휠 단조는 철도 휠 제조에 있어 중요한 공정입니다.
프로세스의 첫 번째 단계는 상세한 휠 단조 다이어그램을 작성하는 것입니다. 이 다이어그램은 단조 공정의 각 단계에 대한 블랭크의 치수와 모양을 지정합니다. 이러한 블랭크의 디자인은 일반적으로 기존 휠 단조품을 기반으로 하며 디자이너의 경험에 따라 간단한 부피 계산 및 조정이 이루어집니다. 휠 단조 형상이 복잡한 경우 경험만으로는 변형 중 금속 흐름을 정확하게 예측할 수 없습니다. 이러한 상황에서는 신제품의 시험 생산 중에 조정이 이루어집니다.
휠 단조품의 설계 원칙이 가장 중요합니다. 이 프로세스는 고객의 도면에 설명된 모든 기술 사양을 충족하는 고품질 가공을 보장해야 합니다. 목표는 높은 생산율을 달성하여 제품의 적시 납품을 보장하는 동시에 제조 비용을 줄이는 것입니다. 또한, 작업자의 노동 강도를 최소화하고 생산 중 안전을 보장하는 데 중점을 두고 설계해야 합니다.
일반적으로 휠 단조 다이어그램은 냉간 휠 단조 다이어그램에 열팽창 계수를 곱하여 계산됩니다. 그러나 단조 휠의 다양한 부품의 치수가 크게 다른 경우 작은 부품의 냉각 속도가 더 빠르고 최종 단조 온도가 큰 부품과 크게 다릅니다. 이러한 상황에서 열간 휠 단조 다이어그램의 설계는 다양한 부품에 대한 다양한 열팽창 계수를 고려해야 합니다.
단조 공정을 시작하려면 단조 휠의 조립 다이어그램을 분석하고 연구해야 합니다. 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다.
· 공백 결정: 단조에 적합한 소재를 선택합니다.
· 생산 공정 경로 초안 작성: 휠 단조를 위한 명확한 공정 경로를 확립합니다.
· 위치결정 기준면 선택: 단조공정에 적합한 기준면을 선택합니다.
· 장비 및 도구 결정: 각 공정에 필요한 장비, 도구, 치구, 게이지, 보조 도구를 식별합니다.
· 기술 요구 사항 설정: 핵심 프로세스별 기술 사양 및 검사 방법을 설정합니다.
· 가공 여유 결정: 가공공차, 공정치수, 공차 등을 계산합니다.
· 절단 수량 및 노동 시간 정의: 절단 수량을 결정하고 노동 시간 할당량을 설정합니다.
휠 단조에 사용되는 주요 재료는 탄소강과 합금강이며, 보조 재료로는 알루미늄, 마그네슘, 구리, 티타늄 및 이들의 합금이 사용됩니다. 이러한 재료는 막대, 주조 주괴, 금속 분말 및 액체 금속과 같은 다양한 형태로 제공됩니다.
변형 전 단면적과 변형 후 단면적의 비율을 단조비라고 합니다. 올바른 가열 온도, 유지 시간, 단조 시작 및 마무리 온도, 변형량 및 속도와 함께 올바른 단조 비율을 선택하는 것은 제품 품질을 향상하고 비용을 절감하는 데 중요합니다.
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