ขั้นตอนที่ 3 – การวางแผนและขนาด: การผ่านขั้นสุดท้ายด้วยการกด 1,600 ตัน ทำให้ค่าเผื่อ OD เป็น +2/-1 มม. และผนังเป็น ±1 มม. พร้อมสำหรับการตัดเฉือนเพื่อเก็บผิวสำเร็จที่มีสต็อกขั้นต่ำ
4. ตัวเลือกการกลิ้งวงแหวน (แขนสั้น)
สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง 200–1 200 มม. และผนัง 30–120 มม. การกลิ้งวงแหวนแบบไร้รอยต่อจะดำเนินการได้เร็วกว่า: การยิงครั้งเดียว รอบ 30 วินาที วาบไฟ 20 % แทนที่จะเป็น 50 % ในแม่พิมพ์แบบเปิด การเติบโตของเส้นผ่านศูนย์กลางควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ถึง ±1 มม.
5. การรักษาความร้อน
ทำให้เป็นมาตรฐานที่ 880 °C/อากาศเย็นเพื่อปรับแต่งเกรน การดับ และอุณหภูมิ (Q/T) 860 °C/น้ำมัน + 650 °C/2 ชั่วโมงเพื่อให้ได้ 550–750 MPa YS, 20 % EL, 45 J –40 °C Charpy ปลอกหนักสำหรับเรือนรับแรงดันสามารถควบคุมอุณหภูมิได้สองขั้นตอนบวกกับ –80 °C สลายตัวด้วยการแช่แข็งด้วยความเย็นจัด
6. การตรวจสอบและการส่งมอบ
UT 100 % ต่อ ASTM A388 ระดับ B, MT บนพื้นผิวเจาะ 100 % รายงานมิติด้วย CPK ≥ 1.33, EN 10204 3.2 release เงื่อนไขการจัดส่งโดยทั่วไป: การฟอร์จร้อน + Q/T + OD/ID กลึงหยาบเป็นสต็อก 2–3 มม.
7. ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเทียบกับการคัดเลือกนักแสดง
การไหลของเกรนเส้นรอบวงอย่างต่อเนื่องช่วยเพิ่มความแข็งแรงของห่วงเป็นสองเท่า ไม่มีช่องหดตัวตรงกลางตามแบบฉบับของปลอกหล่อทราย ลดน้ำหนักลง 30 % เนื่องจากนักออกแบบสามารถใช้ความเครียดในการออกแบบที่สูงกว่าโดยมีปัจจัยด้านความปลอดภัยเท่ากัน
8. เข้าถึงขีดจำกัดขนาดได้แล้ววันนี้
OD 80–6 000 มม. ยาว 50–6 000 มม. น้ำหนักเดี่ยว 10 กก. – 15 ตัน ผนังบางเพียง 15 มม. บนวงแหวนรีด หรือหนา 400 มม. สำหรับการตีขึ้นรูปแบบเปิด
กล่าวโดยสรุป เส้นทางการตีปลอกเหล็กสมัยใหม่นั้นใช้เครื่องอัดแม่พิมพ์แบบเปิดหนักที่มีการเจาะจากแมนเดรลและการกลิ้งวงแหวนเสริม ตามด้วยการบำบัดความร้อนด้วย Q/T และ NDT เต็มรูปแบบ ทำให้วิศวกรเครื่องกลมีส่วนประกอบกลวงที่มีความสมบูรณ์สูง ซึ่งทนทานต่อแรงโหลดหลายแกนได้ดีกว่าทางเลือกอื่นในการหล่อหรือการเชื่อม