रोटरी स्वैगिंग क्या है? प्रक्रिया, प्रकार और अनुप्रयोगों के लिए एक व्यापक गाइड

1.0स्वेजिंग क्या है?

स्वेजिंग एक धातु निर्माण प्रक्रिया है जिसमें सामग्री को हथौड़े से पीटकर, दबाकर या डाई में जबरदस्ती डालकर प्लास्टिक रूप से विकृत किया जाता है ताकि उसका आयाम या आकार बदल जाए। यह आम तौर पर एक कोल्ड-वर्किंग प्रक्रिया के रूप में किया जाता है और यह लगभग नेट-आकार के घटकों का उत्पादन करने के लिए जाना जाता है जिन्हें अक्सर बहुत कम या कोई और मशीनिंग की आवश्यकता नहीं होती है।

1.1स्वैगिंग की उत्पत्ति और विकास

स्वेजिंग प्रक्रिया की शुरुआत जर्मनी में हुई थी और इसे शुरू में खोखले बेलनाकार वर्कपीस को जटिल प्रोफाइल में आकार देने के लिए विकसित किया गया था। प्रक्रिया के दौरान सामग्री प्रवाह और दीवार की मोटाई में बदलाव को समझने के लिए व्यापक शोध किया गया है। 1964 की शुरुआत में, केग ने स्वेजिंग प्रक्रिया का एक यांत्रिक मॉडल प्रस्तावित किया, जिसमें डाई और वर्कपीस के बीच सापेक्ष घूर्णी गति की भविष्यवाणी की गई थी, विशेष रूप से विभिन्न स्पिंडल विन्यासों के तहत जो गति पैटर्न और गति भिन्नताओं को प्रभावित करते हैं।

1.2स्वेजिंग और पारंपरिक फोर्जिंग के बीच अंतर

फोर्जिंग प्रक्रियाओं को आम तौर पर दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

• ट्यूब ड्राइंग: धातु की नलियों को कम करने वाले डाई के माध्यम से खींचकर या बाहर निकालकर उनके व्यास को कम किया जाता है। वायर ड्राइंग के समान, इस विधि का उपयोग ट्यूबलर वर्कपीस को छोटा करने के लिए किया जाता है।
• स्वेजिंग / रेडियल फोर्जिंग: इसमें दो या अधिक डाई शामिल होती हैं जो निरंतर या उच्च आवृत्ति वाले प्रत्यागामी गति के माध्यम से वर्कपीस को हथौड़ा मारती हैं, जिससे स्थानीयकृत प्लास्टिक विरूपण होता है। इस विधि का व्यापक रूप से व्यास में कमी, टेपर बनाने, पॉइंटिंग और खोखले भागों में आंतरिक गुहाओं को आकार देने के लिए उपयोग किया जाता है।

स्वेजिंग का एक मुख्य लाभ यह है कि यह कमरे के तापमान पर जटिल निर्माण करने की क्षमता रखता है, जबकि उच्च आयामी सटीकता बनाए रखता है और सामग्री को संरक्षित करता है। यह इसे कीमती धातुओं के प्रसंस्करण में विशेष रूप से अनुकूल बनाता है।

1.3काम के सिद्धांत

स्वेजिंग प्रक्रियाएं आमतौर पर निम्नलिखित दो तरीकों से की जाती हैं:

• अक्षीय स्वेजिंगधातु, डाइ के रेडियल प्रहार के अंतर्गत पार्श्विक दिशा में प्रवाहित होती है, जिससे इसका व्यास प्रभावी रूप से परिवर्तित हो जाता है या एक पतला प्रोफ़ाइल निर्मित हो जाता है।
• रोलर्स के साथ रोटरी स्वेजिंग: रोलर्स के एक सेट का उपयोग करता है जो भाग के चारों ओर परिक्रमा करते हैं ताकि किनारों को नियंत्रित तरीके से फैलाया या फैलाया जा सके - आमतौर पर हाउसिंग में प्रेस-फिटिंग बियरिंग जैसे घटकों को इकट्ठा करने में उपयोग किया जाता है। इस विधि में अक्सर घर्षण और घिसाव को कम करने के लिए स्नेहक शामिल होते हैं और यह उच्च सांद्रता और तंग फिट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

खोखले वर्कपीस के आंतरिक आकार को नियंत्रित करने के लिए स्वेजिंग को एक मैन्ड्रेल के साथ भी किया जा सकता है, बशर्ते कि विरूपण क्षेत्र एक निरंतर क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र बनाए रखे।

2.0स्वेजिंग मशीन क्या है?

स्वेजिंग मशीन एक धातु बनाने वाला उपकरण है जिसका उपयोग धातु के वर्कपीस, आम तौर पर छड़ या ट्यूब के आकार और आयामों को बदलने के लिए किया जाता है, दो या चार विभाजित डाई के साथ उच्च गति वाले रेडियल हैमरिंग के माध्यम से। सामान्य अनुप्रयोगों में व्यास में कमी, टेपर गठन, टिप गठन और खोखले घटकों के आंतरिक प्रोफाइल को आकार देना शामिल है। इसका उपयोग मुख्य रूप से कोल्ड-वर्किंग ऑपरेशन में किया जाता है।

स्वेजिंग मशीन का कार्य सिद्धांत
स्वेजिंग मशीन के मुख्य घटकों में शामिल हैं:

• स्पिंडल और डाई सिस्टम: ये डाई एक मोटर चालित स्पिंडल पर लगे होते हैं, जो एक रोलर पिंजरे में बंद होता है, जिसका डिजाइन रोलर बेयरिंग के समान होता है।
• डाई मोशन: जैसे ही स्पिंडल घूमता है, केन्द्रापसारक बल पिंजरे पर सवार होने के लिए डाई को बाहर की ओर फेंकता है। जब डाई बड़े रोलर्स के ऊपर से गुज़रती है, तो उन्हें क्षण भर के लिए बंद होने के लिए मजबूर किया जाता है, जिससे वर्कपीस पर प्रभाव बल पड़ता है।
• परिचालन आवृत्तिये डाई अत्यंत उच्च आवृत्तियों पर खुलती और बंद होती हैं - प्रति मिनट 2,000 बार तक - जिससे तीव्र और कुशल निर्माण संभव होता है।
  रोलर व्यवस्था के आधार पर, डाइज़ एक साथ (मानक स्वेजिंग मशीनों में) या क्रमिक रूप से बंद हो सकते हैं (एक विन्यास जिसे अक्सर रोटरी फोर्जिंग के रूप में संदर्भित किया जाता है, हालांकि यह मूल रूप से अभी भी एक स्वेजिंग प्रक्रिया है)।

2.1स्वेजिंग मशीनों के प्रकार

स्वेजिंग मशीनों को निम्नलिखित मूल प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

1. मार्किंग स्वैगरइसे स्वचालित स्वेजिंग मशीन के रूप में भी जाना जाता है, इसमें मोटर चालित निरंतर डाई गति होती है और यह उच्च गति, उच्च मात्रा उत्पादन के लिए आदर्श है।
2. टेपरिंग स्वैगर: रोलर्स के साथ डाई को जोड़ने के लिए एक वेज मैकेनिज्म का उपयोग करता है। आम तौर पर पैर से संचालित, यह डिज़ाइन लंबे वर्कपीस को डालने की अनुमति देता है जबकि डाई खुली रहती है और स्थानीय रूप से आकार देने में सक्षम बनाता है, खासकर टेपर्ड सिरों के लिए।

2.2विशेष स्वेजिंग कॉन्फ़िगरेशन: ऑसिलेटिंग-स्पिंडल स्वेजिंग मशीन

रोटरी स्वेजिंग का एक रूप, इस डिज़ाइन में काउंटर-रोटेटिंग स्पिंडल और पिंजरे हैं, जो डाई के बीच अवांछित धातु "पंखों" के गठन को खत्म करने में मदद करते हैं। इससे तैयार भागों की बेहतर एज क्वालिटी और संकेन्द्रकता प्राप्त होती है।

गठन सिद्धांत और प्रक्रिया विवरण

• गठन विधिडाईज़ स्थिर कार्यवस्तु पर प्रति सेकंड 10-20 बार की दर से तीव्र रेडियल प्रहार करते हैं।
• वर्कपीस के प्रकारआमतौर पर बार या ट्यूब, अंत में पतला करने, टिप बनाने, या खोखले भागों के आंतरिक आकार देने के लिए आदर्श।
• गठन प्रक्रियाखोखले वर्कपीस के आंतरिक आयामों को नियंत्रित करने के लिए एक मैन्ड्रेल का उपयोग किया जा सकता है। डाईज़ अंदर-बाहर की गति में काम कर सकते हैं या भाग के चारों ओर घूम सकते हैं।
• विशिष्ट अनुप्रयोग: आवासों में बीयरिंगों को दबाना, ट्यूब के सिरों को छोटा या फैलाना, नुकीले सिरे बनाना, या आंतरिक ज्यामिति प्रदान करना।
• स्नेहनग्रीस स्नेहन का प्रयोग सामान्यतः डाई के घिसाव को कम करने और निर्माण गुणवत्ता में सुधार करने के लिए किया जाता है।

2.3प्रक्रिया वर्गीकरण तुलना

स्वेजिंग का उपयोग बहुमूल्य धातु प्रसंस्करण उद्योग में इसकी शीत-निर्माण प्रकृति, न्यूनतम सामग्री हानि, तथा जटिल ज्यामिति को आकार देने में उच्च दक्षता के कारण व्यापक रूप से किया जाता है।

3.0धातु ट्यूबों के लिए रोटरी स्वेजिंग का सिद्धांत

धातु ट्यूबों की रोटरी स्वेजिंग प्लास्टिक बनाने की एक प्रक्रिया है जो उच्च आवृत्ति वाले रेडियल प्रभाव को घूर्णी गति के साथ जोड़ती है। इसमें आमतौर पर कई फोर्जिंग डाई शामिल होती हैं - आमतौर पर तीन, चार या आठ - ट्यूब की परिधि के चारों ओर समान रूप से व्यवस्थित होती हैं। सिंक्रोनाइज्ड शॉर्ट-स्ट्रोक रेडियल रिसीप्रोकेशन के माध्यम से, प्रक्रिया सटीक आकार देने में सक्षम बनाती है जैसे कि अंत में कमी, मध्य-खंड गर्दन और टेपर फॉर्मिंग।

3.1प्रक्रिया विशेषताएँ और कार्यप्रवाह

• डाई व्यवस्था: ट्यूब के चारों ओर कई फोर्जिंग डाई समान रूप से वितरित की जाती हैं। जैसे-जैसे वे घूमते हैं, डाई ट्यूब की सतह पर उच्च-आवृत्ति, कम दूरी के रेडियल वार करती हैं, जिससे निरंतर प्लास्टिक विरूपण होता है।
• प्रक्रिया प्रकार:
  • प्रगतिशील स्वैगिंगट्यूब को धीरे-धीरे एक छोर से नीचे की ओर झुकाया जाता है, जबकि धीरे-धीरे अक्षीय रूप से आगे बढ़ाया जाता है, जिससे इसकी लंबाई के साथ निरंतर विरूपण होता रहता है।
  • ग्रूव स्वैगिंगकार्यवस्तु स्थिर रहती है, जबकि डाइज़ विशिष्ट स्थितियों पर स्थानीयकृत व्यास न्यूनीकरण या धंसे हुए समोच्च का निर्माण करते हैं, जो सटीक संरचनात्मक आकार देने के लिए उपयुक्त है।
• विरूपण तंत्रबहुदिशात्मक प्रभाव और तीव्र चक्रीय लोडिंग सामग्री में अनाज शोधन और सघनता को बढ़ावा देते हैं, जबकि उच्च निर्माण सटीकता और बेहतर सतह परिष्करण सुनिश्चित करते हैं।

3.2प्रक्रिया के लाभ

• न्यूनतम सामग्री अपव्यय और बिना चिप निर्माण के कुशल प्लास्टिक विरूपण
• बेहतर संरचनात्मक शक्ति और स्थायित्व
• विविध औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए जटिल ज्यामिति बनाने की क्षमता
• कोल्ड-फॉर्मिंग ऑपरेशन से ऊष्मा उपचार से जुड़ी समस्याएं समाप्त हो जाती हैं

4.0फोर्जिंग क्या है?

फोर्जिंग एक धातु बनाने की प्रक्रिया है जिसमें एक वर्कपीस बाहरी बल के तहत प्लास्टिक विरूपण से गुजरता है, आमतौर पर हथौड़ा मारने या दबाने के माध्यम से। सामग्री को एक डाई के अंदर आकार दिया जाता है, जिससे इसकी आंतरिक संरचना में सुधार होता है और यांत्रिक गुणों और ताकत में वृद्धि होती है। फोर्जिंग औद्योगिक विनिर्माण में सबसे मौलिक और व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली धातु बनाने की तकनीकों में से एक है।

5.0फोर्जिंग प्रक्रिया क्या है?

काम के सिद्धांत: बंद-डाई फोर्जिंग में, एक धातु का वर्कपीस - या तो एक रॉड या एक ट्यूब - एक परिभाषित आकार की डाई गुहा में डाला जाता है। कई हथौड़ों के सिर फिर उच्च आवृत्ति वाली रेडियल गति में सामग्री पर प्रहार करते हैं, जिससे यह गुहा को धीरे-धीरे भरने के लिए अंदर की ओर चला जाता है। डाई मूवमेंट निम्न रूप ले सकता है:

• प्रत्यागामी (अक्षीय अंदर-बाहर) गति
• घूर्णी गति (अक्सर रोलर बेयरिंग के समान रोलर केज प्रणाली के माध्यम से प्राप्त की जाती है)

रोटरी स्वेजिंग में, डाई उच्च गति से घूमती है, जिससे प्रति सेकंड 10-20 झटके लगते हैं जबकि वर्कपीस स्थिर रहता है। ट्यूबलर घटकों के लिए, आंतरिक व्यास और दीवार की मोटाई को नियंत्रित करने के लिए एक मैंड्रेल का उपयोग किया जा सकता है। आकार वाले मैंड्रेल जटिल आंतरिक ज्यामिति के निर्माण की अनुमति देते हैं।

5.1निर्माण क्षमता और परिशुद्धता:

• वर्कपीस आकार सीमा: व्यास 0.5 मिमी से 150 मिमी तक
• उत्पादन दर: प्रति मिनट 30 भाग तक (जटिलता और स्वचालन पर निर्भर)
• आयामी सहिष्णुता: ±0.05 मिमी से ±0.5 मिमी तक
• सामग्री अनुकूलता: एल्युमीनियम, तांबा और स्टेनलेस स्टील से लेकर टंगस्टन और मोलिब्डेनम जैसी कठोर विकृत धातुओं तक की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त; गर्म फोर्जिंग का उपयोग आम तौर पर कम तन्यता वाली सामग्रियों के लिए किया जाता है
• प्रसंस्करण के दौरान उपकरण के घिसाव को कम करने और सतह की फिनिश को बेहतर बनाने के लिए अक्सर स्नेहक का प्रयोग किया जाता है।

5.2फोर्जिंग के अनुप्रयोग:

फोर्जिंग का उपयोग इसकी दक्षता और बहुमुखी प्रतिभा के कारण विभिन्न उद्योगों में व्यापक रूप से किया जाता है, विशेष रूप से:

• बंद-अंत ट्यूबलर घटक
• ट्यूब के अंत में कमी और पतलापन
• विद्युत केबल संयोजन और संरचनात्मक समर्थन
• पंच, छेनी, हैंडल और प्लायर्स घटक
• निकास प्रणालियाँ और ऑटोमोटिव कनेक्शन ट्यूब
• उपकरण शाफ्ट, खंडित शंकु, और क्लैम्पिंग तत्व

6.0रोटरी स्वेजिंग क्या है?

रोटरी स्वेजिंग एक विशेष फोर्जिंग तकनीक है जिसमें बिना काटे गोल बार, ट्यूब या तारों को छोटा, आकार देने या पतला करने के लिए रोटरी गति के साथ संयुक्त तेज़, निरंतर रेडियल प्रभाव शामिल होते हैं। एक रोटरी स्वेजिंग मशीन कई हथौड़ों के सिर (आमतौर पर 3 या 4) का उपयोग करती है जो सिंक्रोनाइज्ड रेडियल वार देते हुए वर्कपीस के चारों ओर घूमते हैं, जिससे स्थानीयकृत प्लास्टिक विरूपण होता है जो धीरे-धीरे वांछित प्रोफ़ाइल बनाता है।
पारंपरिक फोर्जिंग की तुलना में, रोटरी स्वेजिंग अधिक आयामी सटीकता, कम सामग्री अपशिष्ट और बेहतर अनाज संरचना एकरूपता प्रदान करता है। यह एक ऊर्जा-कुशल, चिपलेस धातु निर्माण प्रक्रिया है।

6.1रोटरी स्वेजिंग के प्रकार

6.2रोटरी स्वैगिंग प्रक्रिया चरण

• वर्कपीस की तैयारी: उपयुक्त बार या ट्यूब सामग्री का चयन करें
• क्लैम्पिंग और पोजिशनिंग: मशीन फिक्सचर में वर्कपीस को सुरक्षित करें
• डाई रोटेशन और हैमरिंग: डाइज़ उच्च गति से घूमते हैं और समकालिक रेडियल वार देते हैं
• वृद्धिशील गठन: निरंतर प्रभाव धीरे-धीरे बाहरी व्यास को कम करता है और आकार बदलता है
• भाग हटाना: एक बार अंतिम आकार या आकृति प्राप्त हो जाने पर, भाग को मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से हटा दिया जाता है

7.0स्वेजिंग मशीनों के प्रकार: फिक्स्ड से रोटरी सिस्टम तक एक संपूर्ण गाइड

स्वेजिंग मशीनों का व्यापक रूप से धातु निर्माण, व्यास में कमी और टेपरिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। उनकी संरचना और निर्माण तंत्र के आधार पर, उन्हें निम्नलिखित मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

7.1फिक्स्ड डाई स्वेजिंग मशीन

इन्हें स्थिर स्वेजिंग मशीन के रूप में भी जाना जाता है, ये अत्यधिक बहुमुखी उपकरण हैं जो गर्म और ठंडे फोर्जिंग दोनों के लिए उपयुक्त हैं। संचालन के दौरान, स्पिंडल असेंबली स्थिर रहती है जबकि बाहरी रोलर केज घूमता है, जिससे डाई बंद हो जाती है और वर्कपीस को संपीड़ित करती है।

विशेषताएं एवं लाभ:

• विभिन्न अनुप्रस्थ काट आकृतियों (गोल, चौकोर, आयताकार) को संसाधित करने में सक्षम;
• जटिल ज्यामिति बनाने के लिए उच्च लचीलापन;
• गर्म और ठंडे दोनों कार्य प्रक्रियाओं के साथ संगत।

वेरिएंट:

• तुल्यकालिक ब्लोइंग प्रकार: गोल और नालीदार ट्यूब बनाने के लिए उपयुक्त।
• वैकल्पिक उड़ाने का प्रकारवर्गाकार, आयताकार या षट्कोणीय प्रोफाइल के लिए आदर्श।

अनुप्रयोगएयरोस्पेस टयूबिंग, द्रव नियंत्रण पाइपिंग और अन्य उद्योगों को उच्च परिशुद्धता वाले ट्यूबलर घटकों की आवश्यकता होती है।

7.2रोटरी डाई स्वेजिंग मशीन

रोटरी स्वेजिंग मशीन के रूप में भी जानी जाने वाली ये उच्च दक्षता वाली, उच्च स्थिरता वाली मशीनें हैं जिनका इस्तेमाल आमतौर पर आधुनिक स्वेजिंग अनुप्रयोगों में किया जाता है। डाई कई हथौड़ा ब्लॉकों पर लगे होते हैं जो वर्कपीस के चारों ओर घूमते हैं। जैसे ही स्पिंडल घूमता है, केन्द्रापसारक बल हथौड़ा ब्लॉकों को रोलर्स पर प्रहार करने के लिए प्रेरित करता है, जिससे डाई समय-समय पर बंद हो जाती है और रेडियल फोर्जिंग करती है।

डाई विन्यास:

• दो-डाई प्रणालीउत्कृष्ट सतह खत्म के साथ छोटे भागों के लिए आदर्श;
• चार-डाई प्रणाली: भारी संपीड़न और टिप बनाने की आवश्यकता वाले बड़े घटकों के लिए उपयुक्त।

अनुप्रयोगकारतूस हीटर, हाइपोडर्मिक सुइयां, आग्नेयास्त्र घटक, वानिकी उपकरण और विभिन्न ट्यूब-आधारित उत्पाद।

7.3हाइड्रोलिक स्वैगिंग मशीन

हाइड्रोलिक स्वेजिंग मशीनें रोटरी डाई मोशन को हाइड्रोलिक कंट्रोल के साथ जोड़ती हैं और मुख्य रूप से केबल फिटिंग असेंबली, शोल्डर रिडक्शन और नालीदार ट्यूब बनाने के लिए उपयोग की जाती हैं। ऑपरेशन के दौरान, वर्कपीस को खुले हुए डाई के माध्यम से डाला जाता है, जिसे फिर रोटेटिंग स्पिंडल और वेज मैकेनिज्म द्वारा बंद कर दिया जाता है। स्वेजिंग के बाद, सिस्टम स्वचालित रूप से डाई को फिर से खोल देता है।
मुख्य लाभ:

• भाग हैंडलिंग के लिए अधिक लचीलापन;
• आसान क्लैम्पिंग और निष्कासन, संयोजन-उन्मुख कार्यों के लिए आदर्श।

विशिष्ट अनुप्रयोग: वास्तुकला केबल रेलिंग, समुद्री रिगिंग, आउटडोर रस्सी पाठ्यक्रम, और रखरखाव उपकरण।

7.4लांग डाई स्वेजिंग मशीन

अतिरिक्त-लंबी टेपर्ड ट्यूब बनाने के लिए डिज़ाइन की गई यह मशीन रोटरी स्वेजिंग के समान ही काम करती है, लेकिन मानक स्वेजिंग मशीनों की लंबाई की सीमाओं को दूर करने के लिए विस्तारित-लंबाई वाले डाई से सुसज्जित है। यह 24 इंच तक लंबे टेपर्ड पार्ट्स बना सकता है, जिससे यह फर्नीचर, खेल के सामान और एयरोस्पेस घटकों में अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

सामग्री संगतता: स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम, वेल्डेड और सीमलेस ट्यूब सहित लौह और अलौह दोनों धातुओं पर लागू।

अनुप्रयोग पतले फर्नीचर पैर, खेल उपकरण, और एयरोस्पेस टयूबिंग जहां विस्तारित लंबाई और आकार स्थिरता की आवश्यकता होती है।

7.5सारांश

संदर्भ

https://en.wikipedia.org/wiki/Swaging

https://thelibraryofmanufacturing.com/swagging.html

https://www.researchgate.net/publication/275540272_Rotary_Swaging_Forming_Process_of_Tube_Workpieces