금속 제조 시 냉간 튜브 드로잉의 채터링 제거

금속 제작자는 냉간 인발 작업에서 대화를 듣기를 기다려서는 안 됩니다. 전자 감지는 상점이 시작되기 전에 모든 종류의 문제를 방지할 수 있습니다.

튜브 드로잉 작업은 채터링을 방지하고 이를 감지할 때 사람의 실수를 완화함으로써 큰 ​​이점을 얻을 수 있습니다.

채터링이 확대되어 작업물과 도구가 손상될 수 있기를 기다리는 대신, 초기 단계에서 채터링을 감지하고 즉시 그리기 속도를 줄이는 것이 가장 좋습니다.

그런데 잡담이란 정확히 무엇이며, 이를 방지하려면 어떻게 해야 합니까?

수년에 걸쳐 냉간 인발은 정확한 튜브 직경과 벽 두께를 만들기 위한 표준 프로세스가 되었습니다. 목표 크기보다 더 큰 직경을 가진 튜브는 테이퍼형 다이를 통해 그려져 OD와 ID를 줄입니다. 냉간 성형은 정밀한 기하학적 결과를 제공하는 것 외에도 항복 강도, 인장 강도 및 경도와 같은 중요한 재료 특성을 증가시킵니다.

ID 품질을 더 잘 제어하기 위해 고정형 또는 부동형 맨드릴을 튜브 내부에 배치하는 경우가 많습니다. 여기서 테이퍼형 다이가 금속을 변형합니다(그림 1 참조). 원활한 드로잉을 용이하게 하고 표면 품질을 향상시키기 위해 드로잉제를 사용합니다.

종종 맨드릴이 다이 안으로 당겨질 때 고정 로드는 반동에 의해 뒤로 밀리기 전에 맨드릴을 뒤로 당깁니다. 이 맨드릴 움직임은 때때로 몇 초 동안 강력하고 들리는 기계 진동을 유발합니다.

이 효과는 튜브의 내부 및 외부 표면에 바람직하지 않은 주기적인 링 마크(채터 마크)를 남깁니다. 채터 마크가 있는 튜브는 기하학적 사양을 충족하지 않으며 영향을 받은 부분을 잘라내거나 튜브를 완전히 폐기해야 합니다. 더운 여름날에는 드로잉제의 점도 변화로 인해 채터링이 시간당 여러 번 발생할 수 있으며, 이는 공정 중단, 높은 불량률 및 기계 운영자의 추가 작업으로 이어질 수 있습니다.

채터링은 폐기되는 재료의 양을 증가시킬 뿐만 아니라 다이에 돌이킬 수 없는 손상을 일으킬 수 있습니다. 극단적인 경우에는 막대한 당기는 힘으로 인해 맨드릴과 튜브가 찢어지고 다이에 냉간 용접됩니다.

튜브 손상 정도는 덜거덕거리는 소리의 강도와 지속 시간에 따라 달라지므로, 소리가 들리면 항상 그리기 속도를 늦출 준비를 하십시오.

잡담이 발생할 때마다 제품에 손상이 있는지 육안으로 검사해야 합니다. 기계 속도를 늦춘 후에도 결함이 있는 재료가 몇 피트나 되는 것은 매우 흔한 일입니다. 잡담을 완전히 방지하기 위해 전체 프로세스를 상당히 낮은 드로잉 속도로 실행하고 싶을 수도 있지만, 이로 인해 생산 시간이 늘어나고 기계 활용도가 낮아지며 잠재적으로 회사의 수익이 감소할 수 있습니다.

그림 1. 이것은 고정 맨드릴이 장착된 드로잉 다이의 단면입니다. 튜브는 더 좁은 직경으로 왼쪽으로 들어가고 오른쪽으로 나옵니다.

튜브에 지속적인 손상을 입히기 전에 채터링을 감지하는 한 가지 방법은 고속 진동 분석 시스템을 사용하는 것입니다. 고주파수 데이터를 실시간으로 분석하고 그 결과를 드로잉 기계에 대한 속도 감소 권장 사항으로 변환합니다.

이러한 유형의 측정 시스템에서는 압전 센서가 신체에서 전달되는 초음파 소리를 기록합니다. 이상적으로는 더 나은 신호 대 잡음비를 위해 센서를 신호 소스 가까이에 장착해야 하며 기계 설정이 변경되는 경우 센서를 이동할 필요가 없습니다. 실제로 센서는 잠금 링 위의 다이 스탠드에 배치되는 경우가 많습니다.

아날로그 또는 디지털 PLC는 데이터 분석의 시작과 끝을 트리거합니다. 드로잉 시간 동안 센서 출력은 프로세스의 음향 구성에 따라 400~800kHz의 속도로 샘플링됩니다. 그런 다음 데이터는 스펙트로그램(시간 x 주파수 x 진폭)으로 변환되어 채터 신호에서 노이즈를 더 잘 분리합니다.

Chatter는 즉시 발생하지 않습니다. 오히려 그 강도는 일반적으로 수백 밀리초에 걸쳐 측정 가능하게 증가합니다. 스펙트로그램에서 채터는 처음에는 녹음된 주파수의 광범위한 범위에 걸쳐 시간에 따라 규칙적인 간격을 두고 희미한 광대역 파동으로 표시됩니다(그림 2 참조). 채터링 강도는 소리가 들리고 튜브에 돌이킬 수 없는 흔적이 남을 때까지 급속히 증가하는 경우가 많습니다.