عیوب مربوط به فورجینگ

عیوب مربوط به فورجینگ

مرحله 1: مواد اولیه
شناخت مواد:مواد اولیه از شرکت فولاد آلیاژی ایران بصورت گرید ها ( جنسها ) و شماره ذوبهای مختلف به این شرکت ارسال میگردد.
مهمترین عیوب بوجود آمده در هنگام ورود مواد اولیه شامل موارد ذیل میباشد:
کم یا زیاد بودن عناصر تشکیل دهنده
میکس مواد
کیفیت سطح (ترک و اورلپ مواد اولیه)
عدم فورج پذیری
وجودناخالصی در مواد اولیه
سختی

عیب 1:کم یا زیاد بودن عناصر تشکیل دهنده فولاد
نمونه دستور العمل کنترلی فولاد 30MSV6
که ممکن است مثلا در گرید فولاد فوق یکی از عناصر تشکیل دهنده آن بالا و پایین بوده که این عیب در واحد کنترل کیفیت به ارسال نمونه جهت آنالیز مجدد با دستگاه کوانتومتر مشخص میشود. مطابق نمونه برگه آنالیز ونمونه آنالیزمجدد همان شماره ذوب و وجود اختلاف در عنصر کربن وپایین بودن مقدار آن (0.27) .
کلیه قطعات از نظر جنس تشکیل دهنده معیوب بوده و قابل استفاده نمیباشد،که مواد به شرکت فولاد آلیاژی یزد عودت داده میشود.

عیب 2: میکس (مخلوط شدن) مواد اولیه
مواد اولیه در شرکت فولاد آلیاژی یزد بوزن 35 الی 40 تن در هر شماره ذوب میباشد که پس از سرد شدن با توجه به سفارشات مشتری به مقاطع مختلف نورد میشود مثلا35 Øو60Øو70Øو90Ø که تمامی این 35 یا 40 تن از یک جنس میباشد.
1- مخلوط شدن مواد ممکن است در مبدا یعنی شرکت فولاد آلیاژی یزد ویا در شرکت مصرف کننده در انبار مواد اولیه یا هنگام برش ویا بعد از آن بصورت بیلتهای کوچک اتفاق بیافتد که در صورت تولید قطعه با جنس دیگر قطعات ناسالم و ضایعات میباشد،که جداسازی قطعات با جنسهای مختلف کار بسیار سخت و پرهزینه میباشد که با پیشرفت تکنولوژی این امکان در شرکت با دستگاه ادی کارنت در واحد عملیات حرارتی وجود دارد.

جنسهای مواد اولیه ای که در این شرکت استفاده میگردد عبارتند از:
CK45-CK40-41CRS4-30MSV6-27CD4-EN18C-SCM420H-SCM435H-SCR435H-……
عیب 3: کیفیت سطح ،ترک و اورلپ مواد اولیه
سطح مواد اولیه باید دارای کیفیت سطح مناسب بوده وفاقد هرگونه خلل وفرج سطحی ناشی از اکسید گرفتگی و فرسایش سطح قالبهای نورد فولاد باشد چون در صورت وجود کیفیت سطح نامناسب کیفیت ظاهری قطعات فورج معیوب شده حالت اکسید گرفتگی پیدا کرده و در قطعاتی که سطح آنها ماشینکاری نمیشود وکیفیت سطح از نظر مشتری مهم میباشد،که این قطعات ممکن است ضایعات شود.
ترک مواد: ترکهای مواد اولیه ممکن است خارج از استاندارد اعلام شده باشد. که در مرحله فورج ترکهای فوق گسترش پیدا کرده و باعث ترکدار شدن قطعات گردد.ترکهای مواد اولیه در شرکت فولاد آلیاژی با دستگاه ادی کارنت ترکیاب ودراین شرکت با دستگاه ترکیابی مگنوفلکس هنگام بازرسی مواد اولیه قابل تشخیص میباشد.
در صورتی که عمق ترک بیش از حد مجاز باشد قطعات تولید شده فورج معیوب بوده وقابل استفاده نمیباشد.
اورلپ مواد اولیه: این عیب در هنگام نورد فولادها در شرکت فولاد آلیاژی ایران در اثر چرخیدن ، تغییر زاویه نورد همانند مرحله رول فورج باعث بوجود آمدن پلیسه شده و این پلیسه در مرحله نورد در طول شاخه گسترش پیدا کرده وباعث اورلپ میشود واین اورلپ در قطعات که دارای مرحله میباشند باز شده و کاملا با چشم قابل رویت است . ولی در دیگر قطعات قابل تشخیص نبوده و باعث ترکدار شدن قطعات تولید شده میگردد
در بدو ورود مواد اولیه ویا هنگام برش ویا هنگام چیدن بیلتهای برش خورده اورلپ در سطح مواد اولیه قابل رویت بوده ودر صورت دقت اپراتورهای برشکاری وگرم کردن میتوان بیلتهای معیوب را جداسازی کرد.

عیب 4- عدم فورج پذیری
در بعضی از فولادهای خریداری شده ،ممکن است فولاد ظاهرا سالم و بدون عیب باشد ولی در عملامکان فورج این فولادها وجود ندارد. در مرحله فورج تغییر شکل مناسب نداده وباعث ترک و اورلپ میشود،که این مشکل با تست UPSET ⅓ طول بیلت برش خورده شده انجام میشود.(که نسبت طول به قطر بیلت مورد بررسی 2 به 1 میباشد.) این عیب در گذشته در فولادهای روسی خریداری شده وجود داشت که درچند سال اخیر در فولادهای داخلی مشاهده نشده است.
عیب 5- سختی مواد اولیه
سختی بالای مواد اولیه در هنگام برش باعث ترک مواد در مقطع برش شده که این بیلتها معیوب بوده ودر هنگام برشکاری یا هنگام چیدن در کوره قابل تشخیص و جداسازی میباشد.
سختی پایین مواد اولیه نیز در هنگام برش باعث دفرمه شدن مقطع برش و بوجود آمدن پلیسه میشود.این پلیسه در صورتی که سنگزنی نشود باعث بوجود آمدن اورلپ وترک در قطعات تولید شده میشود.قطعات تولید شده بسته به نوع وعمق اورلپ تعیین تکلیف میگردد.

عیب 6:ناخالصی
ناخالصی در مواد اولیه معمولا بصورت سولفیدی،اکسیدی ویا سیلیکاتی ممکن است درمواد دیده شود،که درصورت وجودناخالصی ممکن است فولاد فاقد خاصیت فورج پذیری یاعملیات حرارتی باشد.

مرحله 2 : برش
کیفیت نامناسب سطح برش :
این عیب ممکن است دراثر تنظیم نبودن تیغه های برش ،سختی مواد اولیه وغیره ....بوجود آید که باعث ایجاد پلیسه ولبه در سطح مقطع برش شده واین پلیسه همانگونه که قبلا نیز گفته شد باعث ایجاد ترک در قطعه میشود.
2-طول ووزن نامناسب
در صورتیکه طول قطعات یا وزن انها زیاد باشد ، در قطعاتی که آپست میشود باعث شکستن قالب یا فلش خارج از استاندارد میگردد.
طول ووزن کم:
باعث پرنکردگی قطعات حین تولید ،توقف خط وضایعات شدن مواد اولیه برش خورده میگردد.

مرحله 3- گرم کردن
گرم کردن به دو روش القایی وگازئیلی در شرکتهای مختلف انجام میشود.
عیوب این مرحله شامل:
دمای پایین باعث شکستن قالب، بالا رفتن اندازه های قطعات فورج شده ،پرنکردگی،چسبیدن قطعه به قالب وقلاب کردن پرس میگردد.
دمای بالا باعث کم شدن ضخامت و دکربوره شدن سطح قطعات تولید شده میگردد.
اورهیت باعث ترک و ضایعات در مراحل رول، آپست،پیش فرم ودر نهایت ضایعات شدن قطعات میگردد.
عوامل مختلفی که باعث بوجود آمدن عیوب بالا در مرحله گرم کردن میشود عبارتند از:
ولتاژ نامناسب کوره القایی 820-1000 ولت.
فاصله زمانی بین حرکت بیلتها در کوره القایی
شارژ بموقع تغذیه کننده کوره
کنترل سطح مقطع برش خورده
5- تداوم نداشتن و غیریکنواختی حرکت بیلتها

رول
عملیات رول فورج به منظور تغییر شکل ، افزایش طول مواد ، کاهش مقطع مواد در نواحی خاصی از قطعه بکار برده می شود . هدف از آن کاهش مصرف موارد می باشد .
عیوب :
کوتاه یا بلند رول کردن بیلتها در قطعاتی که پس از مرحله رول دارای آپست می باشند باعث شکستن قالب پیش فرم و نهایی و همچنین ایجاد ترک و اورلپ در قطعه رول شده می شود .
قطعاتی که بصورت افقی فورج می شود باعث پرنکردگی در دو سر قطعه شده و ضایعات می شود مانند میل اهرم .
کج رول کردن قطعات باعث ایجاد پلیسه در مرحله رول شده و در صورت تولید اگر پلیسه بیرون نرود باعث ایجاد ترک و اورلپ می شود .
مقطع رول باید کاملا" صاف بوده و فاقد هرگونه حفره بر روی قسمت رول شده باشد .
بیلت ها باید فاقد هرگونه لبه و پلیسه باشند که در هنگام رول داخل قسمت رول شده نرود .
چروکیده شدن سطح قالب رول به علت عدم پولیش بموقع باعث ایجاد ترکهایی در قطعه سطح محل رول شده می شود .
اگر قالب رول فرسوده شود دهانه آن گشاد شده و قطر قسمت رول شده بیشتر شده و در مرحله بعد باعث ایجاد اورلپ می شود .
در هنگام رول باید به 2 نکته مهم توجه داشت :
قطر قسمت رول شده .
طول قسمت رول شده
هر دو این نکات فوق باعث ایجاد اورلپ و پرنکردگی در قطعات می شود .

خم
با توجه به شکل بعضی از قطعات، زاویه اولیه قطعه برای تغییر فرم بیلت استفاده می شود .
عیوب :
عدم مرکز قرار گرفتن بیلت در مرکز سندان خم .
هنگام خم ممکن است به علت جلو و عقب گذاشتن بیلت ، زاویه خم تغییر کرده وباعث می شود بیلت خم شده داخل قالب پیش فرم و فینیش قرار نگیرد .
در مرحله خم اکسیدهای بوجود آمده بادگیری شود .
چرخیدن بیلت در هنگام خم باعث دفرمه شدن بیلت می شود .
اثر پران
عمق پران در قطعات نباید بیشتر از 6/0 باشد در غیر اینصورت قطعات ضایعات بوده و در صورت بلند بودن اثر پران قطعات باید سنگزنی شود .
گرافیت و باد گیری
مایع گرافیت جهت سهولت حرکت مواد و کاهش اصطحکاک بین مواد و سطح قالب درون قالب و جلوگیری از چسبیدن مواد در سطح قالب می شود . حجم خروجی گرافیت هنگام پاشش ، متناسب با سطح قطعه درحال فورج باید پاشیده شود . در صورتی که حجم گرافیت زیاد باشد باعث پرشدن حفره های قالب پیش فرم و فینیش شده که باعث پرنکردگی در سطح قطعه نهایی می شود .
ضمنا" قطعات کم فشار در قالب ، مثل شاخکهای کشویی ، ساقه میل اهرم پراید ، دیواره آهنگری مثلثی 405 و ساقه شاتون باید ابتدا کفه بالا گرافیت زده و سپس کفه پائین باد و گرافیت زده شود .
در قالبهایی که عمق زیادی دارند سر پیستوله نسبت به حفره باید کاملا" عمود باشد .
بعد از خم ، آپست یا پیش فرم باید قطعه سریع و کاملا" باد گرفته و اکسید زدایی شود .

آپست
مرحله آپست به منظور اکسیدگیری ، تغییر حجم ، تغییر فرم و سایز کردن بیلت مطابق شکل اولیه قطعه در عملیات فورج استفاده می شود .

مزایا :
باعث فرم دهی اولیه بیلت برش خورده می شود .
کاهش مصرف مواد و کاهش وزن فلش .
هنگامی که از آپست فقط به منظور اکسیدگیری استفاده می شود، باعث ایجاد کیفیت سطح مطلوب در قطعه فورج می شود .
آپست باعث می شود جریان مواد در قالب پیش فرم راحتتر به حرکت درآید.

عیوب :
ایجاد لبه در سطح بیلت به علت درست قرار ندادن بیلت اولیه بروی سندان .
مندرس شدن سطح صفحه آپست به علت استفاده زیاد از قالب .
در آپست سگدست به علت کج قرار گرفتن درون قالب آپست ایجاد لبه کرده و این لبه بروی سینی سگدست اورلپ بوجود می آورد .
درصورتی که فاصله دوکفه سندان آپست کم باشد حجم مواد آپست شده زیاد و گاها" در سگدست پیکان باعث ترک قالب پیش فرم و یا ترک در سرساقه می شود .
در بعضی از قطعات به علت طراحی خاص قالب آپست ، سرعت بالای تولید مهمترین خطای اپراتور برای درست قرار ندادن بیلت درون قالب آپست می باشد .
در صورت بلند بودن اثر پران در قالب آپست باعث ایجاد حفره در نمونه شده و اورلپ در قطعه بوجود می آید . (شش دنده و پنج دنده)
پیش فرم ( مولد )

پیش فرم به عنوان شکل دهی اولیه قطعه در عملیات فورج استفاده می شود .
مزایا :
جلوگیری از فرسایش قالب نهایی ( فینیش ) .
افزایش تیراژ قالب نهایی .
جلوگیری از پرنکردگی در قالب فینیش .
سهولت حرکت مواد در قالب فینیش .

عیوب مربوط به قالب پیش فرم :
افزایش یک مرحله کاری در فرآیند فورج .
ایجاد پرنکردگی در قالب فینیش .
در صورتی حجم مواد در قالب پیش فرم زیاد باشد باعث ایجاد اورلپ در قالب فینیش می شود .
کم بودن فاصله قالب بالا و پائین و فرار بیش از حد مواد در قالب پیش فرم باعث ایجاد فلش زیاد و ایجاد پرنکردگی می شود .
فرسایش سطح قالب پیش فرم که باعث اورلپ و ترک می شود .
فرسایش سطح لند قالب پیش فرم که باعث فرار مواد و پرنکردگی می شود .
قالبهایی که در مرحله پیش فرم دارای سمبه هستند ، فرسایش سمبه یا تیز شدن لبه سمبه باعث ایجاد اورلپ و ترک در قطعه می شود .
قطر انتهای سمبه قالب پیش فرم و ابتدای قالب نهایی باید یک اندازه باشد .
فرسایش سطح لند قالب باعث چسبیدن قطعه در قالب پیش فرم شده و سرد شدن نمونه باعث پرنکردگی در قالب فینیش و منجر به شکستن قالب می شود .
قالب نهایی ( فینیش )
شکل نهایی قطعه در قالب فینیش صورت می گیرد که و مطابق نقشه مشتری طراحی می شود و آخرین مرحله شکل دهی می باشد .
عیوب :
پرنکردگی در قالب نهایی مثلا سرشاخکها و داخل حفره ها .
(به طور کلی قطعه باید مطابق نقشه مشتری فاقد هرگونه پرنکردگی باشد)
ترک و اورلپ . این عیوب ممکن است بر اثر ترک مواد اولیه ، حجم زیاد مواد یا لبه تیز در قالب پیش فرم و ... باشد .
کیفیت سطح نامناسب در قطعات تولیدی به علت فرسایش و چروده شدن قالب ممکن است باعث اکسید گرفتگی داخل قالب و افت کیفیت سطح قطعات( مندرس شدن) از نظر ظاهری باشد .

حک نشدن کامل سریال تولید و آرم و شماره فنی قطعه .
فرسایش سطح قالب لند که باعث چسبیدن قطعه در قالب و افزایش ضخامت فلش و ایجاد پلیسه در قطعه پس از تریم می شود .
ضخامت یا ارتفاع نامناسب قطعه ممکن است به علت بالا یا پائین بودن دهانه قالب باشد که کنترل ضخامت و ارتفاع قالب به عهده سرپرست خط و بازرس کنترل کیفیت می باشد . ( دمای بیلت در ضخامت قطعه تاثیر مستقیم دارد . )
قطعاتی که بدون پرنکردگی و عیوب ظاهری باشد قطعات سالم این مرحله هستند .
تریم
به منظور جداکردن مواد اضافه یا آرایش قطعه در عملیات فورج مورد استفاده قرار می گیرد .
عیوب :
کج گذاشتن قطعه در قالب ماتریس در قطعات گرد هنگام تریم باعث یکطرفه شدن قطعه و در نتیجه دفرمه شدن و ضایعات شدن قطعه میگردد.
کوچک و بزرگ بودن سمبه ماتریس که باعث لهیدگی ، تابدار شدن ، انحراف شاخکها ، باز و بسته شدن دهانه شاخکها و ایجاد تختی بیش از حد در قطعه می شود .(اثر سنبه روی شاخکهای کشوئی گاردان)
گشاد شدن دهانه ماتریس بر اثر فرسایش باعث ایجاد خط تریم بیش از حد مجاز می شود .
پانچ
جهت سوراخ کردن به روش گرم دربعضی از قطعات تولیدی که دارای حفره یا سوراخهای داخلی میباشند از پانچ استفاده میشود.
عیوب:
کج قرار دادن قطعه در هنگام پانچ باعث یکطرفه سوراخ شدن میگردد.
تیز شدن لبه سنبه باعث ایجاد اورلپ در محل پانچ میشود.
بزرگ بودن سنبه باعث کاهش قطرو کوچک بودن آن باعث بجا بوجود آمدن لبه درمحل پانچ میگردد.
هنگام پانچ قطعه حتما" انبر از زیر قطعه خارج شود . اثر انبر باعث ضایعات شدن قطعه می شود .

هات ست
سایز کردن قسمتهای حساس قطعه بصورت گرم را هات ست می گویند . هات ست بازویی نیسان ، طبق پائین نیسان و wat با توجه به حساسیت و بسته بودن تلرانس ها ، دمای مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است . در صورتی که دمای قطعه در هنگام هات ست بالا باشد ضخامت محل هات ست زیر رنج خواهد شد و در صورتی که دما پائین باشد ضخامتها و ارتفاعهای قطعه بالای رنج خواهد بود .
ضمنا" فشار باد و فاصله دهانه قالب در هات ست از اهمیت بسزایی برخوردار است .
نکته : قرار دادن قطعه در قالب هات ست از اهمیت زیادی برخوردار است وحتما" باید در محل و جایگاه خود قرار گیرد .

کوئینینگ
سایز کردن قسمتهای حساس قطعه بصورت سرد را کوئینینگ یا سکه زنی گویند .
البته در مواردی مانند تابگیری قطعه نیز از کوئینینگ استفاده می شود . با توجه به حساسیت مرحله کوئینینگ قسمتهایی که بعدا" کوئینینگ خواهند شد حتما" در هنگام فورج کنترل ابعادی دقیقتری روی آنها انجام گردد و تلرانس فورج در این قسمتها بسته تر از قسمتهای دیگر می باشد .
نکته : قرار دادن قطعه در قالب کوئینینگ مانند هات ست از اهمیت زیادی برخوردار است و حتما" باید در محل و جایگاه خود قرار گیرد .

عیوب مربوط به فورجینگ

مطالب مشابه :

پایان نامه بررسی رابطه بین مولفه های مدیریت دانش با تفکر استراتژیک مدیران شرکت فولاد آلیاژی یزد

عیوب مربوط به فورجینگ

نیروگاه سیکل ترکیبی یزد

تحلیل تکنیکال و فاندامنتال بورس تیر 92

مواد قالبگیری،چسب،افزودنی ها