Sut i ddylunio gosodiad weldio i leihau anffurfiad cadwyn rholer?

Sut i ddylunio gosodiad weldio i leihau anffurfiad cadwyn rholer?

Wrth gynhyrchu cadwyni rholio, mae weldio yn broses hanfodol ar gyfer cysylltu dolenni a sicrhau cryfder y gadwyn. Fodd bynnag, mae anffurfiad thermol yn ystod weldio yn aml yn dod yn broblem barhaus, gan effeithio ar gywirdeb a pherfformiad cynnyrch.cadwyni rholiogall arddangos problemau fel gwyriad cyswllt, traw anwastad, a thensiwn cadwyn anghyson. Mae'r problemau hyn nid yn unig yn lleihau effeithlonrwydd trosglwyddo ond hefyd yn cynyddu traul, yn byrhau oes gwasanaeth, a hyd yn oed yn achosi methiant offer. Fel offeryn allweddol ar gyfer rheoli anffurfiad, mae dyluniad gosodiadau weldio yn pennu ansawdd weldio cadwyn rholer yn uniongyrchol. Bydd yr erthygl hon yn archwilio achosion sylfaenol anffurfiad weldio cadwyn rholer ac yn egluro'n systematig sut i gyflawni rheolaeth anffurfiad trwy ddylunio gosodiadau gwyddonol, gan ddarparu atebion technegol ymarferol i ymarferwyr gweithgynhyrchu.

Yn gyntaf, deallwch: Beth yw gwraidd yr achos o anffurfiad weldio cadwyn rholer?

Cyn dylunio gosodiad, rhaid inni ddeall yn gyntaf achos sylfaenol anffurfiad weldio cadwyn rholer—rhyddhau straen a achosir gan fewnbwn gwres anwastad a chyfyngiad annigonol. Mae cysylltiadau cadwyn rholer fel arfer yn cynnwys platiau, pinnau a llwyni allanol a mewnol. Yn ystod weldio, mae gwresogi lleol yn cael ei roi'n bennaf ar y cysylltiad rhwng y platiau, y pinnau a'r llwyni. Gellir crynhoi prif achosion anffurfiad yn ystod y broses hon fel a ganlyn:

Dosbarthiad straen thermol anghytbwys: Mae'r tymheredd uchel a gynhyrchir gan y bwa weldio yn achosi ehangu cyflym lleoledig y metel, tra bod yr ardaloedd heb eu gwresogi cyfagos, oherwydd eu tymheredd is a'u hanhyblygedd mwy, yn gweithredu fel cyfyngiad, gan atal y metel wedi'i gynhesu rhag ehangu'n rhydd a chynhyrchu straen cywasgol. Yn ystod oeri, mae'r metel wedi'i gynhesu yn cyfangu, sy'n cael ei rwystro gan yr ardaloedd cyfagos, gan arwain at straen tynnol. Pan fydd y straen yn fwy na phwynt cynnyrch y deunydd, mae anffurfiad parhaol yn digwydd, fel cysylltiadau wedi'u plygu a phinnau wedi'u camlinio.

Cywirdeb lleoli cydrannau annigonol: Mae traw cadwyn rholer a pharalelrwydd cyswllt yn ddangosyddion cywirdeb allweddol. Os yw cyfeirnod lleoli'r gydran yn y gosodiad yn aneglur cyn weldio ac mae'r grym clampio yn ansefydlog, mae'r cydrannau'n dueddol o gamliniad ochrol neu hydredol o dan weithred straen thermol yn ystod weldio, gan arwain at wyriadau traw ac ystumio cyswllt. Cydnawsedd gwael rhwng dilyniant weldio a gosodiad: Gall dilyniant weldio amhriodol achosi cronni gwres yn y darn gwaith, gan waethygu anffurfiad lleol. Os na fydd y gosodiad yn darparu cyfyngiadau deinamig yn seiliedig ar y dilyniant weldio, bydd yr anffurfiad yn cael ei waethygu ymhellach.

Yn ail, egwyddorion craidd dylunio gosodiadau weldio: lleoli manwl gywir, clampio sefydlog, ac afradu gwres hyblyg.

O ystyried nodweddion strwythurol cadwyni rholio (cydrannau lluosog a phlatiau cadwyn tenau, sy'n hawdd eu hanffurfio) a gofynion weldio, rhaid i ddyluniad gosodiadau lynu wrth dair egwyddor allweddol i reoli anffurfiad wrth y ffynhonnell:

1. Egwyddor Datwm Unedig: Defnyddio Dangosyddion Cywirdeb Craidd fel y Datwm Lleoli

Cywirdeb craidd cadwyni rholio yw cywirdeb traw a chyfochrogrwydd plât y gadwyn, felly rhaid i ddylunio lleoli gosodiadau ganolbwyntio ar y ddau ddangosydd hyn. Argymhellir y dull lleoli clasurol “un plân, dau bin”: mae wyneb gwastad y plât cadwyn yn gwasanaethu fel yr wyneb lleoli cynradd (gan gyfyngu ar dair gradd o ryddid), ac mae dau bin lleoli, sy'n paru â thyllau pin (gan gyfyngu ar ddwy ac un radd o ryddid, yn y drefn honno), yn cyflawni lleoli cyflawn. Rhaid i'r pinnau lleoli fod wedi'u gwneud o ddur aloi sy'n gwrthsefyll traul (fel Cr12MoV) a'u diffodd (caledwch ≥ HRC58) i sicrhau bod cywirdeb lleoli yn parhau hyd yn oed ar ôl defnydd hirdymor. Dylid cadw'r cliriad rhwng y pinnau lleoli a thyllau pin y plât cadwyn rhwng 0.02-0.05mm i hwyluso clampio ac atal symud cydrannau yn ystod weldio.

2. Egwyddor Addasu Grym Clampio: “Digonol a Di-niwed”

Mae dylunio grym clampio yn hanfodol ar gyfer cydbwyso atal anffurfiad ac atal difrod. Gall grym clampio gormodol achosi anffurfiad plastig y plât cadwyn, tra gall rhy ychydig rwystro straen weldio. Rhaid bodloni'r ystyriaethau dylunio canlynol:

Dylid gosod y pwynt clampio yn briodol: yn agos at yr ardal weldio (≤20mm o'r weldiad) a'i leoli mewn ardal anhyblyg o'r plât cadwyn (megis ger ymyl y twll pin) er mwyn osgoi plygu a achosir gan y grym clampio sy'n gweithredu yng nghanol y plât cadwyn. Grym Clampio Addasadwy: Dewiswch y dull clampio priodol yn seiliedig ar drwch y gadwyn (fel arfer 3-8mm) a'r deunydd (dur strwythurol aloi yn bennaf fel 20Mn a 40MnB). Mae'r dulliau hyn yn cynnwys clampio niwmatig (addas ar gyfer cynhyrchu màs, gyda grym clampio addasadwy trwy reoleiddiwr pwysau, yn amrywio o 5-15N) neu glampio sgriw (addas ar gyfer addasu swp bach, gyda grym clampio sefydlog).
Cyswllt Clampio Hyblyg: Mae gasged polywrethan (2-3mm o drwch) yn cael ei rhoi ar yr ardal gyswllt rhwng y bloc clampio a'r gadwyn. Mae hyn yn cynyddu ffrithiant wrth atal y bloc clampio rhag mewnoli neu grafu wyneb y gadwyn.

3. Egwyddor Synergedd Gwasgaru Gwres: Cydweddu Thermol Rhwng y Clamp a'r Broses Weldio

Mae anffurfiad weldio yn cael ei achosi yn y bôn gan ddosbarthiad gwres anwastad. Felly, rhaid i'r clamp ddarparu gwasgariad gwres ategol, gan leihau straen thermol trwy ddull deuol o "wasgariad gwres gweithredol a dargludiad gwres goddefol." Ar gyfer dargludiad gwres goddefol, dylid gwneud corff y gosodiad o ddeunydd â dargludedd thermol uchel, fel aloi alwminiwm (dargludedd thermol 202W/(m・K)) neu aloi copr (dargludedd thermol 380W/(m・K)), gan ddisodli haearn bwrw traddodiadol (dargludedd thermol 45W/(m・K)). Mae hyn yn cyflymu dargludiad gwres yn yr ardal weldio. Ar gyfer gwasgariad gwres gweithredol, gellir dylunio sianeli dŵr oeri ger weldiad y gosodiad, a gellir cyflwyno dŵr oeri sy'n cylchredeg (tymheredd y dŵr wedi'i reoli ar 20-25°C) i gael gwared ar wres lleol trwy gyfnewid gwres, gan wneud y darn gwaith yn oeri'n fwy unffurf.

Yn drydydd, Strategaethau a Manylion Allweddol mewn Dylunio Clampiau i Leihau Anffurfiad Cadwyn Rholer

Yn seiliedig ar yr egwyddorion uchod, mae angen i ni ganolbwyntio ein dyluniad ar strwythurau a swyddogaethau penodol. Gellir cymhwyso'r pedwar strategaeth ganlynol yn uniongyrchol mewn cynhyrchu gwirioneddol:

1. Strwythur Lleoli Modiwlaidd: Addasadwy i Fanylebau Cadwyn Rholer Lluosog, gan Sicrhau Cysondeb Lleoli

Mae cadwyni rholer ar gael mewn amrywiaeth o fanylebau (e.e., 08A, 10A, 12A, ac ati, gyda llethrau'n amrywio o 12.7mm i 19.05mm). Byddai dylunio gosodiad ar wahân ar gyfer pob manyleb yn cynyddu costau ac amser newid. Rydym yn argymell defnyddio cydrannau lleoli modiwlaidd: Mae'r pinnau a'r blociau lleoli wedi'u cynllunio i fod yn ddisodliadwy ac wedi'u cysylltu â sylfaen y gosodiad trwy folltau. Wrth newid manylebau, tynnwch yr hen gydran lleoli a gosodwch un newydd gyda'r llethr cyfatebol, gan leihau'r amser newid i lai na 5 munud. Ar ben hynny, rhaid i ddata lleoli pob cydran fodiwlaidd alinio ag arwyneb data sylfaen y gosodiad i sicrhau cywirdeb lleoli cyson ar gyfer cadwyni rholer o wahanol fanylebau.

2. Dylunio Cyfyngiadau Cymesur: Gwrthbwyso “Rhyngweithio” Straen Weldio

Mae weldio cadwyn rholer yn aml yn cynnwys strwythurau cymesur (er enghraifft, weldio pin i blât cadwyn dwbl ar yr un pryd). Felly, dylai'r gosodiad ddefnyddio dyluniad cyfyngu cymesur i leihau anffurfiad trwy wrthbwyso straen. Er enghraifft, yn ystod y broses weldio o blât cadwyn dwbl a phin, dylid gosod y gosodiad yn gymesur gyda blociau gosod a dyfeisiau clampio ar ddwy ochr y gadwyn i sicrhau mewnbwn gwres weldio cyson a grym cyfyngu. Ar ben hynny, gellir gosod bloc cymorth ategol yng nghanol y gadwyn, yn wastad â phlân y platiau cadwyn, i liniaru straen plygu yn y canol yn ystod weldio. Mae data ymarferol yn dangos y gall dyluniad cyfyngu cymesur leihau gwyriad traw mewn cadwyni rholer 30%-40%.

3. Clampio Dilynol Dynamig: Addasu i Anffurfiad Thermol Yn ystod Weldio

Yn ystod weldio, mae'r darn gwaith yn mynd trwy symudiadau bach iawn oherwydd ehangu a chrebachu thermol. Gall dull clampio sefydlog arwain at grynodiadau straen. Felly, gellir dylunio'r gosodiad gyda mecanwaith clampio dilynol deinamig: mae synhwyrydd dadleoli (fel synhwyrydd dadleoli laser gyda chywirdeb o 0.001mm) yn monitro anffurfiad y plât cadwyn mewn amser real, gan drosglwyddo'r signal i'r system reoli PLC. Yna mae modur servo yn gyrru'r bloc clampio ar gyfer micro-addasiadau (gyda ystod addasu o 0-0.5mm) i gynnal y grym clampio priodol. Mae'r dyluniad hwn yn arbennig o addas ar gyfer weldio cadwyni rholer plât trwchus (trwch ≥ 6mm), gan atal cracio cadwyn a achosir gan anffurfiad thermol yn effeithiol.

4. Dylunio Osgoi a Chanllawio Weldio: Yn Sicrhau Llwybr Weldio Manwl Gywir ac yn Lleihau'r Parth yr Effeithir arno gan Wres
Yn ystod weldio, mae cywirdeb llwybr symudiad y gwn weldio yn effeithio'n uniongyrchol ar ansawdd y weldio a'r mewnbwn gwres. Mae angen i'r gosodiad fod â rhigol osgoi sêm weldio a chanllaw gwn weldio. Dylid creu rhigol osgoi siâp U (2-3mm yn lletach na sêm y weldio a 5-8mm o ddyfnder) ger y sêm weldio i atal ymyrraeth rhwng y gosodiad a'r gwn weldio. Ar ben hynny, dylid gosod rheilen ganllaw uwchben y gosodiad i sicrhau symudiad unffurf y gwn weldio ar hyd llwybr wedi'i osod ymlaen llaw (argymhellir cyflymder weldio o 80-120mm/mun), gan sicrhau sythder y weldio a mewnbwn gwres unffurf. Gellir gosod deunydd inswleiddio ceramig yn y rhigol osgoi hefyd i atal tasgu weldio rhag niweidio'r gosodiad.

Yn bedwerydd, Optimeiddio a Gwirio Gosodiadau: Rheolaeth Dolen Gaeedig o Ddylunio i Weithredu

Mae angen optimeiddio a gwirio dyluniad da cyn y gellir ei weithredu'n wirioneddol. Gall y tri cham canlynol sicrhau ymarferoldeb a dibynadwyedd y gosodiad:

1. Dadansoddiad Efelychu Elfennau Cyfyngedig: Rhagfynegi Anffurfiad ac Optimeiddio'r Strwythur

Cyn cynhyrchu gosodiadau, perfformir efelychiadau cyplu thermol-strwythurol gan ddefnyddio meddalwedd elfennau meidraidd fel ANSYS ac ABAQUS. Mae mewnbynnu paramedrau deunydd cadwyn rholer (megis cyfernod ehangu thermol a modwlws elastigedd) a pharamedrau'r broses weldio (megis cerrynt weldio o 180-220A a foltedd o 22-26V) yn efelychu'r dosbarthiadau tymheredd a straen yn y gosodiad a'r darn gwaith yn ystod weldio, gan ragweld ardaloedd anffurfiad posibl. Er enghraifft, os yw'r efelychiad yn dangos anffurfiad plygu gormodol yng nghanol y plât cadwyn, gellir ychwanegu cefnogaeth ychwanegol at y lleoliad cyfatebol yn y gosodiad. Os bydd crynodiad straen yn digwydd wrth y pin lleoli, gellir optimeiddio radiws ffiled y pin (argymhellir R2-R3). Gall optimeiddio efelychu leihau costau treial a chamgymeriad y gosodiad a byrhau'r cylch datblygu.

2. Dilysu Weldio Treial: Profi Swpiau Bach ac Addasiadau Ailadroddus

Ar ôl i'r gosodiad gael ei gynhyrchu, cynhaliwch wiriad weldio prawf swp bach (argymhellir: 50-100 darn). Canolbwyntiwch ar y dangosyddion canlynol:

Cywirdeb: Defnyddiwch ficrosgop offeryn cyffredinol i fesur gwyriad traw (dylai fod ≤0.1mm) a chyfochrogrwydd plât cadwyn (dylai fod ≤0.05mm);

Anffurfiad: Defnyddiwch beiriant mesur cyfesurynnau i sganio gwastadrwydd y plât cadwyn a chymharu'r anffurfiad cyn ac ar ôl weldio;

Sefydlogrwydd: Ar ôl weldio 20 darn yn barhaus, gwiriwch binnau lleoli a blociau clampio'r gosodiad am wisgo a sicrhewch fod y grym clampio yn sefydlog.

Yn seiliedig ar ganlyniadau'r weldio treial, gwneir addasiadau ailadroddus i'r gosodiad, megis addasu'r grym clampio ac optimeiddio lleoliad y sianel oeri, nes ei fod yn bodloni gofynion cynhyrchu màs.

3. Cynnal a Chadnodi Dyddiol: Sicrhau Cywirdeb Hirdymor

Ar ôl i'r gosodiad gael ei roi ar waith, dylid sefydlu system cynnal a chadw a graddnodi reolaidd:

Cynnal a Chadw Dyddiol: Glanhewch sblasio weldio a staeniau olew o wyneb y gosodiad, a gwiriwch am ollyngiadau yn systemau niwmatig/hydrolig y ddyfais clampio.

Calibradu Wythnosol: Defnyddiwch flociau mesur a dangosyddion deial i galibro cywirdeb lleoli'r pinnau lleoli. Os yw'r gwyriad yn fwy na 0.03mm, addaswch neu amnewidiwch nhw ar unwaith.

Archwiliad Misol: Gwiriwch y sianeli dŵr oeri am rwystrau ac ailosodwch gasgedi polywrethan sydd wedi treulio a chydrannau lleoli.

Drwy gynnal a chadw safonol, gellir ymestyn oes y gosodiad (hyd at 3-5 mlynedd fel arfer), gan sicrhau rheolaeth effeithiol ar anffurfiad yn ystod cynhyrchu hirdymor.

Pumed, Astudiaeth Achos: Arferion Gwella Gosodiadau mewn Cwmni Peiriannau Trwm

Roedd gwneuthurwr cadwyni rholer trwm (a ddefnyddir mewn peiriannau mwyngloddio) yn wynebu problemau gydag afluniad gormodol (≥0.3mm) mewn dolenni cadwyn ar ôl weldio, gan arwain at gyfradd gymhwyso cynnyrch o 75% yn unig. Trwy'r gwelliannau canlynol i osodiadau, cynyddodd y gyfradd basio i 98%:

Uwchraddio lleoli: Cafodd y pin lleoli sengl gwreiddiol ei ddisodli gan system leoli “pin dwbl + arwyneb gwastad”, gan leihau’r cliriad i 0.03mm a datrys y broblem gwrthbwyso rhan;

Optimeiddio gwasgariad gwres: Mae corff y gosodiad wedi'i wneud o aloi copr ac mae'n cynnwys sianeli oeri, gan gynyddu'r gyfradd oeri yn yr ardal weldio 40%;

Clampio deinamig: Mae synhwyrydd dadleoli a system clampio servo wedi'u gosod i addasu'r grym clampio mewn amser real er mwyn osgoi crynodiad straen;

Cyfyngiadau cymesur: Mae blociau clampio cymesur a blociau cynnal wedi'u gosod ar ddwy ochr y gadwyn i wrthbwyso straen weldio.

Ar ôl y gwelliannau, mae gwyriad traw y gadwyn rholer yn cael ei reoli o fewn 0.05mm, ac mae'r ystumio yn ≤0.1mm, gan fodloni gofynion manwl gywirdeb uchel y cwsmer yn llawn.

Casgliad: Dylunio gosodiadau yw'r "llinell amddiffyn gyntaf" ar gyfer ansawdd weldio cadwyni rholer.

Nid yw lleihau anffurfiad weldio cadwyn rholer yn fater o optimeiddio un cam, ond yn broses systematig sy'n cwmpasu lleoli, clampio, gwasgaru gwres, prosesu a chynnal a chadw, gyda dyluniad gosodiad weldio yn gydran graidd. O'r strwythur lleoli unedig, i'r rheolaeth grym clampio addasol, i'r dyluniad hyblyg o ddilyniant deinamig, mae pob manylyn yn effeithio'n uniongyrchol ar yr effaith anffurfio.