Поўны аналіз працэсу дакладнай коўкі ролікавых ланцугоў

Поўны аналіз працэсу дакладнай коўкі ролікавых ланцугоў: сакрэт якасці ад сыравіны да гатовай прадукцыі

У галіне прамысловых перадач надзейнасцьролікавыя ланцугінепасрэдна вызначае эфектыўнасць працы і тэрмін службы абсталявання вытворчай лініі. Як асноўная тэхналогія вырабу кампанентаў ролікавых ланцугоў, дакладная коўка, дзякуючы сваёй пераваге амаль дакладнай формы, дасягае ідэальнага балансу паміж дакладнасцю памераў кампанентаў, механічнымі ўласцівасцямі і эфектыўнасцю вытворчасці. У гэтым артыкуле будзе разгледжаны ўвесь працэс дакладнай коўкі ролікавых ланцугоў, раскрываючы сакрэты высакаякасных ролікавых ланцугоў.

1. Папярэдняя апрацоўка: выбар і папярэдняя апрацоўка сыравіны – кантроль якасці ў крыніцы

Аснова якасці ў дакладнай коўцы пачынаецца са строгага адбору сыравіны і навуковай папярэдняй апрацоўкі. Асноўныя апорныя кампаненты ролікавых ланцугоў (ролікі, утулкі, ланцуговыя пласціны і г.д.) павінны вытрымліваць зменныя нагрузкі, удары і знос. Такім чынам, выбар і апрацоўка сыравіны непасрэдна ўплываюць на характарыстыкі канчатковага прадукту.

1. Выбар сыравіны: выбар сталі ў адпаведнасці з патрабаваннямі да прадукцыйнасці
У залежнасці ад прымянення ролікавага ланцуга (напрыклад, будаўнічая тэхніка, аўтамабільныя трансмісіі і дакладныя станкі), сыравінай звычайна з'яўляецца высакаякасная вугляродзістая канструкцыйная сталь або легаваная канструкцыйная сталь. Напрыклад, ролікі і ўтулкі патрабуюць высокай зносаўстойлівасці і трываласці, часта выкарыстоўваюцца легаваныя цэментаваныя сталі, такія як 20CrMnTi. Ланцуговыя пласціны патрабуюць балансу трываласці і трываласці, часта выкарыстоўваюцца сярэдневугляродзістыя канструкцыйныя сталі, такія як 40Mn і 50Mn. Пры выбары матэрыялу хімічны склад сталі правяраецца з дапамогай спектральнага аналізу, каб пераканацца, што ўтрыманне такіх элементаў, як вуглярод, марганец і хром, адпавядае нацыянальным стандартам, такім як GB/T 3077, тым самым пазбягаючы расколін пры коўцы або недахопаў у эксплуатацыйных характарыстыках, выкліканых адхіленнямі складу.

2. Працэс папярэдняй апрацоўкі: «разагрэў» для коўкі

Пасля паступлення на завод сыравіна праходзіць тры асноўныя этапы папярэдняй апрацоўкі:

Ачыстка паверхні: Дробеструйная апрацоўка выдаляе акаліну, іржу і алей са сталёвай паверхні, каб прадухіліць трапленне прымешак у дэталь падчас коўкі і ўзнікненне дэфектаў.

Рэзка: Для рэзання сталі на нарыхтоўкі фіксаванай вагі выкарыстоўваюцца дакладныя пілы або нажніцы з ЧПУ, з памылкай дакладнасці рэзкі ў межах ±0,5%, каб забяспечыць аднолькавыя памеры нарыхтоўкі пасля коўкі.

Награванне: Загатоўка падаецца ў індукцыйную награвальную печ сярэдняй частаты. Хуткасць награвання і канчатковая тэмпература коўкі кантралююцца ў залежнасці ад тыпу сталі (напрыклад, вугляродзістая сталь звычайна награваецца да 1100-1250°C), каб дасягнуць ідэальнага стану коўкі з «добрай пластычнасцю і нізкай устойлівасцю да дэфармацыі», пазбягаючы пры гэтым перагрэву або перагарання, якія могуць пагоршыць уласцівасці матэрыялу.

II. Коўка стрыжня: дакладнае фарміраванне для атрымання формы, блізкай да чыстай

Працэс коўкі стрыжня з'яўляецца ключом да дасягнення вытворчасці кампанентаў ролікавых ланцугоў з нізкім узроўнем рэзання або без яго. У залежнасці ад структуры кампанента ў асноўным выкарыстоўваецца коўка пад ціскам і коўка з высадкай, прычым для завяршэння працэсу фармавання выкарыстоўваюцца дакладныя формы і інтэлектуальнае абсталяванне.

1. Падрыхтоўка формы: «ключавы сродак» для дакладнай перадачы

Дакладныя кавальскія формы вырабляюцца з гарачаапрацоўчай сталі H13. Дзякуючы фрэзераванню на станках з ЧПУ, электраэрозійнай апрацоўцы і паліроўцы, паражніна формы дасягае памернай дакладнасці IT7 і шурпатасці паверхні Ra ≤ 1,6 мкм. Форму неабходна папярэдне разагрэць да 200-300°C і апырскаць графітавай змазкай. Гэта не толькі памяншае трэнне і знос паміж загатоўкай і формай, але і спрыяе хуткаму выманню з формы і прадухіляе прыліпанне. Для сіметрычных кампанентаў, такіх як ролікі, форма таксама павінна быць распрацавана з адводнымі канаўкамі і вентыляцыйнымі адтулінамі, каб забяспечыць раўнамернае запаўненне расплаўленым металам (гарачай загатоўкай) паражніны і выдаленне паветра і прымешак.

2. Коўка: індывідуальная апрацоўка на аснове характарыстык кампанентаў

Коўка ролікамі: выкарыстоўваецца двухэтапны працэс «асадка-канчатковая коўка». Нагрэтая нарыхтоўка спачатку асадкаецца ў штампе папярэдняй коўкі, першапачаткова дэфармуючы матэрыял і запаўняючы паражніну папярэдняй коўкі. Затым нарыхтоўка хутка перамяшчаецца ў штамп канчатковай коўкі. Пад высокім ціскам прэса (звычайна гарачага каванага прэса з сілай 1000-3000 кН) нарыхтоўка цалкам усталёўваецца ў паражніну канчатковай коўкі, фарміруючы сферычную паверхню роліка, унутраны адтуліну і іншыя структуры. Хуткасць коўкі і ціск неабходна кантраляваць на працягу ўсяго працэсу, каб пазбегнуць расколін у загатоўцы з-за празмернай дэфармацыі.

Коўка гільзы: выкарыстоўваецца камбінаваны працэс «прабіўкі-пашырэння». Спачатку ў цэнтры нарыхтоўкі з дапамогай пуансона прабіваецца глухая адтуліна. Затым адтуліна пашыраецца да праектных памераў з дапамогай пашыральнай матрицы, захоўваючы пры гэтым аднастайны дапуск таўшчыні сценкі гільзы ≤0,1 мм.

Коўка ланцужных пласцін: з-за плоскай і тонкай структуры ланцужных пласцін выкарыстоўваецца працэс «шматстанцыйнай бесперапыннай штампоўкі». Пасля награвання нарыхтоўка праходзіць праз станцыі папярэдняй фарміроўкі, канчатковай фарміроўкі і абрэзкі, завяршаючы апрацоўку профілю ланцужной пласціны і адтуліны за адну аперацыю, з хуткасцю вытворчасці 80-120 штук у хвіліну.

3. Апрацоўка пасля коўкі: стабілізацыя прадукцыйнасці і знешняга выгляду

Каваная дэталь неадкладна падвяргаецца загартоўцы рэшткавым цяплом або ізатэрмічнай нармалізацыі. Рэгулюючы хуткасць астуджэння (напрыклад, з дапамогай астуджэння распыленнем вады або астуджэння ў нітратнай ванне), металаграфічная структура дэталі карэктуецца для дасягнення аднастайнай структуры сарбіту або перліту ў такіх кампанентах, як ролікі і ўтулкі, што паляпшае цвёрдасць (цвёрдасць ролікаў звычайна патрабуе HRC 58-62) і трываласць на стомленасць. Адначасова выкарыстоўваецца высакахуткасны абразіўны станок для выдалення задзірын і адслоек з краёў поковкі, што гарантуе адпаведнасць знешняга выгляду дэталі патрабаванням канструкцыі.

3. Аздабленне і ўмацаванне: павышэнне якасці ў дэталях

Пасля коўкі асновы выраб ужо мае базавы выгляд, але для далейшага павышэння яго дакладнасці і прадукцыйнасці, каб адпавядаць строгім патрабаванням высакахуткасных ролікавых ланцуговых перадач, патрабуюцца працэсы аздаблення і ўмацавання.

1. Карэкцыя дакладнасці: выпраўленне нязначных дэфармацый

З-за ўсаджвання і зняцця напружанняў пасля коўкі, дэталі могуць мець нязначныя адхіленні памераў. Падчас працэсу аздаблення выкарыстоўваецца дакладны карэкцыйны штамп для прымянення ціску да халоднай дэталі, каб выправіць адхіленні памераў у межах IT8. Напрыклад, памылка кругласці вонкавага дыяметра роліка павінна кантралявацца ніжэй за 0,02 мм, а памылка цыліндрычнасці ўнутранага дыяметра ўтулкі не павінна перавышаць 0,015 мм, каб забяспечыць плаўную перадачу ланцуга пасля зборкі.
2. Павярхоўнае ўмацаванне: паляпшэнне зносаўстойлівасці і каразійнай устойлівасці

У залежнасці ад умоў прымянення, дэталі патрабуюць мэтанакіраванай апрацоўкі паверхні:

Цубрызацыя і загартоўка: Ролікі і ўтулкі цэментуюцца ў цэментуючай печы пры тэмпературы 900-950°C на працягу 4-6 гадзін для дасягнення ўтрымання вугляроду на паверхні 0,8%-1,2%. Затым іх гартуюць і адпускаюць пры нізкіх тэмпературах для стварэння градыентнай мікраструктуры, якая характарызуецца высокай цвёрдасцю паверхні і высокай трываласцю стрыжня. Цвёрдасць паверхні можа дасягаць больш за HRC60, а ўдарная вязкасць стрыжня ≥50 Дж/см².

Фасфатаванне: такія кампаненты, як ланцуговыя пласціны, фасфатуюцца для ўтварэння сітаватай фасфатнай плёнкі на паверхні, што паляпшае наступную адгезію змазкі і павышае каразійную стойкасць.

Дробеструйная апрацоўка: дробеструйная апрацоўка паверхні ланцуговай пласціны стварае рэшткавыя сціскальныя напружанні пад уздзеяннем хуткарэзнай сталёвай дробу, што памяншае ўтварэнне расколін ад стомленасці і падаўжае тэрмін службы ланцуга.

IV. Поўны кантроль працэсу: абарона якасці для ліквідацыі дэфектаў

Кожны працэс дакладнай коўкі праходзіць строгі кантроль, што стварае комплексную сістэму кантролю якасці ад сыравіны да гатовай прадукцыі, што забяспечвае 100% гарантыю якасці ўсіх кампанентаў ролікавых ланцугоў, якія пакідаюць завод.

1. Праверка працэсу: маніторынг ключавых параметраў у рэжыме рэальнага часу

Кантроль нагрэву: інфрачырвоныя тэрмометры выкарыстоўваюцца для кантролю тэмпературы нагрэву загатоўкі ў рэжыме рэальнага часу з памылкай, якая кантралюецца ў межах ±10°C.

Праверка формы: Поласць формы правяраецца на знос праз кожныя 500 вырабленых дэталяў. Паліроўка выконваецца неадкладна, калі шурпатасць паверхні перавышае Ra3,2 мкм.

Кантроль памераў: Трохмерная каардынатна-вымяральная машына выкарыстоўваецца для адбору проб і праверкі каваных дэталяў, з акцэнтам на ключавыя памеры, такія як вонкавы дыяметр, унутраны дыяметр і таўшчыня сценкі. Частата дыскрэтызацыі складае не менш за 5%.

2. Кантроль гатовай прадукцыі: комплексная праверка паказчыкаў эфектыўнасці

Выпрабаванні механічных характарыстык: выпадковы адбор узораў гатовай прадукцыі для вымярэння цвёрдасці (цвёрдамер па Роквелу), выпрабаванняў на ўдарную вязкасць (маятнікавы ўдарны тэстар) і выпрабаванняў на трываласць на расцяжэнне для забеспячэння адпаведнасці стандартам на прадукцыю.

Неразбуральны кантроль: ультрагукавы кантроль выкарыстоўваецца для выяўлення ўнутраных дэфектаў, такіх як пары і расколіны, у той час як магнітна-парашковы кантроль выкарыстоўваецца для выяўлення паверхневых і падпаверхневых дэфектаў.

Выпрабаванні зборкі: Кваліфікаваныя кампаненты збіраюцца ў ролікавы ланцуг і падвяргаюцца дынамічным выпрабаванням на эксплуатацыйныя характарыстыкі, у тым ліку на дакладнасць перадачы, узровень шуму і тэрмін службы. Напрыклад, кампанент лічыцца кваліфікаваным толькі ў тым выпадку, калі ён бесперапынна працаваў пры 1500 аб/мін на працягу 1000 гадзін без якіх-небудзь праблем.

V. Перавагі працэсу і каштоўнасць прымянення: чаму дакладная коўка з'яўляецца першым выбарам у галіны?
У параўнанні з традыцыйным працэсам «коўка + шырокая рэзка», дакладная коўка прапануе тры асноўныя перавагі для вытворчасці ролікавых ланцугоў:

Высокі ўзровень выкарыстання матэрыялаў: выкарыстанне матэрыялаў павялічылася з 60%-70% у традыцыйных працэсах да больш чым 90%, што значна скараціла адходы сыравіны;

Высокая эфектыўнасць вытворчасці: выкарыстанне шматстанцыйнага бесперапыннага кавання і аўтаматызаванага абсталявання забяспечвае эфектыўнасць вытворчасці ў 3-5 разоў вышэйшую, чым у традыцыйных працэсаў;

Выдатныя характарыстыкі прадукту: коўка размяркоўвае валакністую структуру металу па контуры дэталі, ствараючы абцякальную структуру, што прыводзіць да павелічэння тэрміну службы на 20-30% у параўнанні з апрацоўванымі дэталямі.

Гэтыя перавагі прывялі да шырокага выкарыстання дакладна каваных ролікавых ланцугоў у вытворчасці высокатэхналагічнага абсталявання, напрыклад, у гусенічных прывадах для будаўнічай тэхнікі, сістэмах газаразмеркавання для аўтамабільных рухавікоў і шпіндзельных прывадах для дакладных станкоў. Яны сталі асноўнымі сілавымі кампанентамі, якія забяспечваюць стабільную працу прамысловага абсталявання.

Выснова
Працэс дакладнай коўкі ролікавых ланцугоў з'яўляецца кульмінацыяй комплекснага падыходу, які спалучае матэрыялазнаўства, тэхналогію прэсавання, аўтаматызаванае кіраванне і кантроль якасці. Ад строгіх стандартаў выбару сыравіны да кантролю дакладнасці на міліметры пры коўцы стрыжня і ўсебаковай праверкі пры выпрабаванні гатовай прадукцыі — кожны працэс увасабляе вынаходлівасць і тэхнічную моц прамысловай вытворчасці.