열차 주철 부품의 제조 공정에 대한 완전한 분석 : 프로토 타입에서 완제품으로

소개
기차는 현대 철도 교통의 중추이며 안전과 안정성은 승객의 삶과 재산에 직접적인 영향을 미칩니다. 핵심 구조 구성 요소로서 기차를위한 강철 부품 상당한 기계적 부하 및 충격력을 지니고있어 매우 엄격한 제조 요구 사항이 필요합니다. 주철 부품은 우수한 기계적 특성을 보유 할뿐만 아니라 제조 공정에서 치수 정확도와 표면 품질을 유지해야합니다.

1. 디자인 및 모델 제작
부품 디자인
주철 기차 부품의 설계는 운영 중에 경험할 힘의 분석 및 운영 환경을 기반으로해야합니다. 설계 엔지니어는 FEA (Finite Element Analysis)와 같은 고급 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 구조적 건전성과 안전을 보장하기 위해 기계 시뮬레이션을 수행합니다. 저 합금 고강도 강철과 같은 일반적으로 사용되는 재료는 국가 철도 표준과 구성 및 성능을위한 국제 사양을 충족해야합니다. 설계 단계는 또한 후속 생산 동안 결함을 피하기 위해 쏟아지는 방향, 수축 분포 및 냉각 속도와 같은 주조 공정 제한을 고려해야합니다.

모델 제작
이 모델은 캐스팅 프로세스의 기초이며 디자인 도면을 정확하게 복제해야합니다. 사용되는 전통적인 재료에는 목재, 플라스틱, 왁스 및 금속이 포함됩니다. 일반적인 방법으로는 가공 및 3D 프린팅이 포함되며, 후자는 최근 몇 년 동안 복잡한 모양과 복잡한 모양을 생산하는 능력으로 인해 점점 인기를 얻고 있습니다. 모델 제작 후, 매끄럽고 완벽한 마감을 보장하고 캐스팅의 핀홀과 거친 표면을 피하기 위해 표면 처리가 필요합니다. 가공 허용량도 모델 설계에 포함되어 후속 가공을 용이하게합니다.

2. 금형 제작
모래 주조 금형
모래 금형은 가장 일반적으로 사용되는 곰팡이 유형이며 내화성 점토 모래 또는 수지 모래로 만들어집니다. 곰팡이 제조에는 형성, 핵심 만들기 및 조립이 포함됩니다. 형성하는 동안, 곰팡이를 모래로 눌러 공동을 만듭니다. 그런 다음 금형을 제거하여 주조 공동을 만듭니다. 핵심 구성 요소에는 내부 구조를 확보하기 위해 내화성 재료로 만든 코어 박스가 필요합니다. 모래 금형은 우수한 공기 투과성 및 곰팡이 강도를 제공하여 가스 배출 및 용융 강철 흐름을 촉진합니다.

금속 금형
높은 정밀도가 필요한 대량 생산 된 부품의 경우, 강철 금형과 같은 금속 금형을 사용할 수 있습니다. 금속 곰팡이는 내마모성, 장수 및 치수 안정성과 같은 장점을 제공하지만 생산 비용이 비싸며 주로 작고 복잡한 주물에 주로 사용됩니다. 금속 금형은 CNC 공작 기계를 사용하여 제조되며 경도와 내마모성을 향상시키기 위해 열처리가 필요합니다.

3. 녹고 쏟아져
강철 용융
용융 공정은 일반적으로 전기 아크 용광로 또는 유도 용광로에서 수행됩니다. 용광로 온도 및 화학 조성은 강철 혼합에 따라 조정됩니다. 탄소, 황 및 인과 같은 요소의 함량은 주조의 강도와 인성을 보장하기 위해 엄격하게 제어됩니다. 용융 과정에서 탈산제 및 합금 요소도 추가되어 강철의 순도와 성능을 향상시킵니다. 제련 후, 용융 강 온도는 쏟아지는 동안 적절한 액체 온도에 있는지 확인합니다.

쏟아지는 과정
쏟아지는 것은 캐스팅 품질에 영향을 미치는 중요한 단계입니다. 녹은 강철은 게이팅 시스템을 통해 금형 구멍으로 흐릅니다. 잘 디자인 된 게이팅 시스템은 난기류와 기공의 형성을 피하면서 용융 강의 부드러운 흐름을 보장합니다. 쏟아지는 속도와 온도는 엄격하게 제어되어야합니다. 속도가 너무 빠르면 가스 포함이 발생할 수 있지만 속도가 너무 느리면 콜드 셧을 쉽게 형성 할 수 있습니다. 쏟아진 후, 용융 강은 점차 금형 내에서 강화됩니다. 냉각 속도는 곡물 구조 및 주조 특성에 직접적인 영향을 미칩니다.

4. 청소 및 열처리 주조
청소
응고 후, 주조는 모래 곰팡이 분쇄, 플래시 제거 및 표면 세정을 필요로합니다. 커터 및 그라인더와 같은 기계 장비는 명확한 캐스팅 개요를 보장하기 위해 과도한 재료를 제거하는 데 사용됩니다. 청소는 또한 표면 마감을 개선하기 위해 잔류 모래와 스케일을 제거합니다. 모공 및 포함과 같은 표면 결함은 용접에 의해 복구됩니다.

열처리
열처리는 주조의 기계적 특성을 향상시키는 데 중요한 단계입니다. 어닐링은 내부 응력을 제거하고 미세 구조 균일 성을 향상시킵니다. 정상화는 입자 크기를 개선하고 강도를 증가시킵니다. 해소는 강철을 빠르게 냉각시켜 단단한 마르텐 사이트 구조를 형성합니다. 템퍼링은 경도와 인성의 균형을 조정합니다. 열처리 매개 변수는 재료 조성물에 정확하게 맞춤화되어야하며 과열 또는 과냉각을 피하기 위해 사용하여 성능 저하로 이어질 수 있습니다.

5. 가공 및 검사
가공
열처리 된 주물은 일반적으로 설계된 치수와 기하학적 공차를 달성하기 위해 회전, 밀링, 드릴링 및 연삭을 포함한 마무리 작업을 겪습니다. 가공은 어셈블리 정확도를 보장 할뿐만 아니라 표면 마감을 향상시키고 부품 성능을 향상시킵니다. 가공 중에는 변형 및 손상을 방지해야하며 조명기구를 사용하여 부품을 고정하고 가공 허용량을 제어해야합니다.

품질 검사
주철 부품은 다음을 포함하여 엄격한 비파괴 테스트를 거쳐야합니다.
초음파 테스트 (UT) : 내부 균열, 포함 및 기타 결함을 감지합니다.
방사선 테스트 (RT) : X- 레이 이미징을 사용하여 내부 기공과 균열을 식별합니다.
자기 입자 테스트 (MT) : 표면 및 지하 균열을 감지합니다. 차원 측정 및 기계적 특성 테스트 (인장, 경도 및 영향 테스트)는 제품이 설계 및 표준 요구 사항을 충족 할 수 있도록 동시에 수행됩니다.

6. 완제품 검사 및 포장
최종 검사
가공 및 테스트 후, 균열, 변형, 녹 및 기타 문제가 없도록하기 위해 포괄적 인 육안 검사가 수행됩니다. 어셈블리 정확도를 확인하기 위해 크기가 검토됩니다. 기능 테스트는 Axle Dynamic Balancing과 같은 주요 부분에서 수행됩니다.

포장 및 운송
완제품은 운송 중 손상을 방지하기 위해 충격 흡수 재료를 사용하여 포장됩니다. 녹 억제제는 녹을 방지하기 위해 표면에 적용됩니다. 패키징 레이블은 원활한 물류 및 설치를 보장하기위한 제품 모델, 사양, 생산 날짜 및 예방 조치를 명확하게 나타냅니다.