Estàndards del procés d'estampació de plaques d'enllaç exterior de cadena de rodets

Estàndards del procés d'estampació de plaques d'enllaç exterior de cadena de rodets

En els sistemes de transmissió industrials, les cadenes de rodets són components de transmissió bàsics i el seu rendiment determina directament l'eficiència operativa i la vida útil de l'equip. Les plaques d'enllaç exteriors, l'"esquelet" dela cadena de rodets, tenen un paper crucial en la transmissió de càrregues i la connexió d'enllaços de la cadena. L'estandardització i la precisió del seu procés de fabricació són factors crucials que afecten la qualitat general de la cadena de rodets. L'estampació, el mètode principal per a la fabricació de plaques d'enllaços exteriors, requereix estàndards estrictes en cada pas, des de la selecció de matèries primeres fins al lliurament del producte acabat, per garantir que les plaques d'enllaços exteriors tinguin prou resistència, tenacitat i precisió dimensional. Aquest article proporcionarà una anàlisi en profunditat dels estàndards complets del procés per a l'estampació de plaques d'enllaços exteriors de cadenes de rodets, proporcionant als professionals de la indústria una referència professional i permetent als usuaris finals comprendre més clarament la lògica del procés darrere de les cadenes de rodets d'alta qualitat.

I. Assegurances bàsiques abans de l'estampació: selecció de matèries primeres i estàndards de pretractament

El rendiment de les plaques d'enllaç exterior comença amb matèries primeres d'alta qualitat. El procés d'estampació estableix requisits clars per a les propietats mecàniques i la composició química del material, que són requisits previs per a la bona execució dels processos posteriors. Actualment, els materials principals per a les plaques d'enllaç exterior a la indústria són acers estructurals d'aliatge baix en carboni (com ara 20Mn2 i 20CrMnTi) i acers estructurals de carboni d'alta qualitat (com ara l'acer 45). L'elecció del material depèn de l'aplicació de la cadena de rodets (per exemple, càrregues pesades, altes velocitats i ambients corrosius). Tanmateix, independentment del material escollit, ha de complir els següents estàndards bàsics:

1. Estàndards de composició química de matèries primeres
Control del contingut de carboni (C): Per a l'acer 45, el contingut de carboni ha d'estar entre el 0,42% i el 0,50%. Un contingut de carboni més alt pot augmentar la fragilitat i l'esquerdament del material durant l'estampació, mentre que un contingut de carboni més baix pot afectar la seva resistència després d'un tractament tèrmic posterior. El contingut de manganès (Mn) de l'acer 20Mn2 s'ha de mantenir entre l'1,40% i l'1,80% per millorar la templabilitat i la tenacitat del material, garantint que les plaques d'enllaç exteriors resisteixin la fractura sota càrregues d'impacte. Límits d'elements nocius: El contingut de sofre (S) i fòsfor (P) s'ha de controlar estrictament per sota del 0,035%. Aquests dos elements poden formar compostos de baix punt de fusió, fent que el material es torni "fràgil en calent" o "fràgil en fred" durant el procés d'estampació, cosa que afecta el rendiment dels productes acabats.

2. Estàndards de pretractament de matèries primeres

Abans d'entrar al procés d'estampació, les matèries primeres passen per tres etapes de pretractament: decapatge, fosfatació i lubricació. Cada pas té uns requisits de qualitat clars:

Decapatge: Utilitzant una solució d'àcid clorhídric al 15%-20%, submergiu-ho a temperatura ambient durant 15-20 minuts per eliminar la incrustació i l'òxid de la superfície d'acer. Després del decapatge, la superfície d'acer ha d'estar lliure d'incrustacions visibles i lliure de corrosió excessiva (picadura), que pot afectar l'adherència del recobriment de fosfat posterior.

Fosfatació: Utilitzant una solució de fosfatació a base de zinc, tractar a 50-60 °C durant 10-15 minuts per formar un recobriment de fosfat amb un gruix de 5-8 μm. El recobriment de fosfat ha de ser uniforme i dens, amb una adhesió que arribi al Nivell 1 (sense pelat) mitjançant la prova de tall transversal. Això redueix la fricció entre la matriu d'estampació i la placa d'acer, allargant la vida útil de la matriu i millorant la resistència a l'oxidació de la placa d'enllaç exterior.

Aplicació d'oli: Ruixeu una capa fina d'oli antioxidant (gruix ≤ 3 μm) sobre la superfície del recobriment de fosfat. La pel·lícula d'oli s'ha d'aplicar uniformement sense buits ni acumulacions. Això evita l'oxidació de la placa d'acer durant l'emmagatzematge i manté la precisió de les operacions d'estampació posteriors.

II. Estàndards per als processos d'estampació de nuclis: control de precisió des del tall fins al conformat

El procés d'estampació dels enllaços exteriors de les cadenes de rodets consta principalment de quatre passos principals: estampació, punxonament, conformació i retallament. Els paràmetres de l'equip, la precisió del troquel i els procediments operatius de cada pas influeixen directament en la precisió dimensional i les propietats mecàniques dels enllaços exteriors. Cal complir estrictament les normes següents:

1. Estàndards del procés de blanqueig
El tall en brut consisteix a perforar xapes d'acer crues en bruts que s'ajusten a les dimensions desplegades dels enllaços exteriors. Assegurar la precisió dimensional i la qualitat de les vores dels talls és crucial per a aquest procés.

Selecció d'equipament: Es requereix una premsa tancada d'un sol punt (el tonatge varia segons la mida de l'enllaç exterior, generalment 63-160 kN). La precisió de la cursa de la premsa s'ha de controlar amb un marge de ±0,02 mm per garantir una cursa consistent per a cada premsa i evitar desviacions dimensionals.

Precisió de la matriu: La separació entre el punxó i la matriu de la matriu de tall s'ha de determinar en funció del gruix del material, generalment del 5% al ​​8% del gruix del material (per exemple, per a un gruix de material de 3 mm, la separació és de 0,15 a 0,24 mm). La rugositat de la vora de tall de la matriu ha de ser inferior a Ra0,8 μm. Un desgast de la vora superior a 0,1 mm requereix un rectificat ràpid per evitar que es formin rebaves a la vora de la matriu (alçada de la rebava ≤ 0,05 mm).

Requisits dimensionals: La desviació de la longitud de la peça en blanc s'ha de controlar amb un marge de ±0,03 mm, la desviació de l'amplada amb un marge de ±0,02 mm i la desviació diagonal amb un marge de 0,04 mm després de la peça en blanc per garantir unes dades precises per als passos de processament posteriors.

2. Estàndards del procés de punxonament

El punxonament és el procés de punxonar els forats dels cargols i els forats dels corrons per a les plaques d'enllaç exteriors a la peça en brut després del punxonament. La precisió de la posició del forat i la precisió del diàmetre influeixen directament en el rendiment del muntatge de la cadena de corrons.

Mètode de posicionament: S'utilitza un posicionament de doble referència (utilitzant dues vores adjacents de la peça en brut com a referència). Els passadors de localització han de complir la precisió IT6 per garantir una posició consistent de la peça en brut durant cada perforació. La desviació de la posició del forat ha de ser ≤ 0,02 mm (relativa a la superfície de referència de la placa d'enllaç exterior). Precisió del diàmetre del forat: La desviació del diàmetre entre els forats del cargol i del corró ha de complir els requisits de tolerància IT9 (per exemple, per a un forat de 10 mm, la desviació és de +0,036 mm/-0 mm). La tolerància a la rodonesa del forat ha de ser ≤0,01 mm i la rugositat de la paret del forat ha de ser inferior a Ra1,6 μm. Això evita que els enllaços de la cadena estiguin massa fluixos o massa ajustats a causa de la desviació del diàmetre del forat, cosa que podria afectar l'estabilitat de la transmissió.

Ordre de perforació: Perforeu primer els forats dels cargols, seguit dels forats dels corrons. La desviació de la distància de centre a centre entre els dos forats ha de ser de ±0,02 mm. La desviació acumulada de la distància de centre a centre comportarà directament una desviació del pas a la cadena de corrons, cosa que al seu torn afecta la precisió de la transmissió.

3. Estàndards del procés de conformació

El conformat consisteix a premsar la peça en brut perforada a través d'una matriu per donar-li la forma final de la placa d'enllaç exterior (per exemple, corba o esglaonada). Aquest procés requereix garantir la precisió de la forma de la placa d'enllaç exterior i el control del retorn elàstic.

Disseny del motlle: La matriu de conformació ha d'adoptar una estructura segmentada, amb dues estacions, preformació i conformació final, configurades segons la forma de la placa d'enllaç exterior. L'estació de preformació premsa inicialment la peça en brut en una forma preliminar per reduir la tensió de deformació durant la conformació final. La rugositat de la superfície de la cavitat de la matriu de conformació final ha d'assolir Ra0.8 μm per garantir una superfície de la placa d'enllaç exterior llisa i sense indentacions.

Control de la pressió: La pressió de conformació s'ha de calcular en funció del límit elàstic del material i generalment és d'1,2 a 1,5 vegades el límit elàstic del material (per exemple, el límit elàstic de l'acer 20Mn2 és de 345 MPa; la pressió de conformació s'ha de controlar entre 414 i 517 MPa). Una pressió massa baixa provocarà una conformació incompleta, mentre que massa pressió provocarà una deformació plàstica excessiva, cosa que afectarà el rendiment del tractament tèrmic posterior. Control de la recuperació elàstica: Després de la conformació, la recuperació elàstica de la placa d'enllaç exterior s'ha de controlar amb un marge de 0,5°. Això es pot contrarestar establint un angle de compensació a la cavitat del motlle (determinat en funció de les característiques de recuperació elàstica del material, generalment de 0,3° a 0,5°) per garantir que el producte acabat compleixi els requisits de disseny.

4. Estàndards del procés de retall
El retall és el procés d'eliminar el rebuig i l'excés de material generat durant el procés de conformació per garantir que les vores de la placa d'enllaç exterior siguin rectes.

Precisió de la matriu de retall: la separació entre el punxó i la matriu de la matriu de retall s'ha de controlar entre 0,01 i 0,02 mm, i la nitidesa de la vora de tall ha de ser inferior a Ra0,4 μm. Assegureu-vos que les vores de la placa d'enllaç exterior després del retall no tinguin rebaves (alçada de la rebava ≤ 0,03 mm) i que l'error de rectitud de la vora sigui ≤ 0,02 mm/m.

Seqüència de retall: Retalleu primer les vores llargues i després les vores curtes. Això evita la deformació de la placa d'enllaç exterior a causa d'una seqüència de retall incorrecta. Després de retallar, la placa d'enllaç exterior s'ha de sotmetre a una inspecció visual per assegurar-se que no hi hagi defectes com ara cantonades estellades o esquerdes.

III. Estàndards d'inspecció de qualitat posteriors a l'estampació: control exhaustiu del rendiment del producte acabat

Després de l'estampació, les plaques d'enllaç exteriors se sotmeten a tres rigorosos processos d'inspecció de qualitat: inspecció dimensional, inspecció de propietats mecàniques i inspecció d'aspecte. Només els productes que compleixen tots els estàndards poden passar als processos posteriors de tractament tèrmic i muntatge. Els estàndards d'inspecció específics són els següents:

1. Estàndards d'inspecció dimensional
La inspecció dimensional utilitza una màquina de mesura de coordenades tridimensional (precisió ≤ 0,001 mm) combinada amb calibres especialitzats, centrant-se en les dimensions clau següents:

Pas: El pas de la placa d'enllaç exterior (la distància entre els dos forats dels cargols) ha de tenir una tolerància de ±0,02 mm, amb un error de pas acumulatiu de ≤0,05 mm per cada 10 peces. Una desviació excessiva del pas pot causar vibracions i soroll durant la transmissió de la cadena de rodets.

Gruix: La desviació del gruix de la placa d'enllaç exterior ha de complir els requisits de tolerància IT10 (per exemple, per a un gruix de 3 mm, la desviació és de +0,12 mm/-0 mm). Les variacions de gruix dins d'un lot han de ser ≤0,05 mm per evitar una càrrega desigual a les baules de la cadena a causa d'un gruix desigual. Tolerància de posició del forat: La desviació posicional entre el forat del pern i el forat del corró ha de ser ≤0,02 mm i l'error de coaxialitat del forat ha de ser ≤0,01 mm. Assegureu-vos que la folgança amb el passador i el corró compleixi els requisits de disseny (la folgança generalment és de 0,01-0,03 mm).

2. Estàndards de proves de propietats mecàniques

Les proves de propietats mecàniques requereixen la selecció aleatòria de 3 a 5 mostres de cada lot de productes per a les proves de resistència a la tracció, duresa i flexió.

Resistència a la tracció: Provada amb una màquina universal d'assaigs de materials, la resistència a la tracció de la placa d'enllaç exterior ha de ser ≥600MPa (després del tractament tèrmic de l'acer 45) o ≥800MPa (després del tractament tèrmic de 20Mn2). La fractura ha de produir-se a la zona sense forat de la placa d'enllaç exterior. Una fallada prop del forat indica una concentració d'estrès durant el procés de punxonament i s'han d'ajustar els paràmetres de la matriu. Prova de duresa: Utilitzeu un provador de duresa Rockwell per mesurar la duresa superficial de les plaques d'enllaç exteriors. La duresa s'ha de controlar dins de HRB80-90 (estat recuit) o ​​HRC35-40 (estat temperat i revenit). Una duresa excessivament alta augmentarà la fragilitat i la susceptibilitat a la ruptura del material; una duresa excessivament baixa afectarà la resistència al desgast.

Prova de flexió: doblegueu les plaques d'enllaç exteriors 90° al llarg de la seva longitud. No han d'aparèixer esquerdes ni trencaments a la superfície després de doblegar-les. El retorn elàstic després de la descàrrega ha de ser ≤5°. Això garanteix que les plaques d'enllaç exteriors tinguin la resistència suficient per suportar les càrregues d'impacte durant la transmissió.

3. Estàndards d'inspecció d'aspecte

La inspecció d'aspecte utilitza una combinació d'inspecció visual i inspecció amb lupa (augment de 10x). Els requisits específics són els següents:

Qualitat de la superfície: La superfície exterior de la placa d'enllaç ha de ser llisa i plana, lliure de ratllades (profunditat ≤ 0,02 mm), indentacions o altres defectes. El recobriment de fosfat ha de ser uniforme i lliure de recobriment perdut, groguenc o descamació. Qualitat de les vores: Les vores han d'estar lliures de rebaves (alçada ≤ 0,03 mm), estellades (mida de l'estella ≤ 0,1 mm), esquerdes o altres defectes. Les rebaves petites s'han d'eliminar mitjançant passivació (immersió en una solució de passivació durant 5-10 minuts) per evitar ratllades a l'operador o altres components durant el muntatge.
Qualitat de la paret del forat: La paret del forat ha de ser llisa, sense esglaons, ratllades, deformacions o altres defectes. Quan s'inspecciona amb un calibre de pas/no pas, el calibre de pas ha de passar suaument, mentre que el calibre de no pas no ha de passar, garantint que el forat compleixi els requisits de precisió del muntatge.

IV. Direccions d'optimització del procés d'estampació: de l'estandardització a la intel·ligència

Amb l'avanç continu de la tecnologia de fabricació industrial, els estàndards per als processos d'estampació d'enllaços exteriors de cadenes de rodets també s'actualitzen contínuament. El desenvolupament futur s'orientarà cap a processos intel·ligents, ecològics i d'alta precisió. Les direccions d'optimització específiques són les següents:

1. Aplicació d'equips de producció intel·ligents

Introducció de màquines d'estampació CNC i robots industrials per aconseguir un control automatitzat i intel·ligent del procés d'estampació:

Màquines d'estampació CNC: Equipades amb un sistema servo d'alta precisió, permeten l'ajust en temps real de paràmetres com la pressió d'estampació i la velocitat de la carrera, amb una precisió de control de ±0,001 mm. També disposen de capacitats d'autodiagnòstic, que permeten la detecció oportuna de problemes com el desgast de la matriu i les anomalies del material, reduint el nombre de productes defectuosos.

Robots industrials: utilitzats en la càrrega de matèries primeres, la transferència de peces d'estampació i la classificació de productes acabats, substitueixen les operacions manuals. Això no només millora l'eficiència de la producció (permetent una producció contínua les 24 hores), sinó que també elimina les desviacions dimensionals causades per l'operació manual, garantint una qualitat constant del producte.

2. Promoció de processos verds

Reducció del consum d'energia i la contaminació ambiental tot complint els estàndards del procés:

Optimització del material del motlle: l'ús d'un motlle compost fet d'acer d'alta velocitat (HSS) i carbur cimentat (WC) augmenta la vida útil del motlle (la vida útil es pot allargar de 3 a 5 vegades), redueix la freqüència de substitució del motlle i redueix el malbaratament de material.

Millores en el procés de pretractament: la promoció de la tecnologia de fosfatació sense fòsfor i l'ús de solucions de fosfatació respectuoses amb el medi ambient redueixen la contaminació per fòsfor. A més, la polvorització electrostàtica d'oli inoxidable millora la utilització de l'oli inoxidable (la taxa d'utilització es pot augmentar a més del 95%) i redueix les emissions de boira d'oli.

3. Actualització de la tecnologia d'inspecció d'alta precisió

Es va introduir un sistema d'inspecció de visió artificial per permetre una inspecció de qualitat ràpida i precisa de les plaques d'enllaç exteriors.

Equipat amb una càmera d'alta definició (resolució ≥ 20 megapíxels) i programari de processament d'imatges, el sistema d'inspecció de visió artificial pot inspeccionar simultàniament les plaques d'enllaç exteriors per determinar la precisió dimensional, els defectes d'aspecte, la desviació de la posició del forat i altres paràmetres. El sistema compta amb una velocitat d'inspecció de 100 peces per minut, aconseguint una precisió més de 10 vegades superior a la de la inspecció manual. També permet l'emmagatzematge i l'anàlisi en temps real de les dades d'inspecció, proporcionant suport de dades per a l'optimització del procés.

Conclusió: Els estàndards són la base de la qualitat i els detalls determinen la fiabilitat de la transmissió.

El procés d'estampació de les plaques d'enllaç exterior de les cadenes de rodets pot semblar senzill, però s'han de complir normes estrictes en cada etapa, des del control de la composició química de les matèries primeres fins a la garantia de la precisió dimensional durant el procés d'estampació i la inspecció de qualitat exhaustiva del producte acabat. La supervisió de qualsevol detall pot conduir a la degradació del rendiment de la placa d'enllaç exterior i, en conseqüència, afectar la fiabilitat de la transmissió de tota la cadena de rodets.