Un'analisi cumpleta di u prucessu di forgiatura di precisione di a catena à rulli

Un'analisi cumpleta di u prucessu di forgiatura di precisione di a catena à rulli: u sicretu di a qualità da e materie prime à u pruduttu finitu

In l'industria di a trasmissione industriale, l'affidabilità dicatene à rullidetermina direttamente l'efficienza operativa è a vita di l'equipaggiu di a linea di pruduzzione. Cum'è a tecnulugia di fabricazione principale per i cumpunenti di e catene à rulli principali, a forgiatura di precisione, cù u so vantaghju di forma quasi netta, ottiene un equilibriu perfettu trà a precisione dimensionale di i cumpunenti, e proprietà meccaniche è l'efficienza di pruduzzione. Questu articulu approfondirà tuttu u prucessu di forgiatura di precisione di e catene à rulli, rivelendu i sicreti daretu à e catene à rulli di alta qualità.

1. Pre-elaborazione: Selezzione è pretrattamentu di materie prime - Cuntrollu di a qualità à a fonte

A basa di a qualità in a forgiatura di precisione principia cù una selezzione rigorosa di e materie prime è un pretrattamentu scientificu. I cumpunenti principali di e catene à rulli (rulli, boccole, piastre di catena, ecc.) devenu resiste à carichi alternati, impatti è usura. Dunque, a scelta è u trattamentu di e materie prime anu un impattu direttu nantu à e prestazioni di u pruduttu finale.

1. Selezzione di e materie prime: Selezzione di l'acciaiu per risponde à i requisiti di prestazione
Sicondu l'applicazione di a catena à rulli (cum'è macchine di custruzzione, trasmissioni automobilistiche è macchine utensili di precisione), e materie prime tipicamente aduprate sò acciaio strutturale à u carbone di alta qualità o acciaio strutturale in lega. Per esempiu, i rulli è e boccole richiedenu una alta resistenza à l'usura è tenacità, spessu aduprendu acciai di cementazione in lega cum'è 20CrMnTi. E piastre di catena richiedenu un equilibriu trà forza è resistenza à a fatica, spessu aduprendu acciai strutturali à mediu carbone cum'è 40Mn è 50Mn. Durante a selezzione di i materiali, a cumpusizione chimica di l'acciaiu hè testata per mezu di l'analisi spettrale per assicurà chì u cuntenutu di elementi cum'è u carbone, u manganese è u cromu sia cunforme à e norme naziunali cum'è GB/T 3077, evitendu cusì crepe di forgiatura o carenze di prestazioni causate da deviazioni cumposizionali.

2. Prucessu di pretrattamentu: "Riscaldamentu" per a forgiatura

Dopu à l'entrata in fabbrica, e materie prime sò sottumesse à trè tappe chjave di pretrattamentu:

Pulizia di a superficia: A sabbiatura elimina a calamina, a ruggine è l'oliu da a superficia di l'acciaiu per impedisce chì l'impurità sianu pressate in u pezzu di travagliu durante a forgiatura è causinu difetti.

Tagliu: Seghe di precisione o cesoie CNC sò aduprate per taglià l'acciaiu in billette di pesu fissu, cù un errore di precisione di tagliu cuntrullatu in ± 0,5% per assicurà dimensioni consistenti di a pezza dopu a forgiatura.

Riscaldamentu: A billetta hè alimentata in un fornu di riscaldamentu à induzione à media frequenza. A velocità di riscaldamentu è a temperatura finale di forgiatura sò cuntrullate secondu u tipu d'acciaiu (per esempiu, l'acciaiu à u carbone hè tipicamente riscaldatu à 1100-1250 °C) per ottene u statu di forgiatura ideale di "bona plasticità è bassa resistenza à a deformazione" evitendu u surriscaldamentu o a sovracombustione chì puderia degradà e proprietà di u materiale.

II. Forgiatura di u core: Formatura di precisione per una forma quasi netta

U prucessu di forgiatura di u core hè chjave per ottene una pruduzzione "à tagliu bassu o senza tagliu" di cumpunenti di catena à rulli. Sicondu a struttura di u cumpunente, a forgiatura à matrice è a forgiatura à ribaltamentu sò principalmente impiegate, utilizendu stampi di precisione è apparecchiature intelligenti per cumpletà u prucessu di furmazione.

1. Preparazione di u Stampo: U "Mezzu Chjave" per a Trasmissione di Precisione

I stampi di forgiatura di precisione sò fabbricati in acciaio per stampi à caldu H13. Attraversu a fresatura CNC, a lavorazione EDM è a lucidatura, a cavità di u stampo raggiunge una precisione dimensionale di IT7 è una rugosità superficiale di Ra ≤ 1,6 μm. U stampo deve esse preriscaldatu à 200-300 °C è spruzzatu cù lubrificante di grafite. Questu ùn solu riduce l'attritu è ​​l'usura trà u grezzu è u stampo, ma facilita ancu u sformatura rapida è impedisce i difetti di aderenza. Per i cumpunenti simmetrici cum'è i rulli, u stampo deve ancu esse cuncipitu cù scanalature è sfiati di deviazione per assicurà chì u metallu fusu (grezzu caldu) riempia uniformemente a cavità è rimuova l'aria è l'impurità.

2. Forgiatura: Trasfurmazione persunalizata basata annantu à e caratteristiche di i cumpunenti

Forgiatura à Rulli: Si usa un prucessu di "forgiatura finale ribaltabile" in dui passi. A billetta riscaldata hè prima ribaltata in una matrice di pre-forgiatura, deformendu inizialmente u materiale è riempiendu a cavità di pre-forgiatura. A billetta hè poi trasferita rapidamente à a matrice di forgiatura finale. Sottu à l'alta pressione di una pressa (tipicamente una pressa di forgiatura à caldu cù una forza di 1000-3000 kN), a billetta hè cumpletamente inserita in a cavità di forgiatura finale, furmendu a superficia sferica di u rullu, u foru internu è altre strutture. A velocità è a pressione di forgiatura devenu esse cuntrullate durante tuttu u prucessu per evità crepe in u pezzu di travagliu per via di una deformazione eccessiva.

Forgiatura di manicotti: Si usa un prucessu cumpostu di "punzonatura-espansione". Un foru cieco hè prima perforatu in u centru di a billetta cù un punzone. U foru hè poi allargatu à e dimensioni cuncepite cù una matrice di espansione, mantenendu una tolleranza uniforme di spessore di a parete di u manicotto di ≤0,1 mm.

Forgiatura di piastre di catena: A causa di a struttura piatta è fina di e piastre di catena, si usa un prucessu di "forgiatura cuntinua multi-stazione". Dopu u riscaldamentu, u pezzu grezzu passa per e stazioni di preformatura, formatura finale è rifilatura, cumpletendu u prufilu di a piastra di catena è a trasfurmazione di i fori in una sola operazione, cù una velocità di pruduzzione di 80-120 pezzi per minutu.

3. Trasfurmazione dopu a forgiatura: Stabilizazione di e prestazioni è di l'aspettu

A pezza forgiata hè subitu sottumessa à un tempru di calore residuale o à una nurmalizazione isotermica. Cuntrullendu a velocità di raffreddamentu (per esempiu, aduprendu u raffreddamentu à spruzzu d'acqua o un raffreddamentu à bagnu di nitrati), a struttura metallografica di a pezza hè aghjustata per ottene una struttura uniforme di sorbite o perlite in cumpunenti cum'è rulli è boccole, migliurendu a durezza (a durezza di i rulli richiede tipicamente HRC 58-62) è a resistenza à a fatica. Simultaneamente, una macchina di rifilatura à alta velocità hè aduprata per rimuovere e bave è e bave da i bordi di a forgiatura, assicurendu chì l'aspettu di u cumpunente risponde à i requisiti di cuncepimentu.

3. Finitura è Rinforzu: Migliurà a Qualità in Dettagliu

Dopu a forgiatura di u core, a pezza hà digià un aspettu basicu, ma i prucessi di finitura è di rinfurzamentu sò necessarii per migliurà ulteriormente a so precisione è e so prestazioni per risponde à i requisiti rigorosi di a trasmissione à catena à rulli à alta velocità.

1. Currezzione di precisione: Currezzione di deformazioni minori

A causa di a ritirata è di u rilasciu di stress dopu a forgiatura, i pezzi ponu presentà deviazioni dimensionali minori. Durante u prucessu di finitura, una matrice di currezzione di precisione hè aduprata per applicà una pressione à u pezzu fretu per curregge e deviazioni dimensionali finu à IT8. Per esempiu, l'errore di rotondità di u diametru esternu di u rullu deve esse cuntrullatu sottu à 0,02 mm, è l'errore di cilindricità di u diametru internu di a manica ùn deve micca superà 0,015 mm per assicurà una trasmissione di catena liscia dopu l'assemblea.
2. Indurimentu di a superficia: Miglioramentu di a resistenza à l'usura è à a corrosione

Sicondu l'ambiente d'applicazione, i pezzi di travagliu necessitanu un trattamentu superficiale miratu:

Cementazione è Tempra: I rulli è e boccole sò carburati in un fornu di cementazione à 900-950 °C per 4-6 ore per ottene un cuntenutu di carbone superficiale di 0,8%-1,2%. Sò poi temprati è temperati à basse temperature per creà una microstruttura a gradiente carattarizata da un'alta durezza superficiale è un'alta tenacità di u core. A durezza superficiale pò ghjunghje à più di HRC60, è a tenacità à l'impattu di u core ≥50 J/cm².

Fosfatazione: I cumpunenti cum'è e piastre di catena sò fosfatati per furmà una pellicola porosa di fosfatu nantu à a superficia, aumentendu l'adesione successiva di u grassu è a resistenza à a corrosione.

Pallinatura: A pallinatura di a superficia di a piastra di a catena crea una tensione di compressione residuale per via di l'impattu di i granigli d'acciaio à alta velocità, riducendu l'iniziu di crepe da fatica è allungendu a vita di fatica di a catena.

IV. Ispezione di u prucessu cumpletu: una difesa di qualità per eliminà i difetti

Ogni prucessu di forgiatura di precisione hè rigorosamente ispezionatu, furmendu un sistema cumpletu di cuntrollu di qualità da e materie prime à u pruduttu finitu, assicurendu una garanzia di qualità di u 100% per tutti i cumpunenti di a catena à rulli chì lascianu a fabbrica.

1. Ispezione di u prucessu: Monitoraghju in tempu reale di i parametri chjave

Ispezione di u Riscaldamentu: I termometri à infrarossi sò aduprati per monitorà a temperatura di riscaldamentu di a billetta in tempu reale, cù un errore cuntrullatu in ± 10 ° C.

Ispezione di u stampu: A cavità di u stampu hè ispezionata per l'usura ogni 500 pezzi prudutti. E riparazioni di lucidatura sò eseguite immediatamente se a rugosità di a superficia supera Ra3.2μm.

Ispezione Dimensionale: Una macchina di misurazione à coordinate tridimensionale hè aduprata per campionà è ispezionà e parti forgiate, cuncentrandosi nantu à e dimensioni chjave cum'è u diametru esternu, u diametru internu è u spessore di u muru. A frequenza di campionamentu ùn hè micca menu di 5%.

2. Ispezione di u pruduttu finitu: Verificazione cumpleta di l'indicatori di prestazione

Test di Prestazione Meccanica: Campionà à casu i prudutti finiti per testi di durezza (tester di durezza Rockwell), testi di tenacità à l'impattu (tester d'impattu à pendolu) è testi di resistenza à a trazione per assicurà a conformità cù i standard di u produttu.

Test Non Distruttivi: I testi ultrasonici sò aduprati per rilevà difetti interni cum'è pori è crepe, mentre chì i testi di particelle magnetiche sò aduprati per rilevà difetti superficiali è sottusuperficiali.

Test di assemblaggio: I cumpunenti qualificati sò assemblati in una catena à rulli è sottumessi à testi di prestazione dinamica, cumprese a precisione di trasmissione, u livellu di rumore è a durata di fatica. Per esempiu, un cumpunente hè cunsideratu qualificatu solu s'ellu hà funzionatu continuamente à 1500 giri/min per 1000 ore senza alcun prublema.

V. Vantaghji di u prucessu è valore di l'applicazione: Perchè a forgiatura di precisione hè a prima scelta di l'industria?
In paragone à u prucessu tradiziunale di "forgiatura + tagliu estensivu", a forgiatura di precisione offre trè vantaghji principali per a fabricazione di catene à rulli:

Alta utilizzazione di materiale: L'utilizzazione di materiale hè aumentata da 60%-70% in i prucessi tradiziunali à più di 90%, riducendu significativamente u sprecu di materie prime;

Alta efficienza di pruduzzione: Utilizendu a forgiatura cuntinua multi-stazione è l'attrezzatura automatizata, l'efficienza di pruduzzione hè 3-5 volte più alta chè i prucessi tradiziunali;

Eccellente prestazione di u produttu: A forgiatura distribuisce a struttura di fibre di u metallu longu u contornu di a pezza, creendu una struttura aerodinamica, chì risulta in un aumentu di 20%-30% di a durata di fatica paragunata à e parti lavorate.

Questi vantaghji anu purtatu à l'usu diffusu di catene à rulli forgiati di precisione in a fabricazione di apparecchiature di alta gamma, cum'è trasmissioni di cingoli per macchine edili, sistemi di sincronizzazione per motori automobilistici è trasmissioni di mandrini per macchine utensili di precisione. Sò diventati i cumpunenti di putenza principali chì assicuranu u funziunamentu stabile di l'apparecchiature industriali.

Cunclusione
U prucessu di forgiatura di precisione per e catene à rulli hè u culmine di un approcciu cumpletu chì combina a scienza di i materiali, a tecnulugia di i stampi, u cuntrollu automatizatu è l'ispezione di qualità. Da i standard rigorosi in a selezzione di e materie prime, à u cuntrollu di precisione à livellu millimetricu in a forgiatura di l'anima, à a verificazione cumpleta in i testi di u pruduttu finitu, ogni prucessu incarna l'ingegnosità è a forza tecnica di a fabricazione industriale.