การตีแหวนแบบรีด: กระบวนการแหวนแบบไม่มีรอยต่อ ความคลาดเคลื่อน และการตรวจสอบซัพพลายเออร์

แหวนมักจะล้มเหลวเมื่อโลหะมาบรรจบกัน นั่นอาจเป็นรอยเชื่อมหรือขอบตัดที่หยุดการไหลของเมล็ดข้าวในราง การตีแหวนแบบรีดมีอยู่เพื่อกำจัดจุดอ่อนนั้น แทนที่จะตัดแหวนออกจากแผ่นหรือเชื่อมแหวนขึ้นมาจากสต็อกแท่ง กระบวนการนี้จะเริ่มต้นด้วยการเจาะพรีฟอร์มรูปโดนัทแล้วม้วนจนกว่าวัสดุจะถูกบีบให้เป็นเกรนเส้นรอบวงอย่างต่อเนื่องรอบๆ 360 องศา

ข้อสรุปก่อนเพราะจะบันทึกการทำงานซ้ำในภายหลัง หากวงแหวนมีแรงบิด ความดันภายใน โหลดถอยหลัง หรือรอบการทำงานเมื่อยล้า โดยปกติแล้ววงแหวนรีดไร้ตะเข็บจะเป็นเส้นทางที่ถูกต้อง แม้ว่าจะมีราคาสูงกว่าวงแหวนตัดพลาสม่าก็ตาม หากชิ้นส่วนเป็นแบบตัวเว้นระยะความเค้นต่ำหรือฝาครอบแบบเรียบ การรีดก็แทบจะไม่คุ้มกับขั้นตอนเพิ่มเติม ส่วนที่เหลือของหน้านี้อธิบายวิธีดำเนินการกระบวนการ ค่าเผื่อที่คาดหวังเมื่อปลอมแปลง และสิ่งที่ต้องตรวจสอบก่อนปล่อยใบสั่งซื้อ

เหตุใดแหวนรีดแบบไม่มีรอยต่อจึงเอาชนะการตัดหรือแบบเชื่อมได้

โลหะมีทิศทางเมื่อได้ทำงานแล้ว การตีจะจัดแนวการรวมและขอบเขตของเกรนกับทิศทางการไหลของวัสดุ และการกลิ้งของวงแหวนจะจัดแนวให้อยู่รอบเส้นรอบวง ซึ่งเป็นทิศทางที่วงแหวนหมุนจะแบกความเค้นของห่วง ผลที่ตามมาสามประการสำคัญในการให้บริการ

• การไม่มีรอยเชื่อมหมายความว่าไม่มีบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และไม่มีข้อกำหนดในการตรวจสอบรอยเชื่อมในส่วนที่มีความเค้นสูงที่สุดของชิ้นส่วน
• การไหลของเกรนแบบห่วงอย่างต่อเนื่องให้ความต้านทานต่อความล้าที่ดีกว่าและพฤติกรรมการหยุดการแตกร้าวได้ดีกว่าวงแหวนที่ถูกตัดจากเพลต ซึ่งการไหลจะไหลเป็นเส้นตรงและหยุดที่ขอบการตัด
• เนื่องจากการเสียรูปของความหนาในระหว่างการกลิ้งจะปิดรูพรุนภายในที่เหลือจากแท่งโลหะหรือบานเดิม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมวงแหวนแบบม้วนจึงเป็นที่นิยมสำหรับการรักษาแรงดันและส่วนประกอบที่รับน้ำหนักสูง

แหวนตัดไม่ใช่ส่วนที่ไม่ดีโดยอัตโนมัติ สำหรับตัวเว้นระยะที่ไม่มีโครงสร้าง แหวนป้องกัน หรือชิ้นส่วนซ่อมแซมแบบครั้งเดียว การตัดจากเพลตทำได้รวดเร็วและราคาไม่แพง ข้อผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูงคือการระบุวงแหวนตัดสำหรับงานที่ต้องการคุณสมบัติการไหลปลอม จากนั้นจึงค้นพบความแตกต่างจากความล้มเหลวของสนามหรือการปฏิเสธที่ไม่คาดคิดในการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง

ลำดับการตีแหวนรีดทีละขั้นตอน

การกลิ้งวงแหวนเป็นช่วงครึ่งหลังของลำดับการตีขึ้นรูปที่ยาวขึ้น และครึ่งแรกจะตัดสินว่าครึ่งหลังจะทำได้ดีเพียงใด เส้นทางทั่วไปวิ่งดังนี้

1. ตัดเหล็กแท่งตามน้ำหนักที่คำนวณได้ และให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิการตีขึ้นรูปในเตาเผาที่มีการควบคุม
2. คว่ำเหล็กแท่งเพื่อเพิ่มส่วนตัดขวางและรวมโครงสร้างการหล่อให้มั่นคง
3. เจาะช่องว่างที่ไม่พอใจด้วยหมัดเพื่อสร้างพรีฟอร์มกลวง ซึ่งมักเรียกว่าโดนัท
4. วางผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นไว้ระหว่างลูกกลิ้งหลักกับแมนเดรล ลูกกลิ้งหลักขับเคลื่อน แมนเดรลกดเข้าด้านใน และผนังจะบางลงเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น
5. นำม้วนตามแนวแกนหรือทรงกรวยมาใช้เพื่อควบคุมความสูงและจัดหน้าให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมในขณะที่วงแหวนขยายออก
6. ม้วนให้เป็นขนาดสุดท้าย จากนั้นควบคุมความเย็น การอบร้อน เครื่องจักร และตรวจสอบ

ตัวแปรวิกฤตคืออัตราส่วนการลด ซึ่งหมายถึงความหนาของผนังจะลดลงในระหว่างการรีดเมื่อเทียบกับผนังผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้น ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นที่ถูกเจาะบางเกินไปหรือถูกรีดโดยลดขนาดลงน้อยเกินไป อาจจบลงด้วยการเสียรูปในรูที่ไม่เพียงพอและมีโครงสร้างที่สม่ำเสมอน้อยลง ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นซึ่งมีวัสดุสิ้นเปลืองและเวลาในการรีดมากเกินไป นี่คือเหตุผลว่าทำไมการกลิ้งวงแหวนจึงถูกวางแผนไปข้างหลังจากชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว ไม่ใช่ไปข้างหน้าจากแท่งเหล็กใดๆ ก็ตามที่อยู่บนชั้นวาง

โรงสีแนวแกนแนวรัศมีรองรับงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ และโรงรีดวงแหวนแนวตั้งเป็นเรื่องปกติสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า ซึ่งวงแหวนต้องการการรองรับในขณะที่วงแหวนเติบโตขึ้น ช่วงขนาดกว้าง วงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกประมาณ 200 มม. จนถึงหลายเมตรถูกสร้างขึ้นบนหลักการเดียวกัน โดยความหนาของผนัง ความสูง และความจุของเครื่องจักรจะเป็นตัวตัดสินว่าเส้นทางใดเหมาะกับงาน

เปรียบเทียบเส้นทางการผลิตแหวน

ก่อนที่จะเลือกกระบวนการ ควรพิจารณาว่าแต่ละเส้นทางชนะจริง ๆ ที่ไหนจะช่วยได้มาก การเปรียบเทียบด้านล่างนี้ใช้การไหลของเกรน สภาพตะเข็บ และการใช้วัสดุเป็นเกณฑ์ในการตัดสินใจ

เมื่อชิ้นส่วนเป็นแบบหน้าแปลนเปล่า วงแหวนเฟือง ตลับลูกปืน หรือวงแหวนกระปุกเกียร์กังหันลม โดยทั่วไปการกลิ้งจะเป็นเส้นทางที่ดีกว่า เนื่องจากภาระการบริการทำหน้าที่ในทิศทางของห่วง และเส้นการไหลจะจบลงตรงจุดที่ความเครียดเกิดขึ้น

การตีขึ้นรูปหน้าแปลน มีจำหน่ายในวัสดุหลากหลายประเภท ติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย ช่วยให้ก่อสร้างระบบท่อต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว โดดเด่นด้วยประสิทธิภาพการซีลที่โดดเด่น... ดูผลิตภัณฑ์ →

ความคลาดเคลื่อนและเงื่อนไขปลอมแปลงในการวางแผน

แหวนแบบรีดมีจำหน่ายทั้งแบบแบบรีดโดยมีค่าเผื่อการตัดเฉือน หรือแบบแบบวงแหวนแบบกลึงหยาบและแบบพิสูจน์อักษร เนื่องจากขนาดที่ปลอมแปลงเป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ และตัวเลขจะแตกต่างกันไปตามเส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนาของผนัง วัสดุ และจำนวนรอบการรีด ตารางด้านล่างแสดงช่วงทั่วไปที่คาดหวังและยืนยันในรูปวาด

มีประเด็นปฏิบัติสองประการตามมา ระบุค่าเผื่อการตัดเฉือนขั้นต่ำบนรูเจาะมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเสมอ เนื่องจากโดยปกติแล้วการทำความสะอาดรูจะเป็นสิ่งที่ตัดสินว่าแหวนสามารถกู้คืนได้หรือไม่ และคาดว่าวงแหวนที่มีผนังบางและมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่จะเป็นส่วนที่ทรงกลมยากที่สุด Ovality คือจุดที่ความขัดแย้งระหว่างผู้ซื้อและซัพพลายเออร์ส่วนใหญ่เริ่มต้นขึ้น

การตีขึ้นรูปแหวนทำให้แข็ง ในเครื่องจักรป้อนอาหาร—โดยเฉพาะสำหรับชิ้นส่วนสำคัญ เช่น เปลือกกระบอกสูบ เพลาโรเตอร์ และท่อลำเลียงของโรงสีเม็ด เครื่องผสม และเครื่องบด—วงแหวนทำให้แข็ง ... ดูผลิตภัณฑ์ →

ทางเลือกของวัสดุและการรักษาความร้อนสำหรับการตีขึ้นรูปแหวน

การรีดวงแหวนใช้ได้กับเหล็กกล้าคาร์บอน โลหะผสมเหล็ก สแตนเลส โลหะผสมนิกเกิล และโลหะผสมทองแดง โดยสามารถเจาะและรีดวัสดุภายในหน้าต่างอุณหภูมิการตีขึ้นรูปได้ ตัวเลือกทั่วไป ได้แก่:

• เหล็กกล้าคาร์บอนและไมโครอัลลอยด์สำหรับวงแหวนและตัวเว้นระยะโครงสร้างทั่วไป
• เหล็กกล้าโลหะผสมชุบแข็งและอบคืนตัว เช่น เกรดประเภท 4140 สำหรับแหวนเฟือง หน้าแปลนที่มีน้ำหนักมาก และดุมรับน้ำหนักสูง
• เกรดการชุบแข็งเคสสำหรับแหวนเกียร์ที่จะชุบคาร์บูไรซ์หลังการตีขึ้นรูป
• สเตนเลสออสเทนนิติก เช่น 316L สำหรับการกัดกร่อนและสุขอนามัย และเกรดมาร์เทนซิติก เช่น 420 สำหรับวงแหวนกันสึก

การอบชุบด้วยความร้อนควรขับเคลื่อนโดยข้อกำหนดคุณสมบัติขั้นสุดท้าย ไม่ใช่จากนิสัย การทำให้เป็นมาตรฐานจะช่วยปรับปรุงโครงสร้างก่อนการตัดเฉือน การชุบแข็ง และการอบคืนตัวเพื่อให้ได้ค่าความแข็งแรงและความเหนียวที่ระบุ และการหลอมสารละลายใช้สำหรับเกรดออสเทนนิติก บนวงแหวนสเตนเลส ช่วงอุณหภูมิการตีขึ้นรูปและเส้นทางการหล่อเย็นมีความสำคัญทั้งคู่ เนื่องจากการรวมกันที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดอาการแพ้หรือมีโครงสร้างหยาบซึ่งไม่สามารถแก้ไขเครื่องจักรในครั้งต่อๆ ไปได้ พื้นหลังเพิ่มเติมจะกล่าวถึงในบทความนี้เกี่ยวกับ วิธีการตีขึ้นรูปเหล็กกล้าไร้สนิม .

ตำแหน่งที่ใช้วงแหวนรีดในเครื่องจักรกลหนัก

กล่องเกียร์กังหันลมเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดของวงแหวนรีดที่ทำงานจริงจัง ริงเกียร์ ซันเกียร์ และตัวพาดาวเคราะห์ในระดับ 3 MW ถึง 10 MW มีขนาดอยู่ในช่วงมิเตอร์ ทำงานภายใต้แรงบิดถอยหลัง และคาดว่าจะใช้งานได้นานถึงสองทศวรรษ ดังนั้นริงเกียร์จึงแทบจะเป็นวงแหวนรีดไร้รอยต่อเสมอในกรณีที่เป็นเหล็กกล้าโลหะผสมชุบแข็งหรือชุบแข็งและอบคืนตัว

กังหันลม 5MW-10MW การตีขึ้นรูปวงแหวนเกียร์ระยะที่ 1/2 ผลิตจากเหล็กกล้าโลหะผสมที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น 18CrNiMo7-6 ผ่านการขึ้นรูปวงแหวนและการชุบแข็งด้วยคาร์บูไรซิ่ง ด้วยความแข็งผิวถึง 58-62HRC และ... ดูผลิตภัณฑ์ →

หน้าที่อื่นๆ เป็นไปตามตรรกะเดียวกัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมรูปร่างของวงแหวนจึงปรากฏให้เห็นทั่วอุตสาหกรรมหนัก:

• การแข่งขันแบริ่งและแหวนแบริ่งแกว่งสำหรับเครน รถขุด และอุปกรณ์การจัดการท่าเรือ
• ส่วนประกอบเพลาและหางเสือสำหรับเดินเรือ โดยระบุการไหลแบบปลอมแปลงและความสะอาดแบบอัลตราโซนิกก่อนสิ่งอื่นใด
• ภาชนะรับความดันและวงแหวนอุปกรณ์ขุดเจาะ เช่น หัวปลอก ไม้แขวนแมนเดรล และตัววาล์ว
• ตัวเรือนแบริ่งของโรงงานรีดและม้วนยืดตรง ซึ่งแหวนจะต้องต้านทานโหลดและการสึกหรอในเวลาเดียวกัน

แหวนหน้าแปลนสมควรได้รับการกล่าวถึงแยกต่างหากเนื่องจากเป็นเรื่องธรรมดามาก หน้าแปลนแบบม้วนจะคงการไหลของเกรนของห่วง ซึ่งสำคัญกับหน้าแปลนที่สัมผัสกับแรงดันแบบวงจรหรือการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน และหลีกเลี่ยงจุดอ่อนในทิศทางที่ปรากฏในหน้าแปลนที่ถูกตัดจากเพลต

สิ่งที่ต้องตรวจสอบในซัพพลายเออร์การตีแหวน

เริ่มจากรายการอุปกรณ์ ซัพพลายเออร์ที่ม้วนวงแหวนในบ้านควรสามารถระบุขนาดและกำลังการผลิตของโรงสี ตลอดจนค้อนหรือแท่นพิมพ์ได้ เนื่องจากตัวเลขเหล่านี้จะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางและช่วงน้ำหนักที่สามารถผลิตเป็นชิ้นเดียวได้ ร้านค้าที่ใช้โรงรีดวงแหวนแนวตั้งในระดับ 1 ม. ถึง 1.5 ม. ควบคู่ไปกับค้อนตีขึ้นรูป 3 ตัน 5 ตัน และ 15 ตัน เป็นต้น สามารถครอบคลุมทั้งงานวงแหวนขนาดกลางและงานแม่พิมพ์เปิดที่หนักกว่าโดยไม่ต้องฟาร์มขั้นตอนใด ๆ

ความสามารถในการตรวจสอบตามมา สอบถามเกี่ยวกับการทดสอบอัลตราโซนิก การทดสอบอนุภาคแม่เหล็กหรือการทดสอบการแทรกซึมของสีย้อม การทดสอบความแข็งและสมบัติทางกลให้ได้มาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับ รวมถึงการรายงานมิติ จากนั้นถามว่าเอกสารใดบ้างที่เดินทางพร้อมกับชิ้นส่วน ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นใบรับรองการตรวจสอบประเภท 3.1 ที่มีการตรวจสอบย้อนกลับด้วยหมายเลขความร้อนที่เชื่อมโยงวงแหวนที่เสร็จแล้วกลับไปยังเหล็กที่มาจากชิ้นส่วนนั้น

สุดท้ายนี้ ถามเกี่ยวกับด้านที่ไม่ได้มาตรฐานของธุรกิจ เนื่องจากโครงการวงแหวนส่วนใหญ่หยุดเป็นแบบมาตรฐานทันทีที่ขั้นเจาะ รูกุญแจ หน้าแปลน หรือชุดรูน๊อตปรากฏบนภาพวาด ซัพพลายเออร์ที่จัดการอยู่แล้ว การปลอมแบบกำหนดเองที่ไม่เป็นมาตรฐาน และการตัดเฉือนให้เสร็จสิ้นภายใต้หลังคาเดียวกันจะขจัดห่วงโซ่การขนส่งทั้งหมดและขั้นตอนการตรวจสอบซ้ำออกจากกำหนดการ

ประเด็นสำคัญ

• การตีแหวนแบบรีดทำให้เกิดแหวนไร้รอยต่อที่มีการไหลของเกรนตามเส้นรอบวงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นตัวเลือกที่ถูกต้องสำหรับแหวนภายใต้แรงบิด ความดัน หรือการรับภาระเมื่อล้า
• การออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นและอัตราส่วนการลดจะกำหนดคุณภาพภายใน ดังนั้นจึงต้องวางแผนการกลิ้งย้อนกลับจากชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว
• เนื่องจากขนาดที่ปลอมแปลงเป็นจุดเริ่มต้น ยอมรับค่าเผื่อการเจาะขั้นต่ำและการตกไข่ที่ยอมรับได้เป็นลายลักษณ์อักษรก่อนฮีตแรก
• ควรระบุวัสดุและการบำบัดความร้อนจากข้อกำหนดในการให้บริการ ไม่ใช่คัดลอกมาจากแบบเก่า
• ตรวจสอบกำลังการผลิตของโรงงาน ขอบเขตการตรวจสอบ และการตรวจสอบย้อนกลับของใบรับรองก่อนทำการสั่งซื้อ