Rèn vòng cán: Quy trình rèn vòng liền mạch, dung sai và kiểm tra nhà cung cấp

Vòng thường bị hỏng ở nơi kim loại tiếp xúc với chính nó. Đó có thể là một đường hàn hoặc một mép cắt ngăn dòng hạt chảy qua đường ray của nó. Rèn vòng cán tồn tại để loại bỏ điểm yếu đó. Thay vì cắt một vòng từ tấm hoặc hàn một vòng từ thanh phôi, quy trình này bắt đầu bằng việc đục lỗ phôi hình bánh rán và cuộn nó cho đến khi vật liệu được ép thành dòng hạt có chu vi liên tục quanh 360 độ.

Kết luận trước, vì nó lưu lại việc làm lại sau. Nếu một vòng mang mô-men xoắn, áp suất bên trong, tải đảo chiều hoặc chu kỳ làm việc mỏi, thì vòng cán liền mạch thường là lộ trình chính xác, mặc dù nó đắt hơn vòng tấm cắt plasma. Nếu bộ phận đó là miếng đệm có ứng suất thấp hoặc lớp phủ phẳng thì việc lăn hiếm khi đáng để thực hiện thêm bước này. Phần còn lại của trang này giải thích cách quy trình diễn ra, dung sai mong đợi khi bị giả mạo và những điều cần xác minh trước khi đưa ra đơn đặt hàng.

Tại sao một chiếc nhẫn cuộn liền mạch lại đánh bại một chiếc vòng cắt hoặc hàn

Kim loại có hướng một khi nó đã được gia công. Việc rèn sắp xếp các tạp chất và ranh giới hạt theo hướng của dòng vật liệu, và việc lăn vòng sẽ căn chỉnh chúng xung quanh chu vi, đó chính xác là hướng mà một vòng quay chịu ứng suất vòng của nó. Ba hệ quả quan trọng trong sự phục vụ.

• Không có đường hàn có nghĩa là không có vùng bị ảnh hưởng nhiệt và không có yêu cầu kiểm tra mối hàn ở phần chịu ứng suất cao nhất của bộ phận.
• Dòng hạt vòng liên tục mang lại khả năng chống mỏi tốt hơn và khả năng chống nứt tốt hơn so với vòng cắt từ tấm, trong đó dòng chảy chạy theo đường thẳng và chỉ dừng lại ở mép cắt.
• Thông qua biến dạng độ dày trong quá trình cán sẽ đóng lại độ xốp bên trong còn sót lại từ phôi hoặc nở ban đầu, đó là lý do tại sao các vòng cán được ưa thích để giữ áp suất và các bộ phận chịu tải cao.

Vòng cắt không tự động là một bộ phận xấu. Đối với miếng đệm không có cấu trúc, vòng bảo vệ hoặc chi tiết sửa chữa một lần, việc cắt từ tấm rất nhanh và không tốn kém. Sai lầm tốn kém là chỉ định vòng cắt cho nhiệm vụ cần các đặc tính dòng chảy giả mạo, sau đó phát hiện ra sự khác biệt thông qua lỗi tại hiện trường hoặc sự từ chối bất ngờ khi kiểm tra siêu âm.

Trình tự rèn vòng cuộn, từng bước

Cán vòng là nửa sau của một chuỗi rèn dài hơn và nửa đầu quyết định nửa sau có thể tốt như thế nào. Một tuyến đường điển hình chạy như sau.

1. Cắt phôi theo trọng lượng tính toán và nung đến nhiệt độ rèn trong lò được kiểm soát.
2. Đảo ngược phôi để tăng tiết diện và củng cố kết cấu đúc.
3. Đục lỗ trống bằng một cú đấm để tạo ra một phôi rỗng, thường được mô tả như một chiếc bánh rán.
4. Đặt phôi giữa cuộn chính và trục gá. Cuộn chính truyền động, trục gá ép vào trong và thành mỏng đi khi đường kính tăng lên.
5. Mang theo các cuộn hướng trục hoặc hình nón để kiểm soát chiều cao và làm vuông góc các mặt trong khi vòng mở rộng.
6. Cuộn đến kích thước cuối cùng, sau đó kiểm soát làm mát, xử lý nhiệt, gia công và kiểm tra.

Biến quan trọng là tỷ lệ giảm, nghĩa là độ dày thành giảm bao nhiêu trong quá trình cán so với thành phôi. Một khuôn phôi bị xuyên quá mỏng hoặc được cán với độ thu nhỏ quá ít có thể dẫn đến lỗ khoan không đủ biến dạng và cấu trúc kém đồng đều hơn. Khuôn phôi quá nặng sẽ gây lãng phí vật liệu và thời gian cán. Đây là lý do tại sao việc cán vòng được lên kế hoạch ngược từ phần hoàn thiện, chứ không phải chuyển tiếp từ bất kỳ phôi nào có trên giá.

Máy nghiền hướng trục hướng tâm xử lý phần lớn công việc công nghiệp và máy cán vòng dọc thường dùng cho đường kính lớn hơn, nơi vòng cần được hỗ trợ trong khi nó phát triển. Phạm vi kích thước rộng. Các vòng có đường kính ngoài từ khoảng 200 mm đến vài mét được chế tạo theo cùng một nguyên tắc, với độ dày thành, chiều cao và công suất máy quyết định tuyến đường nào phù hợp với công việc.

So sánh các tuyến sản xuất vòng

Trước khi chọn một quy trình, cần phải xem mỗi lộ trình thực sự thắng ở đâu. Sự so sánh dưới đây sử dụng lưu lượng hạt, tình trạng đường may và việc sử dụng vật liệu làm tiêu chí quyết định.

Khi bộ phận là phôi mặt bích, vòng bánh răng, vòng bi hoặc vòng hộp số tuabin gió, lăn thường là con đường tốt hơn vì tải trọng tác động theo hướng vòng và các đường dòng chảy kết thúc ở nơi có ứng suất.

rèn mặt bích Có nhiều loại vật liệu khác nhau, chúng dễ lắp đặt và bảo trì, cho phép xây dựng nhanh chóng các hệ thống đường ống khác nhau. Tự hào với hiệu suất niêm phong vượt trội... Xem sản phẩm →

Dung sai và các điều kiện giả mạo để lập kế hoạch xung quanh

Các vòng cán được cung cấp dưới dạng được cán với lượng gia công cho phép hoặc ở dạng vòng được gia công thô và gia công thử. Vì kích thước rèn là điểm bắt đầu, không phải là dung sai hoàn thiện và các số liệu thay đổi theo đường kính, độ dày thành, vật liệu và số lần lăn. Bảng bên dưới hiển thị phạm vi chung có thể mong đợi và xác nhận trên bản vẽ.

Sau đây là hai điểm thực tế. Luôn chỉ định mức cho phép gia công tối thiểu trên lỗ khoan thay vì đường kính ngoài, vì việc làm sạch lỗ khoan thường là yếu tố quyết định liệu vòng có thể cứu được hay không. Và mong đợi những bức tường mỏng, những chiếc nhẫn có đường kính lớn sẽ khó giữ tròn nhất. Hình bầu dục là nơi bắt đầu hầu hết những bất đồng giữa người mua và nhà cung cấp.

Rèn vòng cứng Trong máy móc thức ăn chăn nuôi—đặc biệt dành cho các bộ phận quan trọng như vỏ xi lanh, trục rôto và ống vận chuyển của máy nghiền viên, máy trộn và máy nghiền—vòng tăng cứng là ... Xem sản phẩm →

Lựa chọn vật liệu và xử lý nhiệt để rèn vòng

Cán vòng hoạt động trên thép cacbon, thép hợp kim, thép không gỉ, hợp kim niken và hợp kim đồng, với điều kiện vật liệu có thể được xuyên thủng và cuộn bên trong cửa sổ nhiệt độ rèn của nó. Các lựa chọn điển hình bao gồm:

• Thép hợp kim cacbon và vi mô dùng cho các vòng và miếng đệm kết cấu chung.
• Thép hợp kim được tôi và tôi luyện như loại 4140 dành cho vòng bánh răng, mặt bích nặng và trục chịu tải cao.
• Các cấp độ cứng của vỏ cho các vòng bánh răng sẽ được cacbon hóa sau khi rèn.
• Thép không gỉ Austenitic như 316L dùng cho nhiệm vụ ăn mòn và vệ sinh, và các loại martensitic như 420 dùng cho vòng chống mòn.

Xử lý nhiệt phải được điều khiển bởi yêu cầu về đặc tính cuối cùng chứ không phải theo thói quen. Bình thường hóa sẽ tinh chỉnh cấu trúc trước khi gia công, tôi và tôi đạt đến sự kết hợp độ bền và độ bền xác định, đồng thời ủ dung dịch được sử dụng cho các loại austenit. Trên các vòng không gỉ, phạm vi nhiệt độ rèn và đường làm mát đều quan trọng, vì sự kết hợp sai có thể để lại độ nhạy hoặc cấu trúc thô mà không một lần gia công tiếp theo nào có thể sửa được. Thông tin cơ bản hơn được đề cập trong bài viết này trên cách rèn đồ inox .

Nơi sử dụng vòng cuộn trong thiết bị nặng

Hộp số tuabin gió là ví dụ rõ ràng nhất về việc các vòng cuộn thực hiện công việc nghiêm túc. Bánh răng vành, bánh răng mặt trời và bánh răng hành tinh thuộc loại công suất 3 MW đến 10 MW có kích thước trong phạm vi mét, chạy với mô-men xoắn đảo chiều và dự kiến ​​sẽ tồn tại sau hai thập kỷ sử dụng, do đó, bánh răng vành hầu như luôn là một vòng cuộn liền mạch trong hộp thép hợp kim cứng hoặc tôi và tôi.

Tua bin gió 5MW-10MW Rèn bánh răng vòng giai đoạn 1/2 Được làm bằng thép hợp kim có độ tinh khiết cao như 18CrNiMo7-6, chúng trải qua quá trình tạo hình cán vòng và làm nguội bằng cacbon. Với độ cứng bề mặt đạt 58-62HRC và... Xem sản phẩm →

Các nhiệm vụ khác cũng tuân theo logic tương tự, đó là lý do tại sao hình dạng chiếc nhẫn liên tục xuất hiện trong ngành công nghiệp nặng:

• Vòng bi và vòng bi xoay dành cho cần cẩu, máy xúc và thiết bị xử lý tại cảng.
• Các bộ phận trục và bánh lái hàng hải, nơi dòng chảy rèn và độ sạch siêu âm được chỉ định trước bất cứ điều gì khác.
• Các vòng của bình áp lực và thiết bị khoan như đầu vỏ, giá treo trục gá và thân van.
• Vỏ ổ trục máy cán và các trục làm thẳng, trong đó vòng phải chịu tải và mài mòn đồng thời.

Vòng bích xứng đáng được đề cập riêng vì chúng rất phổ biến. Một phôi mặt bích được cán giữ cho dòng hạt vòng của nó, điều này quan trọng đối với các mặt bích tiếp xúc với áp suất tuần hoàn hoặc chuyển động nhiệt, đồng thời nó tránh được điểm yếu về hướng xuất hiện ở mặt bích được cắt từ tấm.

Những điều cần xác minh ở nhà cung cấp rèn vòng

Bắt đầu với danh sách thiết bị. Nhà cung cấp cuộn vòng trong nhà phải có thể nêu kích thước và công suất của các máy nghiền cũng như búa hoặc máy ép của mình, bởi vì những con số đó xác định phạm vi đường kính và trọng lượng có thể được sản xuất thành một chiếc. Ví dụ: một cửa hàng vận hành các máy cán vòng dọc loại 1 m đến 1,5 m cùng với các loại búa rèn 3 tấn, 5 tấn và 15 tấn, có thể bao gồm cả các vòng rèn cỡ trung bình và khuôn hở nặng hơn mà không cần tiến hành bất kỳ bước nào.

Tiếp theo là khả năng kiểm tra. Hỏi về kiểm tra siêu âm, kiểm tra hạt từ tính hoặc chất thẩm thấu thuốc nhuộm, kiểm tra độ cứng và cơ học theo tiêu chuẩn được công nhận, cùng với báo cáo kích thước. Sau đó, hãy hỏi tài liệu nào đi kèm với bộ phận đó, thông thường là chứng chỉ kiểm tra loại 3.1 có khả năng truy xuất nguồn gốc số nhiệt liên kết vòng hoàn thiện với thép mà nó được tạo ra.

Cuối cùng, hãy hỏi về khía cạnh phi tiêu chuẩn của doanh nghiệp, bởi vì hầu hết các dự án vòng đều không còn là tiêu chuẩn khi bước khoan, rãnh then, mặt bích hoặc một tập hợp lỗ bu lông xuất hiện trên bản vẽ. Một nhà cung cấp đã xử lý rèn tùy chỉnh không chuẩn và gia công hoàn thiện dưới một mái nhà sẽ loại bỏ toàn bộ chuỗi các bước vận chuyển và kiểm tra lại khỏi lịch trình.

Bài học chính

• Việc rèn vòng cán tạo ra một vòng liền mạch với dòng hạt theo chu vi liên tục, đây là lựa chọn chính xác cho các vòng chịu tải mô-men xoắn, áp suất hoặc độ mỏi.
• Thiết kế phôi và tỷ lệ giảm thiểu quyết định chất lượng bên trong, do đó việc cán phải được lên kế hoạch ngược từ phần hoàn thiện.
• Vì kích thước rèn là điểm khởi đầu. Đồng ý bằng văn bản về dung sai lỗ khoan tối thiểu và độ bầu dục có thể chấp nhận được trước lần gia nhiệt đầu tiên.
• Vật liệu và xử lý nhiệt phải được xác định theo yêu cầu sử dụng, không được sao chép từ bản vẽ cũ.
• Xác minh công suất nhà máy, phạm vi kiểm tra và khả năng truy xuất nguồn gốc chứng nhận trước khi đặt hàng.