Kompleta Analizo de la Preciza Forĝa Procezo de Rulĉeno

Kompleta Analizo de la Preciza Forĝa Procezo de Rulĉeno: La Sekreto de Kvalito de Krudmaterialoj ĝis Preta Produkto

En la industria transmisia industrio, la fidindeco derulĉenojrekte determinas la funkcian efikecon kaj ekipaĵan vivdaŭron de la produktadlinio. Kiel la kerna fabrikada teknologio por kernaj rulĉenaj komponantoj, preciza forĝado, kun sia avantaĝo de preskaŭ neta formo, atingas perfektan ekvilibron inter la dimensia precizeco de la komponantoj, la mekanikaj ecoj kaj la produktadefikeco. Ĉi tiu artikolo profundiĝos en la tutan procezon de preciza forĝado de rulĉenoj, malkaŝante la sekretojn malantaŭ altkvalitaj rulĉenoj.

1. Antaŭprilaborado: Selektado kaj antaŭtraktado de krudmaterialoj - Kontrolado de kvalito ĉe la fonto

La fundamento de kvalito en preciza forĝado komenciĝas per rigora elekto de krudmaterialoj kaj scienca antaŭtraktado. La kernaj ŝarĝoportantaj komponantoj de rulĉenoj (ruloj, ingoj, ĉenplatoj, ktp.) devas elteni alternajn ŝarĝojn, frapojn kaj eluziĝon. Tial, la elekto kaj traktado de krudmaterialoj rekte influas la rendimenton de la fina produkto.

1. Selektado de Krudmaterialo: Selektado de Ŝtalo por Kongrui kun Rendimento-Postuloj
Depende de la apliko de la rulĉeno (kiel konstrumaŝinaro, aŭtomobilaj transmisioj kaj precizaj maŝiniloj), la krudmaterialoj tipe uzataj estas altkvalita karbona strukturŝtalo aŭ aloja strukturŝtalo. Ekzemple, rulpremiloj kaj buŝingoj postulas altan eluziĝreziston kaj fortecon, ofte uzante alojajn karbonajn ŝtalojn kiel 20CrMnTi. Ĉenplatoj postulas ekvilibron inter forto kaj lacecrezisto, ofte uzante mezkarbonajn strukturŝtalojn kiel 40Mn kaj 50Mn. Dum materiala elekto, la kemia konsisto de la ŝtalo estas testita per spektra analizo por certigi, ke la enhavo de elementoj kiel karbono, mangano kaj kromo konformas al naciaj normoj kiel GB/T 3077, tiel evitante forĝajn fendetojn aŭ funkciajn mankojn kaŭzitajn de komponaj devioj.

2. Antaŭtraktada Procezo: "Varmiĝo" por Forĝado

Post eniro en la fabrikon, krudmaterialoj spertas tri ŝlosilajn antaŭtraktadajn paŝojn:

Surfaca Purigado: Globblovado forigas skalon, ruston kaj oleon de la ŝtala surfaco por malhelpi, ke malpuraĵoj estu premitaj en la laborpecon dum forĝado kaj kaŭzu difektojn.

Tranĉado: Precizaj segiloj aŭ CNC-tondiloj estas uzataj por tranĉi la ŝtalon en pecojn de fiksa pezo, kun tranĉprecizeceraro kontrolita ene de ±0.5% por certigi koherajn laborpecajn dimensiojn post forĝado.

Hejtado: La peco estas enmetita en mezfrekvencan induktan hejtilan fornon. La hejtrapideco kaj fina forĝa temperaturo estas kontrolataj laŭ la ŝtaltipo (ekzemple, karbonŝtalo estas tipe hejtita ĝis 1100-1250 °C) por atingi la idealan forĝan staton de "bona plastikeco kaj malalta deforma rezisto", evitante trovarmiĝon aŭ trobruliĝon, kiuj povus degradi la materialajn ecojn.

II. Kerna Forĝado: Preciza Formado por Preskaŭ-Neta Formo

La kerna forĝada procezo estas ŝlosila por atingi "malalttranĉan aŭ sentranĉan" produktadon de rulĉenaj komponantoj. Depende de la strukturo de la komponanto, oni ĉefe uzas premforĝadon kaj renversitan forĝadon, uzante precizajn muldilojn kaj inteligentan ekipaĵon por kompletigi la formadan procezon.

1. Preparado de Muldilo: La "Ŝlosila Medio" por Preciza Transdono

Precizaj forĝaj muldiloj estas fabrikitaj el varmlabora ŝtalo H13. Per CNC-frezado, elektroerozia maŝinado kaj polurado, la muldila kavaĵo atingas dimensian precizecon de IT7 kaj surfacan krudecon de Ra ≤ 1.6μm. La muldilo devas esti antaŭvarmigita ĝis 200-300°C kaj ŝprucita per grafita lubrikaĵo. Ĉi tio ne nur reduktas frotadon kaj eluziĝon inter la krudaĵo kaj la muldilo, sed ankaŭ faciligas rapidan malmuldadon kaj malhelpas algluiĝajn difektojn. Por simetriaj komponantoj kiel rulpremiloj, la muldilo ankaŭ devas esti desegnita kun deviigaj kaneloj kaj ellastruoj por certigi, ke la fandita metalo (varma krudaĵo) egale plenigas la kavaĵon kaj forigas aeron kaj malpuraĵojn.

2. Forĝado: Adaptita Prilaborado Bazita sur Komponantaj Karakterizaĵoj

Rulpremila Forĝado: Du-ŝtupa "renversiĝo-fina forĝado" procezo estas uzata. La varmigita peco estas unue renversita en antaŭforĝa ŝimo, komence deformante la materialon kaj plenigante la antaŭforĝan kavaĵon. La peco estas poste rapide translokigita al la fina forĝa ŝimo. Sub la alta premo de gazetaro (tipe varma forĝgazetaro kun forto de 1000-3000 kN), la peco estas tute enmetita en la finan forĝan kavaĵon, formante la sferan surfacon, internan truon kaj aliajn strukturojn de la rulpremilo. La forĝa rapido kaj premo devas esti kontrolitaj dum la tuta procezo por eviti fendiĝon en la laborpeco pro troa deformado.

Forĝado de Manikoj: Oni uzas kompozitan procezon de "truado-vastiĝo". Unue oni truas blindan truon en la centro de la peco per stampilo. La truo poste estas vastigita al la desegnitaj dimensioj per vastiĝa ŝimo, konservante unuforman toleremon de maniko-murdikeco de ≤0.1 mm.

Forĝado de Ĉenplatoj: Pro la plata kaj maldika strukturo de la ĉenplatoj, oni uzas "plurstacian kontinuan forĝadon per matrico". Post varmigo, la krudaĵo trairas antaŭformajn, finan formadon kaj pritondajn staciojn, kompletigante la profilon kaj truoprilaboradon de la ĉenplato en unu operacio, kun produktadkvanto de 80-120 pecoj minute.

3. Postforĝada Prilaborado: Stabiligo de Elfaro kaj Aspekto

La forĝita laborpeco estas tuj submetita al resta varmomalvarmigo aŭ izoterma normaligo. Per kontrolado de la malvarmiĝrapideco (ekz., uzante akvosprajan malvarmigon aŭ nitratan banmalvarmigon), la metalografia strukturo de la laborpeco estas adaptita por atingi unuforman sorbitan aŭ perlitan strukturon en komponantoj kiel rulpremiloj kaj buŝingoj, plibonigante malmolecon (rulpremila malmoleco tipe postulas HRC 58-62) kaj lacecreziston. Samtempe, altrapida pritondilo estas uzata por forigi fulmojn kaj bavojn de la randoj de la forĝado, certigante, ke la aspekto de la komponanto plenumas la dezajnajn postulojn.

3. Finado kaj Fortigo: Plibonigante Kvaliton Detale

Post forĝado per kerno, la laborpeco jam havas bazan aspekton, sed finpoluraj kaj plifortigaj procezoj estas necesaj por plu plibonigi ĝian precizecon kaj rendimenton por plenumi la striktajn postulojn de altrapida rulĉena transmisio.

1. Preciza Korekto: Korektado de Negravaj Deformaĵoj

Pro ŝrumpado kaj streĉliberigo post forĝado, laborpecoj povas montri malgrandajn dimensiajn deviojn. Dum la finpolura procezo, preciza korekta ŝimo estas uzata por apliki premon al la malvarma laborpeco por korekti dimensiajn deviojn ene de IT8. Ekzemple, la rondeca eraro de la ekstera diametro de la rulpremilo devas esti kontrolita sub 0.02mm, kaj la cilindreca eraro de la interna diametro de la maniko ne devas superi 0.015mm por certigi glatan ĉenan transmision post muntado.
2. Surfaca Malmoliĝo: Plibonigante Eluziĝan kaj Korodan Reziston

Depende de la aplika medio, laborpecoj postulas celitan surfacan traktadon:

Karburigado kaj Malvarmigado: Rulpremiloj kaj ingoj estas karburigataj en karburiga forno je 900-950°C dum 4-6 horoj por atingi surfacan karbonan enhavon de 0.8%-1.2%. Ili estas poste malvarmigitaj kaj hardigitaj je malaltaj temperaturoj por krei gradientan mikrostrukturon karakterizitan per alta surfaca malmoleco kaj alta kerna fortikeco. Surfaca malmoleco povas atingi pli ol HRC60, kaj kerna frakasfortikeco ≥50J/cm².

Fosfatado: Komponantoj kiel ĉenplatoj estas fosfatitaj por formi poran fosfatfilmon sur la surfaco, plibonigante postan grasadheron kaj korodreziston.

Globterbildado: Globterbildado de la ĉenplata surfaco kreas restan kunpreman streĉon per la efiko de rapidŝtalgloboj, reduktante lacecfendeton kaj plilongigante la lacecvivon de la ĉeno.

IV. Plena Proceza Inspektado: Kvalita Defendo por Elimini Difektojn

Ĉiu preciza forĝada procezo estas rigore inspektata, formante ampleksan kvalito-kontrolsistemon de krudmaterialoj ĝis preta produkto, certigante 100% kvalito-certigon por ĉiuj rulĉenaj komponantoj forlasantaj la fabrikon.

1. Proceza Inspektado: Realtempa Monitorado de Ŝlosilaj Parametroj

Hejtada Inspektado: Infraruĝaj termometroj estas uzataj por monitori la hejtadan temperaturon de la biletujo en reala tempo, kun eraro kontrolita ene de ±10 °C.

Inspektado de Muldilo: La muldila kavaĵo estas inspektata por eluziĝo ĉiujn 500 produktitajn partojn. Poluraj riparoj estas farataj tuj se la surfaca malglateco superas Ra3.2μm.

Dimensia Inspektado: Tridimensia koordinata mezurmaŝino estas uzata por specimeni kaj inspekti forĝitajn partojn, fokusante sur ŝlosilaj dimensioj kiel ekstera diametro, interna diametro kaj murdikeco. La specimenigofteco estas ne malpli ol 5%.

2. Inspektado de Finita Produkto: Ampleksa Kontrolo de Efikecaj Indikiloj

Mekanika Elfaro-Testado: Hazarde specimenigi finitajn produktojn por malmoleco-testado (Rockwell-malmoleco-testanto), frako-testanto (pendolo-frapo-testanto), kaj streĉo-testado por certigi konformecon al produktaj normoj.

Nedetrua testado: Ultrasona testado estas uzata por detekti internajn difektojn kiel porojn kaj fendetojn, dum magneta partikla testado estas uzata por detekti surfacajn kaj subterajn difektojn.

Muntado-Testado: Kvalifikitaj komponantoj estas kunmetitaj en rulĉenon kaj submetitaj al dinamika funkciado-testado, inkluzive de transmisia precizeco, bruonivelo kaj lacecvivo. Ekzemple, komponanto estas konsiderata kvalifikita nur se ĝi funkciis kontinue je 1500 r/min dum 1000 horoj sen iuj problemoj.

V. Procezaj Avantaĝoj kaj Aplika Valoro: Kial Preciza Forĝado estas la Unua Elekto de la Industrio?
Kompare kun la tradicia procezo de "forĝado + ampleksa tranĉado", preciza forĝado ofertas tri ĉefajn avantaĝojn por fabrikado de rulĉenoj:

Alta materiala utiligo: Materiala utiligo pliiĝis de 60%-70% en tradiciaj procezoj ĝis pli ol 90%, signife reduktante krudmaterialan malŝparon;

Alta produktadefikeco: Uzante plurstacian kontinuan forĝadon kaj aŭtomatigitan ekipaĵon, la produktadefikeco estas 3-5 fojojn pli alta ol tradiciaj procezoj;

Bonega produkta agado: Forĝado distribuas la fibrostrukturon de la metalo laŭ la konturo de la laborpeco, kreante flulinian strukturon, rezultante en 20%-30% pliigo de lacecvivo kompare kun maŝinitaj partoj.

Ĉi tiuj avantaĝoj kondukis al la ĝeneraligita uzo de precize forĝitaj rulĉenoj en altkvalita ekipaĵofabrikado, kiel ekzemple trakaj transmisioj por konstrumaŝinoj, tempigaj sistemoj por aŭtomobilaj motoroj, kaj spindeltransmisioj por precizaj maŝiniloj. Ili fariĝis la kernaj potencaj komponantoj, kiuj certigas la stabilan funkciadon de industria ekipaĵo.

Konkludo
La preciza forĝada procezo por rulĉenoj estas la kulmino de ampleksa aliro kombinanta materialsciencon, ŝimteknologion, aŭtomatan kontrolon kaj kvalitan inspektadon. De la rigoraj normoj en la selektado de krudmaterialoj, ĝis la milimetra preciza kontrolo en kerna forĝado, ĝis la ampleksa konfirmo en la testado de pretaj produktoj, ĉiu procezo enkarnigas la eltrovemon kaj teknikan forton de industria fabrikado.