กระบวนการผลิตแหวนล็อคฟอร์จสำหรับมอเตอร์ความเร็วสูง

กระบวนการผลิตแหวนล็อคฟอร์จสำหรับมอเตอร์ความเร็วสูง

แหวนยึดฟอร์จเป็นส่วนประกอบสำคัญในการหมุนที่ใช้เพื่อยึดขดลวดปลายของโรเตอร์มอเตอร์ไฟฟ้าความเร็วสูง ในระหว่างการทำงาน แหวนยึดจะต้องทนทานต่อแรงเหวี่ยงจำนวนมาก ในขณะที่ยังคงรักษาความเสถียรของมิติ การตอบสนองของแม่เหล็กต่ำ และประสิทธิภาพทางกลที่เชื่อถือได้ ข้อกำหนดเหล่านี้ทำให้การเลือกวัสดุ การควบคุมการตีขึ้นรูป การเสียรูปขณะเย็น และการตรวจสอบมีความสำคัญอย่างยิ่ง

แอปพลิเคชันมอเตอร์ความเร็วสูงที่เป็นตัวแทน

แหวนยึดมอเตอร์ความเร็วสูงตัวแทน 20 MW ทำงานที่ความเร็วโรเตอร์ประมาณ 5,200 รอบ/นาที ในการใช้งานประเภทนี้ แหวนจะต้องต้านทานแรงเหวี่ยงที่เกิดขึ้นที่ปลายโรเตอร์ และช่วยปกป้องชุดประกอบที่พันปลาย โลหะผสมออสเทนนิติกที่ไม่ใช่แม่เหล็กที่มีความแข็งแรงสูง เช่น 1Mn18Cr18N อาจถูกระบุเมื่อโครงการต้องการความแข็งแรงที่ให้ผลผลิตสูงและการซึมผ่านของแม่เหล็กต่ำ

ข้อกำหนดทางเทคนิคขั้นสุดท้ายจะต้องเป็นไปตามรูปวาดของลูกค้า ข้อมูลจำเพาะของวัสดุ และข้อตกลงการตรวจสอบเสมอ ในกรณีทางวิศวกรรมที่ได้รับการตีพิมพ์กรณีหนึ่ง วงแหวนยึดต้องมีกำลังครากมากกว่า 1,070 MPa ควบคุมการซึมผ่านของแม่เหล็ก ความเค้นตกค้างต่ำ และการตรวจสอบชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง

เหตุใดการอบชุบด้วยความร้อนแบบธรรมดาจึงไม่เพียงพอ

ที่อุณหภูมิห้อง 1Mn18Cr18N เป็นวัสดุออสเทนนิติกที่ไม่มีการเปลี่ยนเฟสซึ่งปกติจะใช้เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับเหล็กโลหะผสมหลายชนิด การอบชุบด้วยความร้อนแบบธรรมดาเพียงอย่างเดียวจึงไม่สามารถเพิ่มความแข็งแรงทางกลได้ตามต้องการ เส้นทางการผลิตประกอบด้วยการตีขึ้นรูปร้อน การบำบัดสารละลาย และการเสริมกำลังด้วยการขยายตัวเย็นด้วยไฮดรอลิก

เส้นทางการผลิตทั่วไป

เส้นทางกระบวนการทั่วไปประกอบด้วย:

การเตรียมการหลอมและลิ่มโลหะ

การทำความร้อนและการตีขึ้นรูปร้อน

การตัดเฉือนหยาบ

การบำบัดความร้อนด้วยสารละลาย

การตัดเฉือนที่แม่นยำก่อนเสริมกำลัง

การเสริมกำลังการขยายตัวด้วยความเย็นแบบไฮดรอลิก

การบำบัดด้วยความร้อนบรรเทาความเครียด

การทดสอบทางกลและโลหะวิทยา

การตัดเฉือนขั้นสุดท้ายและการทดสอบแบบไม่ทำลาย

การบรรจุและการจัดส่ง

ทุกโครงการต้องมีพารามิเตอร์กระบวนการของตัวเอง ขนาดการตีขึ้นรูป ค่าเผื่อการตัดเฉือน อัตราส่วนการเปลี่ยนรูป และเส้นโค้งการรักษาความร้อนจะต้องถูกกำหนดตามวัสดุ ขนาดที่เสร็จแล้ว และเป้าหมายประสิทธิภาพ

การควบคุมการตีขึ้นรูปร้อน

ปริมาณแมงกานีส โครเมียม และไนโตรเจนสูงที่ 1Mn18Cr18N สามารถทำให้วัสดุไวต่อการแตกร้าวของพื้นผิวในระหว่างการตีร้อน วิศวกรการตีขึ้นรูปต้องจัดการอุณหภูมิ การลดต่อการผ่าน และป้อนอย่างระมัดระวัง ขั้นตอนการเปลี่ยนรูปที่ค่อนข้างเบาซึ่งควบคุมได้จะช่วยลดความเสียหายของพื้นผิวในขณะที่สร้างวงแหวนเสียงให้ว่างเปล่า

วัสดุตั้งต้นอาจถูกเตรียมผ่านการถลุงแร่ด้วยไฟฟ้า เมื่อข้อกำหนดของโครงการต้องการความสะอาดและคุณภาพภายในที่ดีขึ้น จากนั้นชิ้นงานปลอมแปลงจะถูกกลึงหยาบตามขนาดที่จำเป็นสำหรับการอบชุบด้วยความร้อนและการขยายตัวด้วยความเย็นในภายหลัง

การบำบัดความร้อนด้วยสารละลาย

การบำบัดด้วยสารละลายจะให้ความร้อนแก่โลหะผสมในบริเวณเฟสเดียวที่มีอุณหภูมิสูง เพื่อให้คาร์ไบด์ละลายไปเป็นเมทริกซ์ออสเทนนิติก การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วช่วยให้ได้โครงสร้างออสเทนนิติกที่สม่ำเสมอและมีเสถียรภาพมากขึ้น การรักษานี้สนับสนุนความเหนียว ความต้านทานการกัดกร่อน และการตอบสนองของวัสดุต่อการเสริมความแข็งแกร่งของการเสียรูปเย็นในภายหลัง

การเสริมกำลังการขยายตัวด้วยความเย็นด้วยไฮดรอลิก

การขยายระบบไฮดรอลิกเป็นขั้นตอนสำคัญในการเสริมกำลัง วงแหวนที่กลึงจะถูกวางพร้อมกับเครื่องมือขึ้นรูปเพื่อสร้างพื้นที่ปิด มีการใช้น้ำแรงดันสูงเพื่อให้วงแหวนขยายตัวแบบพลาสติกในลักษณะควบคุม

กระบวนการต้องควบคุมอัตราการเปลี่ยนรูป ความดัน และความสม่ำเสมอของมิติ วงแหวนยาวที่มีอัตราส่วนความสูงต่อเส้นผ่านศูนย์กลางสูงอาจทำให้เกิดโปรไฟล์ที่ไม่สม่ำเสมอหรือมีรูปทรงปากระฆังในระหว่างการขยาย อุปกรณ์กำหนดตำแหน่งและจำกัดสามารถช่วยรักษาเสถียรภาพของวงแหวนได้ในขณะที่พารามิเตอร์ความดันถูกปรับเพื่อรักษารูปทรงที่ต้องการ

ในกรณีที่อ้างอิง เส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวนถูกขยายจากประมาณ 660 มม. เป็น 810 มม. โดยคงการควบคุมมิติไว้ภายในพิกัดความเผื่อที่แคบ ค่าเหล่านี้อธิบายกรณีเฉพาะนั้น และไม่ควรใช้เป็นพารามิเตอร์การผลิตสากล

การบรรเทาความเครียดและการตรวจสอบขั้นสุดท้าย

การขยายตัวเนื่องจากความเย็นทำให้เกิดความเค้นตกค้าง วงจรการบรรเทาความเครียดที่ตามมาจะช่วยรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างจุลภาคและลดความเครียดที่ตกค้าง ในขณะเดียวกันก็รักษาความแข็งแรงที่ได้รับจากการเสียรูป

การตรวจสอบคุณภาพขั้นสุดท้ายอาจรวมถึงการทดสอบแรงดึง การทดสอบแรงกระแทก การตรวจสอบทางโลหะวิทยา การวัดความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็ก การตรวจสอบมิติ และการทดสอบอัลตราโซนิก สถานที่เก็บตัวอย่าง ค่าการยอมรับ และเกณฑ์การทดสอบแบบไม่ทำลายต้องเป็นไปตามข้อตกลงทางเทคนิคของลูกค้าและมาตรฐานที่ใช้บังคับซึ่งระบุไว้สำหรับโครงการ

มูลค่าทางวิศวกรรมของกระบวนการ

ความท้าทายด้านการผลิตไม่ใช่การตีขึ้นรูปเพียงครั้งเดียว เป็นการผสานรวมการควบคุมคุณภาพของวัสดุ การตีขึ้นรูปร้อน การตัดเฉือน การบำบัดสารละลาย การขยายไฮดรอลิก การบรรเทาความเครียด และการตรวจสอบ เมื่อขั้นตอนเหล่านี้ได้รับการพัฒนาตามข้อกำหนดของลูกค้า แหวนยึดปลอมแปลงสามารถบรรลุความแข็งแกร่ง ความแม่นยำของขนาด และคุณภาพภายในที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์หมุนความเร็วสูง

Jianye Metal Manufacturing Co., Ltd. ให้บริการการตีขึ้นรูปแหวน การตีขึ้นรูปขนาดใหญ่ การตีขึ้นรูปเพลา และโซลูชั่นการตีโลหะอื่น ๆ ตามแบบของลูกค้าและข้อกำหนดทางเทคนิค สำหรับวงแหวนยึดมอเตอร์หรือส่วนประกอบที่หมุนที่สำคัญอื่นๆ ผู้ซื้อสามารถระบุเกรดวัสดุ ขนาด เป้าหมายคุณสมบัติทางกล ข้อกำหนดในการตรวจสอบ และปริมาณการสั่งซื้อเพื่อตรวจสอบทางเทคนิคและเสนอราคา