مطالعه موردی حلقههای فولادی فورج شده: حلقههای نورد شده بدون درز تا وزن ۱۸۰۰۰ کیلوگرم برای یک سازنده گیربکس آمریکای شمالی
پیشزمینه پروژه
یک تولیدکننده آمریکای شمالی گیربکسهای صنعتی سنگین و محفظههای یاتاقان نیاز به جایگزینی یک تامینکننده داخلی غلتاننده حلقه داشت که زمان تحویل آن به بیش از پنج ماه رسیده بود. قطعات مورد نظر، “حلقههای فولادی فورج شده” بودند که به عنوان blanks چرخدنده، ریلهای یاتاقان و یقه محفظه در نوار نقالههای معدن و قطارهای محرک توربین بادی استفاده میشدند — حلقههای بزرگ و ضخیم که در آنها پیوستگی جریان دانهبندی و پایداری ابعادی مستقیماً عمر مفید را تعیین میکنند.خلاصه پروژهجزئیات
| مشخصات مشتری | تولیدکننده اصلی گیربکس سنگین و محفظه یاتاقان، آمریکای شمالی (نام به دلیل NDA محرمانه است) |
|---|---|
| محدوده محصول | حلقههای فولادی فورج شده غلتانده شده بدون درز، blanks حلقه، حلقههای یقه |
| محدوده مواد | فولاد کربن، فولاد آلیاژی (کلاس 42CrMo4 / 4140)، گریدهای استنلس استیل و دوفازی |
| قابلیت اندازه مورد استفاده | وزن 50 کیلوگرم تا 18,000 کیلوگرم؛ قطر داخلی 50 میلیمتر تا 6,500 میلیمتر؛ ضخامت 30 میلیمتر تا 1,500 میلیمتر |
| استانداردها | ASTM، DIN، JIS، BS، GB — نقشههای مشتری اولویت دارند |
| حجم قرارداد | تقریباً 2,600 تن در سال در 19 شماره قطعه |
| چه چیزی این پروژه را دشوار کرد | حلقههای غلتانده شده دیسکهای ساده نیستند. هر حلقه سوراخ شده، کوبیده شده، غلتانده شده و سپس اندازهگیری میشود و هر مرحله یکنواختی ضخامت دیواره را که مشتری بعداً ماشینکاری میکند، تغییر میدهد. مشخصات OEM نیازمند موارد زیر بود: |
جریان دانهبندی جهتدار و بدون درز
— جایگزینهای جوش داده شده یا برش و غلتانده شده وجود ندارد، زیرا جریان دانهبندی مماسی همان چیزی است که به حلقه مقاومت در برابر خستگی در برابر بار چرخشی میدهد.
- تلرانس ضخامت دیواره در حد ±3 میلیمتردر حلقههایی با قطر خارجی تا 4.2 متر، برای محافظت از تلرانسهای ماشینکاری.
- سختکاری در مقاطع ضخیم— تا 1,200 میلیمتر ضخامت در بزرگترین حلقههای ریل یاتاقان، که با نقشهبرداری سختی در سه عمق تأیید شده است.
- قابلیت ردیابی کاملاز شماره حرارت تا حلقه تمام شده، با گزارشهای UT و ابعادی برای هر قطعه.
- بستهبندی صادراتیکه در برابر حمل و نقل دریایی و راهآهن داخلی بدون بیضی شدن یا آسیب سطحی مقاومت کند.
- چگونه FY Forgings تحویل دادطراحی فرآیند غلتاندن حلقه.
برای هر یک از 19 شماره قطعه، وزن blank، قطر سوراخکاری، منحنی غلتاندن و تلرانس اندازهگیری را تعریف کردیم، با بررسی شبیهسازی بر روی دو اندازه بزرگتر برای تأیید اینکه کوره میتواند بدون گرمایش مجدد به ضخامت دیواره نهایی برسد.
- ذوب و فورج.کوره قوس الکتریکی با پالایش ملاقه و تخلیه خلاء، کوبیدن در قالب باز بر روی پرسهای تا 5,000 تن، سپس غلتاندن حلقه شعاعی-محوری برای حلقههای متقارن و بدون درز.
- عملیات حرارتی.نرمالسازی، کوئنچینگ، تمپرینگ یا بازپخت محلول بسته به گرید، با چرخههای ثبت شده در نمودار و تأیید سختی برای هر حرارت.
- ماشینکاری.ماشینکاری خشن طبق نقشه، با تراش عمودی CNC برای حلقههای با قطر بزرگ و گزارشهای ابعادی صادر شده برای هر قطعه.
- بازرسی و صدور گواهینامه.گزارشهای UT و MT، PMI، ابعادی و سختی، به علاوه گواهینامههای ISO، SGS، BV، ABS، GL-DNV، KR، LR و M650 در صورت نیاز.
- بستهبندی.جعبهها و پالتهای چوبی مناسب دریا با مهاربندی شعاعی برای جلوگیری از بیضی شدن در حین حمل و نقل چندوجهی.
- نتایج حاصل شدهشاخص کلیدی عملکرد
تامین کننده قبلی
| پس از FY Forgings | زمان تحویل اعلام شده | 150-180 روز |
|---|---|---|
| 45-60 روز | انحراف ضخامت دیواره | معمولاً ±6 میلیمتر |
| ±3 میلیمتر یا بهتر | ماشینکاری مجدد تلرانس | 4 از 19 شماره قطعه |
| صفر پس از تأیید اولین قطعه | کامل بودن مستندات | جزئی |
| 100% در هر محموله | ادعاهای خسارت حمل و نقل | 3 مورد در 12 ماه |
| صفر مورد در 14 ماه | حلقههای اولین قطعه برای دو بزرگترین ریل یاتاقان، بررسی ابعادی و متالورژیکی را بدون انحراف گذراندند و OEM تمام خرید حلقههای غلتانده شده خود را در عرض دو فصل به FY Forgings منتقل کرد و بعداً حلقههای ماشینکاری شده خشن را برای کاهش بار چرخش داخلی اضافه کرد. | چرا خریداران حلقههای فولادی فورج شده ما را انتخاب میکنند |
حلقههای غلتانده شده واقعی بدون درز
— بدون درز جوش داده شده، جریان دانهبندی مماسی پیوسته.
- پنجره اندازه وسیع— 50 کیلوگرم تا 18,000 کیلوگرم، قطر داخلی تا 6,500 میلیمتر، ضخامت تا 1,500 میلیمتر.
- انعطافپذیری مواد— فولادهای کربن، آلیاژی، استنلس استیل و دوفازی، مطابق با استانداردهای ASTM، DIN، JIS، BS و GB.
- عملیات حرارتی و ماشینکاری داخلی— یک سیستم کیفیت از فولاد تا حلقه تمام شده.
- بیش از 30 سال تجربه فورج حلقه— تاسیس 1993، 506 کارمند، ظرفیت سالانه دهها هزار تن.
- نقشه حلقه خود را برای ما ارسال کنیدقطر خارجی، قطر داخلی، ضخامت، وزن، گرید مواد و استاندارد را به ما بگویید، و ما با بررسی قابلیت ساخت، مسیر غلتاندن پیشنهادی، چرخه عملیات حرارتی و زمان تحویل تخمینی — معمولاً ظرف دو روز کاری — پاسخ خواهیم داد.