圧延鋼リング: ギアブランクのリング圧延プロセス、グレードおよび調達ガイド

RFQ には、外径 1,050 mm、肉厚 120 mm、42CrMo4、280 ～ 320 HB に焼き入れおよび焼き戻し済みのリング ギア ブランクが記載されています。このリングは鋼板から切り出すことも、継ぎ目のないチューブから切り出すことも、丸めることもできます。トルクを伝達し、20 年間回転する部品の場合、通常、転造加工が正しい判断であり、その決定を早期に行うことが、加工予算を管理する秘訣となります。

まずはショートバージョン。圧延鋼リングは継ぎ目がなく、粒子の流れが部品に負荷がかかる方向に円周上を流れ、プレートから切り出したリングよりも材料の消費量がはるかに少なくなります。その代償として、リングローリングには壁の厚さ、直径、成形に関して独自のルールがあるということです。これらを無視したサプライヤーは、旋盤では救えない楕円形のリングを納品することになります。

圧延鋼リングの正体

シームレス圧延リングと呼ばれることが多い圧延鋼リングは、プレートではなく切断されたビレットとして始まります。ビレットを加熱し、中心を強化するためにアプセットし、穴を開けるためにピアシングします。次に、リングローリングミルに送られ、そこで駆動メインロールがリングの外側を加工し、マンドレルが内側を加工し、アキシャルロールが高さを保持します。直径が大きくなり、壁が薄くなり、粒子がリングの周囲で 1 つの連続した流れに曲がります。

この最後の点が、そもそもプロセスが存在する理由です。何も溶接されていないため、継ぎ目が破損することはなく、木目はフープの方向に従います。これは、まさにギアのリム、ベアリング レース、またはフランジが荷重を支える方法と同じです。

飼料機械装置用鍛造補強リング S355J2G3 のシームレス圧延リングは、供給機械のシリンダー シェル、ローター シャフト、搬送パイプ用で、サイズは Ø700 ～ 2000 mm、200 ～ 3000 kg です。 製品を見る→

ツーリングは非常にシンプルで、1 つのミルで幅広いサイズ範囲をカバーできるため、ギヤ リングを圧延するのと同じセットアップで、マンドレルを交換して補強リングやベアリング ハウジングのブランクを圧延することができます。

ローリングでは得られないもの、カッティングでは得られないもの

3 つの利点が現場で何度も現れます。

• 円周方向の木目の流れ。プレートから切り出されたリングは、断面をまっすぐに通る木目を持っているため、内径と外径には木目の端が露出した状態になります。繰り返し負荷がかかると、そこから亀裂が始まります。
• 材料収量。プレートから 1,000 mm のリングを切断すると、中心全体が削り取られます。圧延リングは穴の開いたブランクから始まり、同じ完成部品に使用する鋼材の量が減り、最終サイズに達するまでの旋削加工が少なくなります。
• 均一な特性。圧延により構造が微細化され、気孔が閉じられるため、プレートカットや鋳造よりもリング全体の硬度と靱性が均一に保たれます。

この3点からコストが決まります。大きなリングの場合、成形ステップのコストがプレートのカットよりも高くても、リングローリングの方が完成品あたりのコストが安くなることがよくあります。これは、購入する鋼材が少なくなり、機械に費やす時間が短くなるからです。

ロールド、プレートカット、チューブカット: 実際の比較

購入者がローリングに価値があるかどうか尋ねると、その答えはサイズ、負荷、数量によって決まります。以下の表は、見積もり段階で重要となる条件のトレードオフを示しています。

リングが小さく、負荷が軽く、急いで必要な場合は、プレートカットで問題ありません。誰もそれをやめさせる必要はありません。リングがドライブトレイン、ベアリング、または圧力境界に収まった瞬間、テンプは回転方向に傾きます。

許容範囲、許容範囲、および購入者が忘れている詳細

通常、仕様に関する議論は材質と硬度で始まり、最後に終わりますが、図面上の寸法によって、その部品が実際に製造できるかどうかが決まります。

圧延のまま、荒加工または仕上げ済み

ロールリングは 3 つの条件で見積もられます。圧延されたままのリングには、完全な転がり公差と機械加工代が含まれます。荒加工されたリングはスケールが除去され、面が直角になっているため、同心度が向上し、工場でのセットアップ時間を節約できます。完成したリングは、穴、キー溝、または歯がすでにカットされた図面サイズで納品されるため、大きな回転能力に投資したくない購入者に適しています。

公差と許容値

• 直径と高さ: 圧延されたままのリングは通常、直径のパーセンテージに基づいた公差を保持するため、1,200 mm のリングは 300 mm のリングほどきつくはありません。
• 加工代：1面あたり3～6mmが通常ですが、転造後に焼き入れ焼き戻しを行って歪みを吸収する必要がある場合はそれ以上となります。
• 同心性と平坦性: 治具の設計を推進し、2 番目の操作を追加できるため、これらを早期に合意します。

注文前に話し合う価値のある形状

リングローリングでは、安定性を保つのに十分な厚さの壁と、軸方向のロールが制御できる高さを好みます。非常に薄い壁、非常に短いリング、および階段状の外側形状には、別のプロセスまたは追加の機械加工ステップが必要です。思い込みではなく、図面を送って尋ねてください。

鋼種と熱処理

圧延リングは、カーボン、合金、ステンレス鋼に加え、使用温度が要求されるニッケル合金で製造されます。一般的な選択肢には、一般的な機械部品用の 1045 および 4140、ギア ブランク用の 42CrMo4 および 18CrNiMo7-6、耐食性や耐摩耗性が重要となる SS316L や SS420 などのステンレス グレードが含まれます。各グレードには独自の鍛造ウィンドウがあり、ステンレス鋼は炭素鋼に比べて温度範囲と冷却速度に関して寛容ではありません。

送り機械用SS420鍛造ウェアリング 耐腐食性と耐摩耗性の X46Cr13 リング、Ø500 ～ 1200 mm、30 ～ 200 kg、湿気や塩分にさらされる飼料処理装置に適しています。 製品を見る→

圧延後の熱処理が最終的な特性を決定します。焼きならし、焼入れと焼き戻し、ケースの浸炭、高周波焼入れ、応力除去はそれぞれ異なる問題を解決します。操作の順序は炉の設定と同じくらい重要であるため、手順を理解することは有益です。 金属熱処理の基礎 図面上の硬度範囲を修正する前に。

圧延鋼リングが使用される場所

風力発電。 3 MW ～ 10 MW クラスのタービンのギアボックス リング ギアと遊星キャリアは転造されます。これは、鍛造リングがプレートカット ブランクよりも、鋳造よりもはるかに優れたトルク反転に対応するためです。水力タービンのガイドベーン、発電機シャフト、原子力の従来型アイランド部品も同じ論理に従います。

風力タービン ギアボックス 5MW ～ 10MW タービン用リングギア鍛造品 5MW ～ 10MW 遊星メインギアボックス用の浸炭精密研磨 18CrNiMo7-6 リングギア、モジュラー歯ブロック、Ø1300 ～ 3000 mm、1400 ～ 7000 kg 付き。 製品を見る→

海洋および港湾機械。プロペラ シャフト、中間シャフト、ラダー ストックとピントル、旋回ベアリング レース、鍛造フランジ、マリン ボルトはすべて、同じように始まったシームレス リングまたは鍛造バーに依存しています。

鉱業、冶金、石油、ガス。破砕機のメイン シャフト、掘削機のトラック リンク、圧延機のベアリング ハウジング、ローラー シャフト、バルブ カバー、およびケーシング ヘッドは、リングまたはオープンダイ鍛造品で、所定の形状に成形され、その後絞りに機械加工されます。

リングローリングが間違った選択の場合

ローリングは普遍的な答えではありません。あらゆる部品に対してローリングを推進するサプライヤーは、あなたに何かを伝えているのです。リングが小さくて負荷が軽い場合、年間数量が 1 個または 2 個で工具が償却できない場合、形状が完全に非軸対称である場合、または標準チューブ サイズがすでに図面と一致している場合は、この手順をスキップします。プレートの切断、チューブの切断、または溶接および機械加工されたアセンブリはより安価で、目的にぴったり適合します。

要件が混在するのが一般的です。プロジェクトでは、ロード パスにロールリングが必要な場合があります。 カスタム鍛造および機械加工コンポーネント ブラケット、ガード、ハウジング用。鍛造と熱処理、溶接、最終機械加工までの両方をカバーするサプライヤーは、多くの調整作業を軽減します。

RFQ で送信するもの

完全な問い合わせでは、3 ラウンドではなく 1 ラウンドで使用可能な見積もりが得られます。以下を含めます。

• 最終的な寸法が記載された図面と、どの表面が機能するかについてのメモ。
• 鋼種、熱処理条件、硬さの範囲。
• 年間およびリリースごとの数量。最初の注文以降の予測も含まれます。
• 必要な検査：超音波検査、磁粉検査、機械的特性、硬度調査。
• 文書レベル (3.1 検査証明書など)。
• 納品状態: 圧延されたまま、荒加工済み、または仕上げ済み。
• 目的地と必要な日付、つまり運賃とリードタイムが一緒に見積もられます。

圧延鋼リングは、間違ったプロセス、圧延するには薄すぎる肉厚、熱処理で消失する加工代など、問題が発生する可能性のあるものの短いリストを備えた単純な製品です。見積もりの​​段階でそれらを解決すれば、プロジェクトの残りの部分は静かに実行されます。間違った解釈をすると、2 回目のヒート、2 回目の工具セット、そして顧客との難しい会話の費用を支払うことになります。