볼 밸브 구체의 가공 계획 분석

생산 개발 필요에 따라 공장은 설립을 계획하고 있습니다.볼 밸브구형 가공 생산 라인. 현재 공장에는 스테인리스강 구형 주조 및 단조 설비가 완비되어 있지 않습니다(도심 지역 특성상 도시 환경에 영향을 미치는 생산 설비 도입이 허용되지 않음). 따라서 구형 원자재는 외주 가공에 의존하고 있습니다. 이로 인해 비용이 높고 품질이 불안정할 뿐만 아니라 납기일을 보장할 수 없어 정상적인 생산에 차질이 발생하고 있습니다. 또한, 이러한 두 가지 방식으로 얻은 원자재는 가공 여유가 크고 재료 이용률이 낮습니다. 특히 주조된 구형 원자재는 모세관 기포 누출과 같은 단점이 있어 제품 원가 상승과 품질 안정성 저하를 초래하며, 이는 공장의 생산 및 발전에 심각한 영향을 미칩니다. 따라서 구형 가공 기술의 혁신이 시급합니다. Xianji.com 편집자가 새로운 가공 방법을 간략하게 소개합니다.
1. 구체의 회전 원리
1.1 밸브 구체의 기술적 매개변수 (표 참조)

1.2. 구형 성형 방법 비교
(1) 주조 방법
이는 전통적인 가공 방식입니다. 제련 및 주조를 위한 완벽한 설비가 필요하며, 더 큰 규모의 공장과 많은 인력이 요구됩니다. 막대한 투자와 복잡한 생산 공정이 필요하며, 환경 오염을 유발합니다. 모든 공정에서 작업자의 숙련도가 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 구형 기공 누출 문제를 완전히 해결할 수 없고, 가공 여유가 커서 불량률이 높습니다. 주조 결함으로 인해 가공 과정에서 폐기되는 경우가 빈번하게 발생하여 제품 원가가 증가하고 품질을 보장할 수 없습니다. 따라서 저희 공장에서는 이 방식을 채택하지 않을 것입니다.
(2) 단조 방법
이는 현재 많은 국내 밸브 회사에서 사용하는 또 다른 방법입니다. 이 방법에는 두 가지가 있습니다. 하나는 원형 강판을 절단하고 열간 단조하여 구형 솔리드 블랭크로 만든 후 기계 가공하는 방식이고, 다른 하나는 원형으로 절단한 스테인리스 강판을 대형 프레스로 성형하여 속이 빈 반구형 블랭크를 얻은 후 용접하여 구형 블랭크로 만든 다음 기계 가공하는 방식입니다. 이 방법은 재료 이용률이 높지만, 고출력 프레스, 가열로, 아르곤 용접 장비 등을 구축하는 데 약 3백만 위안의 투자가 필요할 것으로 예상됩니다. 따라서 이 방법은 저희 공장에는 적합하지 않습니다.
(3) 방적법
금속 스피닝 공법은 칩 발생량이 적거나 전혀 없는 첨단 가공 방법입니다. 이는 새로운 압력 가공 분야에 속하며, 단조, 압출, 압연 등의 기술적 특성을 결합하여 재료 이용률이 매우 높고(최대 80~90%), 가공 시간을 크게 단축할 수 있습니다(성형 시간 1~5분). 또한 스피닝 후 재료 강도가 두 배로 증가할 수 있습니다. 스피닝 과정에서 회전 휠과 공작물 사이의 접촉 면적이 작아 금속 재료는 2방향 또는 3방향 압축 응력 상태를 유지하며, 변형이 용이합니다. 적은 동력으로도 높은 단위 접촉 응력(최대 25~35Mpa)을 발생시킬 수 있으므로 장비 무게가 가볍고 필요한 총 동력도 프레스의 1/5~1/4 수준입니다. 현재 해외 밸브 산업에서 에너지 절약형 구형 가공 기술로 인정받고 있으며, 다른 중공 회전 부품 가공에도 적용 가능합니다.
방적 기술은 해외에서 널리 사용되고 빠른 속도로 발전해 왔습니다. 기술과 장비가 매우 성숙하고 안정적이며, 기계, 전기, 유압 통합의 자동 제어가 실현되었습니다. 현재 우리나라에서도 방적 기술이 크게 발전하여 보급 및 실용화 단계에 접어들었습니다.
2. 스피닝 스피어 블랭크의 기술적 조건
우리 공장의 생산 요구사항과 방적 변형의 특성을 고려하여 다음과 같은 기술 조건을 설정했습니다.
(1) 방적 블랭크 재질 및 유형: 1Gr18Nr9Tr, 2Gr13 강관 또는 강판;
(2) 회전구형 블랭크의 형상 및 구조(그림 1 참조):

3. 스피닝 전략
선택된 블랭크 유형에 따라 구체 회전 효과가 달라집니다. 분석 결과 두 가지 해결책이 있습니다.
3.1. 강관 네킹 스피닝 방법
이 공정은 세 단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계는 강관을 필요한 크기로 절단하고 스피닝 공작기계의 스핀들 척에 고정하여 스핀들과 함께 회전시키는 것입니다. 이 과정에서 직경이 점차 줄어들고 닫히면서(그림 2 참조) 반원형 구체가 만들어집니다. 두 번째 단계는 만들어진 구체를 절단하고 용접 홈을 가공하는 것입니다. 세 번째 단계는 두 개의 반구를 아르곤 가스를 이용한 단일 용접으로 접합하는 것입니다. 이렇게 해서 필요한 중공 구형 블랭크가 완성됩니다.

강관 네킹 스피닝 공법의 장점은 금형이 필요 없고 성형 공정이 비교적 간단하다는 점입니다. 단점은 특정 종류의 강관이 필요하고 용접 부위가 있으며 강관 비용이 더 높다는 것입니다.

 


게시 시간: 2021년 9월 10일

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