Informacje o kliencie i projekcie: Przełamanie wąskiego gardła w obróbce precyzyjnych części dla przemysłowych systemów płynów
Klient:
Amerykański producent specjalizujący się w przemysłowych układach hydraulicznych i częściach do maszyn ciężkich, działający w branży maszyn inżynieryjnych i petrochemii
Wymagania projektu:
Klient potrzebuje przedłużyć złącze ze stali nierdzewnej do wysokociśnieniowych rurociągów hydraulicznych z oryginalnej długości 20 mm do 180 mm, proces M5×0,8 gwint drobny (tolerancja ±0,02 mm) na jednym końcu i pokrywa środkowy obszar 155 mm gęstą, prostą karbowaną powierzchnią, a także dopasowane do specjalnych pierścieni z gumy nitrylowej, aby uzyskać uszczelnienie bez wycieków w środowisku o wysokim ciśnieniu (15 MPa). Pierwotny dostawca nie był w stanie zrealizować zamówienia z powodu problemów, takich jak odkształcenie cienkiego pręta, niewystarczająca dokładność gwintu i niska odporność na zużycie radełkowania, co skutkowało stagnacją projektu klienta dotyczącego układu hydraulicznego do ciężkich maszyn.
![Dostosowywanie ultradługich, precyzyjnych złączy dla amerykańskich producentów sprzętu przemysłowego: Pokonywanie wyzwań związanych z gwintami o smukłości 180 mm i radełkowaniem 1]()
Produkty podstawowe: „wskaźniki przemysłowe” o wysokiej precyzji, smukłych łącznikach prętowych do środowisk o wysokim ciśnieniu
Produkt dostosowany to
Złącze wysokociśnieniowe ze stali nierdzewnej 304
, z podstawowymi parametrami technicznymi:
-
Wymiary całkowite:
długość całkowita 180mm, średnica pręta 6mm (stosunek długości do średnicy 30:1), jeden koniec M5
×
Gwint drobnozwojowy 0,8 (pasujący do szybkozłączki hydraulicznej), efektywna długość gwintu 10 mm, tolerancja
±
0,02 mm;
-
Obróbka powierzchni:
radełkowanie w środkowej części 155mm (skok 0,6mm, głębokość 0,25mm, twardość powierzchni HV)
<000000>wiem;
220), spełniając wymagania antypoślizgowe dotyczące noszenia rękawic ochronnych w warunkach przemysłowych;
-
System uszczelniający:
W rowku pomiędzy radełkowanym końcem a gwintowanym końcem osadzony jest pierścień z gumy nitrylowej (twardość Shore'a 80A), który musi przejść test ciśnienia wody 15 MPa i -20
℃
~80
℃
badanie cyklu odporności na temperaturę.
Wyzwania techniczne: trzy podstawowe problemy precyzyjnej obróbki przemysłowej
Niewystarczająca sztywność i odkształcenia obróbkowe prętów smukłych:
-
Smukłe pręty, których stosunek długości do średnicy wynosi 30:1, są podatne na wyginanie z powodu drgań powstających podczas cięcia. Tradycyjny błąd prostoliniowości obróbki wynosi 0,2 mm, co znacznie przekracza wymagania klienta wynoszące 0,05 mm;
Dokładność wykonania drobnego gwintu i uszczelnienie wysokociśnieniowe:
-
Pasmo tolerancji M5
×
Średnica środkowa gwintu 0,8 wynosi zaledwie 0,04 mm. Jeżeli dokładność jest niewystarczająca, może to spowodować nieszczelność połączenia hydraulicznego (wskaźnik niewykrywalności pierwotnego dostawcy wynosi 15%), co bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo pracy sprzętu;
Spójność odporności na zużycie wyjątkowo długiej, radełkowanej powierzchni:
-
Częste podłączanie i odłączanie w instalacjach przemysłowych może łatwo doprowadzić do zużycia radełkowania. Oryginalne rozwiązanie zapewnia 30% zmniejszenie głębokości radełkowania końcowego, a chropowatość powierzchni przewyższa wymagania klienta dotyczące współczynnika Ra
<000000>le;
1.6
μ
M.
Proces produkcyjny: kompleksowe rozwiązanie procesowe dla precyzyjnej obróbki na poziomie przemysłowym
1. Wysoka precyzja obróbki i zwiększenie sztywności smukłych prętów
-
Modernizacja sprzętu i narzędzi:
Użyj precyzyjnych tokarek CNC importowanych z Japonii, z t
trzypunktowa elastyczna rama środkowa
(punkty podparcia ustawione co 60 mm), 5 przejść (pojedyncza głębokość cięcia)
<000000>le;
0,08 mm) i zamontuj tłumiki drgań na uchwycie narzędzia;
-
Obróbka materiałów:
Po obróbce zgrubnej,
obróbka hartownicza (850
℃
gaszenie + 600
℃
ruszenie)
wykonuje się w celu zwiększenia sztywności materiału. Po obróbce precyzyjnej prostoliniowość jest kontrolowana na poziomie 0,03 mm, a błąd okrągłości wynosi <0,01 mm.
2. M5
×
0,8 technologia obróbki gwintów pod wysokim ciśnieniem
-
Niestandardowe krany powlekane:
Wybierane są niemieckie gwintowniki zawierające kobalt (powłoka TiCN), z wewnętrznym chłodzeniem cieczą tnącą pod wysokim ciśnieniem (ciśnienie 5 MPa), prędkością wrzeciona 150 obr./min podczas obróbki, synchronicznym posuwem w celu zapewnienia błędu skoku <0,008 mm;
-
Pełnowymiarowa inspekcja:
Używać
kompleksowa maszyna pomiarowa do gwintów
aby wykryć średnicę środkową, podziałkę i kąt zębów, rozmiar jest kontrolowany na poziomie 4.675
±
0,015 mm (lepiej niż wymagania klienta) i pomyślnie przeszły test szczelności przy ciśnieniu powietrza 15 MPa (brak nieszczelności po 30 minutach utrzymywania ciśnienia).
3. Opracowanie ultradługiego, odpornego na zużycie procesu radełkowania
-
Segmentowane koło radełkowane z węglika spiekanego:
Projekt
koło radełkowane stopniowane
(przednia sekcja prowadząca, środkowa sekcja wzmacniająca, końcowa sekcja kalibracyjna) z węglika YG8 (twardość HRA90), kształt zęba jest formowany przez precyzyjne szlifowanie, a dokładność podziałki wynosi
±
0,01 mm;
-
Technologia radełkowania przy stałym nacisku:
W procesie radełkowania czujnik nacisku służy do uzyskiwania informacji zwrotnych w czasie rzeczywistym, a nacisk osiowy (2,5–3,5 tony) jest automatycznie regulowany, aby zagwarantować, że błąd jednorodności przy głębokości radełkowania 155 mm będzie mniejszy niż 0,03 mm. Po obróbce cieplnej twardość powierzchni wzrasta do HV230, a odporność na zużycie wydłuża się o 50% w porównaniu z tradycyjnym procesem.
4. Indywidualnie dostosowane uszczelnienia gumowe pierścieni wysokociśnieniowych
-
Projekt adaptacji warunków pracy:
Zgodnie z parametrami układu hydraulicznego klienta (ciśnienie 15 MPa, medium olej mineralny, 80
℃
w wysokiej temperaturze) zastosowano wysoce odporną na zużycie gumę nitrylową (NBR-70), a średnica wewnętrzna pierścienia gumowego została zaprojektowana na 6,3 mm (pasowanie interferencyjne 0,1 mm)
formowanie kompresyjne + wulkanizacja wtórna
Proces przebiega sprawnie, a stopień kompresji jest kontrolowany na poziomie 18%.
-
Ścisła weryfikacja testów:
Wykonano 1000 testów zmęczeniowych wtyczek, 100-godzinny test starzenia w wysokiej temperaturze (80
℃
) i testowi impulsowemu ciśnienia wody o wartości 15 MPa (5000 cykli bez wycieku), a wskaźnik niewykrycia spada do 0.
Opinie klientów: Od wąskiego gardła technicznego do konkurencyjności rdzenia łańcucha dostaw
-
Przełom w wydajności:
„Łącznik o długości 180 mm nie wykazuje żadnych przecieków przy ciśnieniu 15 MPa, a radełkowana część może być stabilnie obsługiwana nawet w grubych rękawicach, co całkowicie przekracza nasze oczekiwania w zakresie precyzyjnego przetwarzania dużych rozmiarów”. - Pan Davis, główny inżynier IT
-
Dostawy i możliwości produkcyjne:
Cykl dostawy pierwszej próbki wynosi 25 dni (średnia w branży to 40 dni), wydajność produkcji seryjnej wynosi 98,2%, a roczna zdolność produkcyjna wynosi 100 000 sztuk, co zaspokaja potrzeby skali wielu projektów klientów w zakresie układów hydraulicznych.
Współpraca ta nie tylko rozwiązała problem klienta z krótkoterminowymi dostawami, ale także wyznaczyła standardy w zakresie dostosowywania dużych gabarytów komponentów układów przepływowych pod wysokim ciśnieniem dzięki przełomowym osiągnięciom w technologii precyzyjnej obróbki klasy przemysłowej. W łańcuchu dostaw sprzętu przemysłowego, gdy „konwencjonalna obróbka skrawaniem” nie jest w stanie sprostać wymaganiom ekstremalnych warunków pracy, jedynie koncentrując się na pełnej innowacji łańcucha materiałów, procesów i testów, możemy stać się głównym partnerem technologicznym dla firm produkcyjnych najwyższej klasy.