ইউনিভার্সাল জয়েন্টের জন্য প্রয়োজনীয় আঘাত প্রক্রিয়া

সংক্ষেপে

ইউনিভার্সাল জয়েন্টগুলির জন্য ফোরজিং প্রক্রিয়া একটি জটিল উত্পাদন পদ্ধতি যা উচ্চ-মানের ইস্পাত খাদকে চরম চাপের অধীনে আকৃতি দেয় যাতে শক্তিশালী, টেকসই উপাদান তৈরি হয়। প্রধান কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে হট ফোরজিং, যেখানে ধাতবকে পুনঃস্ফটিকীভবন তাপমাত্রার উপরে উত্তপ্ত করা হয় যাতে আকৃতি দেওয়া সহজ হয়, এবং উন্নত নির্ভুলতার জন্য কোল্ড ফোরজিং। এই প্রক্রিয়ায় উচ্চ-টনেজ প্রেস এবং বিশেষ ডাই ব্যবহার করে ইয়োক এবং ক্রসগুলির মতো প্রাথমিক অংশগুলি গঠন করা হয়, যা উচ্চ-চাপযুক্ত প্রয়োগের জন্য অপরিহার্য উন্নত শক্তি এবং একটি অবিচ্ছিন্ন গ্রেন কাঠামো নিশ্চিত করে।

ইউনিভার্সাল জয়েন্ট এবং ফোরজিংয়ের সুবিধাগুলি বুঝতে

একটি ইউনিভার্সাল জয়েন্ট, যা প্রায়শই ইউ-জয়েন্ট বলা হয়, একটি সমালোচনামূলক যান্ত্রিক সংযোগ যা ঘোরানো শ্যাফ্টগুলিকে সংযুক্ত করে, এমনকি যখন তারা একে অপরের কোণে থাকে তখনও টর্ক এবং গতি প্রেরণ করতে দেয়। এই নমনীয়তা অটোমোটিভ ড্রাইভিং শ্যাফ্ট এবং স্টিয়ারিং সিস্টেম থেকে শুরু করে শিল্প ও কৃষি যন্ত্রপাতি পর্যন্ত অসংখ্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অপরিহার্য। যৌথ সাধারণত দুটি যোগীর সমন্বয়ে গঠিত হয় যা ক্রস আকৃতির উপাদান বা মাকড়সা দ্বারা সংযুক্ত থাকে, যা মসৃণ ঘূর্ণনকে সহজতর করার জন্য বিয়ারিংগুলি রাখে।

এই উপাদানগুলির জন্য উৎপাদনের ক্ষেত্রে ফোরজিং-কে পছন্দের পদ্ধতি হিসাবে দেখা হয়, কারণ এটি অসামান্য শক্তি প্রদান করে। কঠিন খাদ থেকে ঢালাই বা যন্ত্রচালিত করার বিপরীতে, ফোরজিং নিয়ন্ত্রিত বিকৃতির মাধ্যমে ধাতুকে আকৃতি দেয়, যা উপাদানের অভ্যন্তরীণ গ্রেন কাঠামোকে অংশটির চূড়ান্ত আকৃতির সাথে সারিবদ্ধ করে। এটি ইয়োক এবং ক্রসের রূপরেখা অনুসরণ করে এমন একটি ধারাবাহিক গ্রেন প্রবাহ তৈরি করে, যার ফলে অসাধারণ টেনসাইল শক্তি, ক্লান্তি প্রতিরোধ এবং আঘাতের সহনশীলতা পাওয়া যায়। যে উপাদানটির সেবা জীবনের মধ্যে ধ্রুব, জটিল এবং পরিবর্তনশীল লোড সহ্য করতে হয় তার জন্য এই কাঠামোগত অখণ্ডতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

ইউনিভার্সাল জয়েন্টগুলির জন্য উপকরণের পছন্দ এই চাহিদামূলক শর্তাবলী দ্বারা নির্ধারিত হয়। উচ্চ-মানের খাদ ইস্পাত তাদের চমৎকার শক্তি, কঠোরতা এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধের কারণে আদর্শ পছন্দ। উদাহরণস্বরূপ, 45 ইস্পাতের মতো মাঝারি-কার্বন ইস্পাত ইউনিভার্সাল জয়েন্ট ফোর্কের মতো উপাদানগুলির জন্য সাধারণত ব্যবহৃত হয়। কিছু বিশেষ অ্যাপ্লিকেশনে, বিশেষ করে উচ্চ ক্ষয় প্রতিরোধের প্রয়োজন হয় এমন ক্ষেত্রে, স্টেইনলেস স্টিল খাদ ব্যবহার করা হতে পারে, এবং ঘর্ষণ কমাতে এবং গলিং প্রতিরোধ করতে পৃষ্ঠগুলি আবৃত করা যেতে পারে।

কোর ফোরজিং কৌশল: হট বনাম কোল্ড ফোরজিং

ইউনিভার্সাল জয়েন্টগুলির উৎপাদন মূলত দুটি প্রধান ফোরজিং কৌশলের উপর নির্ভর করে: হট ফোরজিং এবং কোল্ড ফোরজিং। উপাদান, প্রয়োজনীয় উপকরণের বৈশিষ্ট্য এবং উৎপাদন পরিমাণের উপর ভিত্তি করে তাদের মধ্যে পছন্দ করা হয়। নির্ভুলতা, শক্তি এবং খরচের দিক থেকে প্রতিটি পদ্ধতির আলাদা সুবিধা এবং অসুবিধার সেট রয়েছে।

গরম ফোর্জিং হট ফোরজিং হল ক্রসের মতো ইউনিভার্সাল জয়েন্ট উপাদান তৈরির জন্য সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি। এই প্রক্রিয়ায়, ইস্পাত বিলেটকে এর পুনঃস্ফটিকরণ বিন্দুর চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়। এই চরম তাপ ধাতুকে নমনীয় এবং প্লাস্টিক করে তোলে, যার ফলে ফোরজিং প্রেস বা হাতুড়ি দ্বারা কম চাপে আকৃতি দেওয়া যায়। হট ফোরজিং-এর প্রধান সুবিধা হল এটি আপেক্ষিক সহজেই জটিল 3D জ্যামিতি এবং বড় আকৃতির বিকৃতি তৈরি করতে পারে, যা U-জয়েন্ট ক্রসের জটিল আকৃতির জন্য আদর্শ। এটি ধাতুর গ্রেন কাঠামোকেও পরিশোধিত করে, ছিদ্রতা দূর করে এবং এর কঠোরতা বৃদ্ধি করে।

শীতল ফোর্জিং অন্যদিকে, ঘরের তাপমাত্রায় বা তার কাছাকাছি তাপমাত্রায় এটি সম্পাদন করা হয়। ধাতুকে আকৃতি দেওয়ার জন্য এই প্রক্রিয়াটি উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি চাপের প্রয়োজন হয়, কিন্তু কাজের শক্তিশালীকরণ নামক একটি ঘটনার মাধ্যমে উত্তম মাত্রার নির্ভুলতা, ভালো পৃষ্ঠের মান এবং শক্তি বৃদ্ধি পায়। অত্যন্ত জটিল অংশগুলির প্রাথমিক আকৃতি দেওয়ার জন্য যেমন ক্রস-এর ক্ষেত্রে ঠাণ্ডা আকৃতি দেওয়া কম প্রচলিত, তবে কঠোর সহনশীলতা অর্জনের জন্য কিছু উপাদানের ক্ষেত্রে বা ব্যাপক যন্ত্র কলের প্রয়োজন ছাড়াই এটি দ্বিতীয় সমাপ্তি প্রক্রিয়া হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এখানে দুটি প্রধান পদ্ধতির তুলনা দেওয়া হল:

ধাপে ধাপে উৎপাদন প্রক্রিয়া

লোহার ছড়ি থেকে একটি সার্বজনীন জয়েন্ট তৈরি করা হাতুড়ে পদ্ধতিতে একটি বহু-পর্যায়ের প্রক্রিয়া, যা একটি সাধারণ ইস্পাত দন্ডকে একটি উচ্চ কর্মক্ষমতা সম্পন্ন যান্ত্রিক উপাদানে রূপান্তরিত করে। চূড়ান্ত পণ্যটি কঠোর গুণমান এবং দীর্ঘস্থায়ীত্বের মানদণ্ড পূরণ করছে কিনা তা নিশ্চিত করতে প্রতিটি ধাপ খুব মনোযোগ সহকারে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। যদিও নির্দিষ্ট বিবরণগুলি ভিন্ন হতে পারে, সাধারণ কাজের ধারা একটি স্পষ্ট, ক্রমিক পথ অনুসরণ করে।

1. উপকরণ প্রস্তুতি এবং কাটা: এই প্রক্রিয়াটি উচ্চ-মানের ইস্পাত খাদের দন্ড নির্বাচন করে শুরু হয়। এই দন্ডগুলি গুণগত মান পরীক্ষা করা হয় এবং তারপর নির্ভুল দৈর্ঘ্যে কাটা হয়, যা বিলেট বা স্লাগ নামে পরিচিত। প্রতিটি বিলেটের ওজন এবং আয়তন এমনভাবে গণনা করা হয় যাতে ডাই গহ্বর পূরণ করার জন্য ঠিক পরিমাণ উপকরণ থাকে, যাতে অপচয় (ফ্ল্যাশ নামে পরিচিত) ন্যূনতম হয়।
2. উত্তপ্তকরণ (হট ফোরজিং-এর জন্য) কাটা বিলেটগুলি একটি চুলাতে পরিবহন করা হয়, যা প্রায়শই একটি আবেশন চুলা, যেখানে এগুলি আদর্শ আকৃতি প্রদানের জন্য উত্তপ্ত করা হয়। ইস্পাতের ক্ষেত্রে, এটি সাধারণত 1100°C এবং 1250°C-এর মধ্যে হয়। চাপের অধীনে আকৃতি দেওয়ার জন্য ধাতুকে যথেষ্ট নমনীয় করে তোলার জন্য এই পদক্ষেপটি গুরুত্বপূর্ণ।
3. আকৃতি প্রদান এবং আকৃতি গঠন: উত্তপ্ত বিলেটটি একটি উচ্চ-টন ফোরজিং প্রেসের মধ্যে একটি কাস্টম-প্রকৌশলী ডাই সেটের নিম্ন অর্ধে দ্রুত স্থাপন করা হয়। তারপর প্রেসটি অপার চাপ প্রয়োগ করে, প্লাস্টিক ধাতুকে ডাইয়ের খাঁচার মধ্যে প্রবাহিত হতে এবং পূরণ করতে বাধ্য করে, যা কাঙ্ক্ষিত উপাদানটির মতো আকৃতির (যেমন, একটি ইয়োক বা ক্রস)। এটি প্রায়শই একটি বহু-ধাপী প্রক্রিয়া, যাতে অংশটির প্রাথমিক আকৃতি দেওয়ার জন্য প্রি-ফোরজিং পর্যায় এবং চূড়ান্ত আকৃতি ও সূক্ষ্ম বিবরণ অর্জনের জন্য চূড়ান্ত ফোরজিং পর্যায় অন্তর্ভুক্ত থাকে।
4. ছেঁকানো: ফোরজিং-এর পরে, অংশটির কিনারার চারপাশে অতিরিক্ত উপাদানের একটি পাতলো রেখা থাকে যেখানে ডাইয়ের দুটি অর্ধে মিলিত হয়। এই অতিরিক্ত অংশ, যাকে ফ্ল্যাশ বলা হয়, একটি ট্রিমিং প্রেসে সরানো হয়। পরবর্তীতে ফ্ল্যাশ পুনর্নবীকরণ করা হয়।
5. ঊষ্মা চিকিৎসা: চূড়ান্ত কাঙ্ক্ষিত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অর্জনের জন্য, জালিয়াতি উপাদানগুলি তাপ চিকিত্সার মধ্য দিয়ে যায়। বিস্তারিতভাবে HYB ইউনিভার্সাল জয়েন্ট , এটিতে স্টিলকে শক্ত করার জন্য গরম করার (দ্রুত শীতল) এবং শক্ত করার (নিম্ন তাপমাত্রায় পুনরায় গরম করার) প্রক্রিয়াগুলি জড়িত যা শক্ততা বাড়ায় এবং ভঙ্গুরতা হ্রাস করে। কিছু অংশ একটি কঠিন, পরিধান-প্রতিরোধী পৃষ্ঠ তৈরি করতে কার্বুরেটেড হতে পারে।
6. ফিনিশিং এবং মেশিনিং: যদিও কাঠামো তৈরি করা প্রায় নেট আকৃতি তৈরি করে, তবে চূড়ান্ত, শক্ত সহনশীলতা অর্জন করতে যথার্থ মেশিনিং প্রয়োজন। ড্রিলিং, গ্রিলিং এবং ল্যাথিংয়ের মতো অপারেশনগুলি সিএনসি মেশিন ব্যবহার করে সম্পন্ন করা হয় যাতে নিখুঁত ফিট এবং মসৃণ অপারেশন নিশ্চিত করা যায়।
7. সমাবেশ এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণঃ অবশেষে, পৃথক উপাদানগুলি - জোয়াক, ক্রস এবং বিয়ারিংগুলি একত্রিত করা হয়। পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে, প্রতিটি ইউনিভার্সাল জয়েন্টের পারফরম্যান্স স্পেসিফিকেশন পূরণ করে তা নিশ্চিত করার জন্য মাত্রা পরিদর্শন এবং স্থায়িত্ব পরীক্ষা সহ কঠোর মান নিয়ন্ত্রণ পরীক্ষা করা হয়।

বিশেষ উপাদান তৈরি করা: যোঁয়ালি ও ক্রস

ইউনিভার্সাল জয়েন্টের প্রাথমিক উপাদান, যোগী এবং ক্রস, বিভিন্ন জ্যামিতি আছে যা বিশেষ কাঠামো ডিজাইন এবং প্রক্রিয়া বিবেচনা প্রয়োজন। এই প্রক্রিয়াগুলিকে অনুকূল করা উপাদান ব্যবহারের উন্নতি, ডাই লাইফ বাড়ানো এবং চূড়ান্ত অংশের কাঠামোগত অখণ্ডতা নিশ্চিত করার মূল চাবিকাঠি।

সার্বজনীন যৌথ জোয়াল গড়া

ইউনিভার্সাল জয়েন্ট ফর্ক বা যোঁয়ালি একটি সাধারণ ফর্কের আকারের কাঠামো যা ধাতব বন্টনে উল্লেখযোগ্য বৈচিত্র্য নিয়ে। এর জটিল আকৃতি, সংকীর্ণ, উচ্চ পাঁজরগুলির বৈশিষ্ট্য, এটি দক্ষতার সাথে কাঠামো তৈরি করা চ্যালেঞ্জিং করে তোলে। ঐতিহ্যগত পদ্ধতিগুলি দুর্বল উপাদান প্রবাহের দিকে পরিচালিত করতে পারে, কিছু এলাকায় অত্যধিক ফ্ল্যাশ তৈরি করে এবং অন্যগুলিতে অসম্পূর্ণ ভরাট করে। এটি কেবল উপাদান নষ্ট করে না বরং দ্রুত ডাই পরাজয়ের কারণ হয় এবং উচ্চতর কাঠামোর চাপ প্রয়োজন।

এই চ্যালেঞ্জগুলি অতিক্রম করার জন্য, একটি অর্ধ-বন্ধ প্রাক-কঠামাঠির প্রক্রিয়া মত উন্নত কৌশলগুলি তৈরি করা হয়েছে। যেমনটি ব্যাখ্যা করা হয়েছে সিনলং মেশিনারি , এটি ধাতুর প্রবাহকে আরও ভালভাবে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য ডাইয়ের গঠন পুনরায় নকশা করার বিষয়ে, যাতে উপাদানগুলি ফ্ল্যাশ গাটারের দিকে না গিয়ে প্রয়োজনীয় খাঁচাগুলিতে ঢুকতে বাধ্য হয়। প্রি-ফোরজিং এর আকৃতি এবং ডাই লেআউট অপ্টিমাইজ করে উৎপাদনকারীরা উপাদানের ব্যবহার প্রায় 61.5% থেকে বাড়িয়ে 75% বা তার বেশি করতে পারে, চূড়ান্ত ফোরজিং লোড উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে এবং ডাইগুলির সেবা জীবন দ্বিগুণের বেশি বাড়াতে পারে।

দৃঢ় এবং নির্ভরযোগ্য অটোমোটিভ উপাদান খুঁজছেন এমন কোম্পানিগুলির জন্য, বিশেষ ফোরজিং পরিষেবা অপরিহার্য। উদাহরণস্বরূপ, দৃঢ় এবং নির্ভরযোগ্য অটোমোটিভ উপাদানের জন্য, শাওয়াই মেটাল টেকনোলজি এর কাস্টম ফোরজিং পরিষেবাগুলি দেখুন। তারা অটোমোটিভ শিল্পের জন্য উচ্চ-মানের, IATF16949 সার্টিফাইড হট ফোরজিংয়ে বিশেষজ্ঞ, ছোট ব্যাচের জন্য দ্রুত প্রোটোটাইপিং থেকে শুরু করে পূর্ণ-পরিসর ভর উৎপাদন পর্যন্ত সবকিছু অফার করে। ইউনিভার্সাল জয়েন্ট ইকগুলির মতো জটিল অংশগুলির জন্য অভ্যন্তরীণ ডাই উৎপাদনে তাদের দক্ষতা নির্ভুলতা এবং দক্ষতা নিশ্চিত করে।

ক্রস শ্যাফট ফোরজিং

ক্রস শ্যাফট, যা স্পাইডার নামেও পরিচিত, হল কেন্দ্রীয় উপাদান যা দুটি ইউকগুলিকে সংযুক্ত করে। এর চার-দাঁতা জ্যামিতি একটি জটিল 3D অংশের একটি ক্লাসিক উদাহরণ যা বন্ধ-ডাই হট ফোরজিং-এর জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত। এই প্রক্রিয়াটি নিশ্চিত করতে হবে যে শস্য প্রবাহ কেন্দ্র থেকে শুরু হয়ে প্রতিটি চারটি ট্রানিয়ন (বা জার্নাল পেগ) বরাবর অব্যাহত থাকে। অপারেশনের সময় এটি যে টর্শনাল এবং বেন্ডিং বল অনুভব করে তা সহ্য করার জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ।

ইউ-জয়েন্ট ক্রসের জন্য ফোরজিং প্রক্রিয়ায় একটি উত্তপ্ত ইস্পাত বিলেটকে একটি ডাইয়ে চাপ দেওয়া হয় যা উপাদানটিকে ক্রস আকৃতির চারটি বাহুতে বাহিরের দিকে প্রবাহিত করতে বাধ্য করে। ছাঁচটি সম্পূর্ণরূপে ত্রুটিহীনভাবে পূর্ণ হওয়া নিশ্চিত করার জন্য প্রি-ফর্ম এবং ডাইয়ের ডিজাইন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ফোরজিং-এর পরে, ক্রসটি কার্বুরাইজিং-এর মতো তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে ট্রানিয়নগুলির উপর খুব শক্ত ও ঘর্ষণ-প্রতিরোধী পৃষ্ঠ তৈরি করে, যেখানে নিডল বিয়ারিংগুলি স্থাপন করা হবে, আবার আঘাতের ভার শোষণের জন্য একটি শক্তিশালী ও নমনীয় কোর বজায় রাখে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

1. উৎকোষন প্রক্রিয়ার চারটি প্রকার কী কী?

   ধাতুকে আকৃতি দেওয়ার জন্য ব্যবহৃত চারটি প্রধান উৎকোষন প্রক্রিয়া রয়েছে। এর মধ্যে রয়েছে ইমপ্রেশন ডাই ফোরজিং (বা ক্লোজড-ডাই ফোরজিং), যেখানে ধাতব দুটি ডাইয়ের মধ্যে চাপ দেওয়া হয় যাতে একটি নির্ভুল আকৃতি থাকে; ওপেন-ডাই ফোরজিং, যেখানে ধাতবকে সমতল ডাইয়ের মধ্যে আকৃতি দেওয়া হয় কিন্তু তা ঘিরে রাখা হয় না; কোল্ড ফোরজিং, যা নির্ভুলতার জন্য ঘরের তাপমাত্রায় করা হয়; এবং সিমহীন রোলড রিং ফোরজিং, যা রিং-আকৃতির উপাদানগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

2. সার্বজনীন জয়েন্টগুলি কী দিয়ে তৈরি?

   সার্বজনীন জয়েন্টগুলি সাধারণত উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন, তাপ-চিকিত্সাযোগ্য ইস্পাত খাদ দিয়ে তৈরি হয় যা উচ্চ টর্ক এবং ক্ষয় সহ্য করতে পারে। সাধারণ উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে 45 ইস্পাতের মতো কার্বন ইস্পাত এবং বিভিন্ন খাদ ইস্পাত। সমুদ্র বা সমুদ্রের বাইরের পরিবেশের মতো উচ্চ ক্ষয়রোধী প্রয়োজনীয়তা সম্পন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপাদানগুলি 316L গ্রেডের মতো স্টেইনলেস স্টিল দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে। PTFE-এর মতো কোটিং ঘর্ষণ কমাতে প্রয়োগ করা যেতে পারে।

3. ক্রস ফোরজিং প্রক্রিয়া কী?

   ক্রস ফোরজিং হল বিকল্প সমতলে ফোরজিং স্টকের প্রাথমিক কাজ, যা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বিকাশের জন্য করা হয়। একটি সার্বজনীন যৌথ ক্রসের জন্য, একটি বন্ধ-ডাই প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয় যেখানে একটি উত্তপ্ত বিলেটকে চাপ দেওয়া হয়, যা ধাতুকে ডাইয়ের চারটি খাঁচার দিকে বাইরের দিকে প্রবাহিত হতে বাধ্য করে। একটি সার্বজনীন যৌথ ক্রসের ক্ষেত্রে, এটি একটি বন্ধ-ডাই প্রক্রিয়া ব্যবহার করে যেখানে একটি উত্তপ্ত বিলেটকে চাপ দেওয়া হয়, যা ধাতুকে ডাইয়ের চারটি খাঁচার দিকে বাইরের দিকে প্রবাহিত হতে বাধ্য করে যা ক্রসের বাহুগুলি গঠন করে। ডাই খাঁচাটি সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ করার পাশাপাশি অপচয় উপকরণ (ফ্ল্যাশ) কমানোর জন্য এই প্রক্রিয়াটি নকশা করা হয়েছে।