Rullketi välimise lüli plaadi stantsimisprotsessi standardid
Tööstuslikes ülekandesüsteemides on rullketid ülekande põhikomponendid ja nende jõudlus määrab otseselt seadme töö efektiivsuse ja kasutusea. Välised lüliplaadid, ülekande „skelett“rullkett, mängivad olulist rolli koormuste edastamisel ja keti lülide ühendamisel. Nende tootmisprotsessi standardiseerimine ja täpsus on olulised tegurid, mis mõjutavad rullketi üldist kvaliteeti. Tembeldamine, mis on välimiste lüliplaatide valmistamise peamine meetod, nõuab igal sammul, alates tooraine valikust kuni valmistoote tarnimiseni, rangeid standardeid, et tagada välimiste lüliplaatide piisav tugevus, vastupidavus ja mõõtmete täpsus. See artikkel annab põhjaliku analüüsi rullketi välimiste lüliplaatide stantsimise täielikest protsessistandarditest, pakkudes valdkonna praktikutele professionaalset teavet ja võimaldades lõppkasutajatel selgemini mõista kvaliteetsete rullkettide taga olevat protsessiloogikat.
I. Tembeldamise eeltingimuseks olevad põhilised tagatised: tooraine valik ja eeltöötlusstandardid
Välislinkplaatide toimivus algab kvaliteetsetest toorainetest. Stantsimisprotsess seab selged nõuded materjali mehaanilistele omadustele ja keemilisele koostisele, mis on järgnevate protsesside sujuva läbiviimise eelduseks. Praegu on tööstuses välislinkplaatide peamised materjalid madala süsinikusisaldusega legeerkonstruktsiooniterased (näiteks 20Mn2 ja 20CrMnTi) ja kvaliteetsed süsinikkonstruktsiooniterased (näiteks 45 teras). Materjali valik sõltub rullketi rakendusest (nt suured koormused, suured kiirused ja söövitav keskkond). Kuid olenemata valitud materjalist peab see vastama järgmistele põhistandarditele:
1. Tooraine keemilise koostise standardid
Süsiniku (C) sisalduse kontroll: 45 terase puhul peab süsiniku sisaldus olema vahemikus 0,42% kuni 0,50%. Kõrgem süsiniku sisaldus võib suurendada materjali haprust ja pragunemist stantsimise ajal, samas kui madalam süsiniku sisaldus võib mõjutada selle tugevust pärast järgnevat kuumtöötlust. 20Mn2 terase mangaani (Mn) sisaldus tuleb hoida vahemikus 1,40% kuni 1,80%, et parandada materjali karastatavust ja sitkust, tagades, et välised lüliplaadid peavad löögikoormuste korral purunema. Kahjulike elementide piirnormid: Väävli (S) ja fosfori (P) sisaldust tuleb rangelt kontrollida alla 0,035%. Need kaks elementi võivad moodustada madala sulamistemperatuuriga ühendeid, mis muudavad materjali stantsimisprotsessi ajal „kuumhapraks“ või „külmhapraks“, mõjutades valmistoodete saagist.
2. Tooraine eeltöötlusstandardid
Enne stantsimisprotsessi sisenemist läbivad toorained kolm eeltöötlusetappi: peitsimine, fosfaatimine ja õlitamine. Igal etapil on selged kvaliteedinõuded:
Marineerimine: Leota 15–20% vesinikkloriidhappe lahust toatemperatuuril 15–20 minutit, et eemaldada terase pinnalt katlakivi ja rooste. Pärast marineerimist peab terase pind olema nähtava katlakivita ja liigse korrosiooni (pittingu) vaba, mis võib mõjutada järgneva fosfaatkatte nakkumist.
Fosfaatimine: Töödelge tsingipõhise fosfaatimislahusega temperatuuril 50–60 °C 10–15 minutit, et moodustada 5–8 μm paksune fosfaatkate. Fosfaatkate peab olema ühtlane ja tihe ning selle nakkuvus peab ristlõikekatse abil saavutama 1. taseme (mitte kooru). See vähendab hõõrdumist stantsvormi ja terasplaadi vahel, pikendades vormi eluiga ja suurendades välimise ühendusplaadi roostekindlust.
Õli pealekandmine: Pihustage fosfaatkatte pinnale õhuke kiht roostevastast õli (paksus ≤ 3 μm). Õlikile tuleks kanda ühtlaselt, ilma tühikute või kogunemiseta. See hoiab ära terasplaadi roostetamise ladustamise ajal, säilitades samal ajal järgnevate stantsimistoimingute täpsuse.
II. Südamiku stantsimisprotsesside standardid: täppiskontroll alates tühjendamisest kuni vormimiseni
Rullketi väliste lülide stantsimisprotsess koosneb peamiselt neljast põhietapist: tühjendamine, stantsimine, vormimine ja kärpimine. Seadme parameetrid, stantsi täpsus ja iga etapi tööprotseduurid mõjutavad otseselt väliste lülide mõõtmete täpsust ja mehaanilisi omadusi. Järgmisi standardeid tuleb rangelt järgida:
1. Tühjendamisprotsessi standardid
Tühjendamine hõlmab toorterasest lehtmetalli stantsimist toorikuteks, mis vastavad välimiste lülide voltimata mõõtmetele. Toorikute mõõtmete täpsuse ja servakvaliteedi tagamine on selle protsessi jaoks ülioluline.
Seadmete valik: Vajalik on suletud ühepunktiline press (tonnide arv varieerub sõltuvalt välimise lüli suurusest, üldiselt 63–160 kN). Pressi libiseva käigu täpsust tuleb kontrollida ±0,02 mm täpsusega, et tagada iga pressi ühtlane käik ja vältida mõõtmete kõrvalekallet.
Stantsi täpsus: Stantsi ja tühjendusstantsi vaheline kaugus tuleks määrata materjali paksuse põhjal, üldiselt 5–8% materjali paksusest (nt 3 mm materjali paksuse korral on kaugus 0,15–0,24 mm). Stantsi lõikeserva karedus peab olema alla Ra0,8 μm. Serva kulumine üle 0,1 mm nõuab kohest lihvimist, et vältida tooriku servale ebatasasuste teket (ebatasaste kõrgus ≤ 0,05 mm).
Mõõtmete nõuded: Tooriku pikkuse hälve tuleb pärast tühjendamist kontrollida ±0,03 mm piires, laiuse hälve ±0,02 mm piires ja diagonaali hälve 0,04 mm piires, et tagada täpsed andmed järgnevate töötlemisetappide jaoks.
2. Stantsimisprotsessi standardid
Stantsimine on protsess, mille käigus stantsitakse toorikusse välimiste lüliplaatide poldiavad ja rulliaugud. Ava asukoha täpsus ja läbimõõdu täpsus mõjutavad otseselt rullketi montaaži jõudlust.
Positsioneerimismeetod: Kasutatakse kahekordset tugipunkti positsioneerimist (kasutades tooriku kahte kõrvuti asetsevat serva võrdluspunktina). Paigaldustihvtid peavad vastama IT6 täpsusele, et tagada tooriku ühtlane asend iga stantsimise ajal. Augu asukoha hälve peab olema ≤ 0,02 mm (välimise lüliplaadi võrdluspinna suhtes). Augu läbimõõdu täpsus: Poldi ja rulli aukude läbimõõdu hälve peab vastama IT9 tolerantsinõuetele (nt 10 mm augu puhul on hälve +0,036 mm/-0 mm). Augu ümaruse tolerants peaks olema ≤ 0,01 mm ja augu seina karedus peaks olema alla Ra1,6 μm. See hoiab ära keti lülide liiga lõtvuse või liiga pingul oleku augu läbimõõdu hälbe tõttu, mis võib mõjutada ülekande stabiilsust.
Stantsimise järjekord: Kõigepealt stantsi poldiaugud ja seejärel rullikuaugud. Kahe augu keskpunktide vaheline kaugus peab olema ±0,02 mm piires. Kumulatiivne keskpunktide vaheline kauguse hälve põhjustab otseselt rullikuketi sammu hälvet, mis omakorda mõjutab ülekande täpsust.
3. Vormimisprotsessi standardid
Vormimine hõlmab stantsitud tooriku pressimist läbi matriitsi, et anda välimisele lüliplaadile lõplik kuju (nt kumer või astmeline). See protsess nõuab välimise lüliplaadi kuju täpsuse ja tagasivedru kontrolli tagamist.
Vormi konstruktsioon: Vormimisvorm peaks olema segmenteeritud struktuuriga, millel on kaks positsiooni – eelvormimine ja lõppvormimine –, mis on konfigureeritud vastavalt välimise ühendusplaadi kujule. Eelvormimisjaam pressib tooriku esialgu esialgsesse vormi, et vähendada deformatsioonipinget lõpliku vormimise ajal. Lõpliku vormimise vormi õõnsuse pinna karedus peab ulatuma Ra0,8 μm-ni, et tagada välimise ühendusplaadi sile ja mõlkideta pind.
Rõhu reguleerimine: vormimisrõhk tuleks arvutada materjali voolavuspiiri põhjal ja see on üldiselt 1,2–1,5 korda suurem materjali voolavuspiirist (nt 20Mn2 terase voolavuspiir on 345 MPa; vormimisrõhku tuleks reguleerida vahemikus 414–517 MPa). Liiga väike rõhk põhjustab mittetäieliku vormimise, samas kui liiga suur rõhk põhjustab liigset plastilist deformatsiooni, mis mõjutab järgnevat kuumtöötluse toimivust. Tagasivedru reguleerimine: Pärast vormimist tuleb välimise ühendusplaadi tagasivedru reguleerida 0,5° piires. Seda saab tasakaalustada vormiõõnsuses kompensatsiooninurga seadistamisega (määratakse materjali tagasivedru omaduste põhjal, üldiselt 0,3°–0,5°), et tagada valmistoote vastavus projekteerimisnõuetele.
4. Kärpimisprotsessi standardid
Kärpimine on protsess, mille käigus eemaldatakse vormimisprotsessi käigus tekkinud välk ja liigne materjal, et tagada välimise ühendusplaadi servade sirgus.
Lõikelõikuri täpsus: Lõikelõikuri stantsi ja lõikelõikuri vaheline vahe peab olema 0,01–0,02 mm ja lõikeserva teravus peab olema alla Ra0,4 μm. Veenduge, et välimise ühendusplaadi servad pärast lõikamist on ebatasasused (ebatasaste kõrgus ≤ 0,03 mm) ja serva sirguse viga ≤ 0,02 mm/m.
Kärpimisjärjekord: kärpige esmalt pikki servi, seejärel lühikesi servi. See hoiab ära välimise lüliplaadi deformatsiooni ebaõige kärpimisjärjekorra tõttu. Pärast kärpimist tuleb välimist lüliplaati visuaalselt kontrollida, et veenduda defektide, näiteks mõranenud nurkade või pragude puudumises.
III. Tembeldamisjärgse kvaliteedikontrolli standardid: valmistoote toimivuse põhjalik kontroll
Pärast stantsimist läbivad välimised ühendusplaadid kolm ranget kvaliteedikontrolli protsessi: mõõtmete kontroll, mehaaniliste omaduste kontroll ja välimuse kontroll. Ainult tooted, mis vastavad kõigile standarditele, saavad edasi liikuda järgnevasse kuumtöötlusse ja montaažiprotsessi. Konkreetsed kontrollistandardid on järgmised:
1. Mõõtmete kontrollimise standardid
Mõõtmete kontrollimisel kasutatakse kolmemõõtmelist koordinaatmõõtemasinat (täpsus ≤ 0,001 mm) koos spetsiaalsete mõõturitega, keskendudes järgmistele põhimõõtmetele:
Samm: Välise lüli plaadi sammu (kahe poldiaugu vaheline kaugus) tolerants peab olema ±0,02 mm, kumulatiivse sammu veaga ≤0,05 mm 10 tüki kohta. Liigne sammu hälve võib rullketi ülekande ajal põhjustada vibratsiooni ja müra.
Paksus: Välise lüli plaadi paksuse hälve peab vastama IT10 tolerantsinõuetele (nt 3 mm paksuse korral on hälve +0,12 mm/-0 mm). Partii piires peavad paksuse kõikumised olema ≤0,05 mm, et vältida ebaühtlase paksuse tõttu keti lülidele ebaühtlast koormust. Augu asukoha tolerants: Poldi augu ja rulli augu vaheline asendihälve peab olema ≤0,02 mm ja augu koaksiaalsuse viga peab olema ≤0,01 mm. Veenduge, et tihvti ja rulli vaheline kliirens vastab projekteerimisnõuetele (kliirens on üldiselt 0,01–0,03 mm).
2. Mehaaniliste omaduste testimise standardid
Mehaaniliste omaduste testimine nõuab igast tootepartiist juhuslikku 3-5 proovi valimist tõmbetugevuse, kõvaduse ja paindekatsete jaoks.
Tõmbetugevus: Universaalse materjalikatsetusmasinaga testitud välimise lüliplaadi tõmbetugevus peab olema ≥600 MPa (pärast 45 terase kuumtöötlust) või ≥800 MPa (pärast 20Mn2 kuumtöötlust). Murd peab toimuma välimise lüliplaadi auguvälises piirkonnas. Purunemine augu lähedal näitab pingekontsentratsiooni stantsitamisprotsessi ajal ja matriitsi parameetreid tuleb reguleerida. Kõvadustest: Välimise lüliplaadi pinna kõvaduse mõõtmiseks kasutage Rockwelli kõvadustestrit. Kõvadus peab olema vahemikus HRB80-90 (lõõmutatud olek) või HRC35-40 (karastatud ja noolutatud olek). Liiga kõrge kõvadus suurendab materjali haprust ja purunemiskindlust; liiga madal kõvadus mõjutab kulumiskindlust.
Painutuskatse: Painutage välimisi lüliplaate piki nende pikkust 90° nurga all. Pärast painutamist ei tohiks pinnale tekkida pragusid ega purunemisi. Tagasivetrumine pärast koormuse kaotust peaks olema ≤5°. See tagab, et välimistel lüliplaatidel on piisav tugevus, et taluda löögikoormusi ülekande ajal.
3. Välimuse kontrolli standardid
Välimuse kontrollimisel kasutatakse visuaalse kontrolli ja luubiga (10-kordne suurendus) kontrolli kombinatsiooni. Täpsemad nõuded on järgmised:
Pinna kvaliteet: Välise lüliplaadi pind peab olema sile ja tasane, kriimustusteta (sügavus ≤ 0,02 mm), sälkude või muude defektideta. Fosfaatkate peab olema ühtlane ja ilma puuduva katteta, kollasuse või koorumiseta. Serva kvaliteet: Servad peavad olema ebatasasusteta (kõrgus ≤ 0,03 mm), mõradeta (mõra suurus ≤ 0,1 mm), pragudeta või muude defektideta. Väiksemad ebatasasused tuleb eemaldada passiveerimise teel (kastmine passiveerimislahusesse 5–10 minutiks), et vältida kriimustusi operaatoril või muudel komponentidel kokkupaneku ajal.
Augu seina kvaliteet: Augu sein peab olema sile, ilma astmete, kriimustuste, deformatsioonide või muude defektideta. Liigend-/mitte-mööda-mõõturiga kontrollimisel peab liikuv/mitte-mööda-mõõtur sujuvalt läbi minema, samas kui mitte-mööda-mõõtur ei tohi läbi minna, tagades, et auk vastab montaaži täpsusnõuetele.
IV. Tembeldamisprotsessi optimeerimise suunad: standardiseerimisest intelligentsuseni
Tööstusliku tootmistehnoloogia pideva arenguga täiustatakse pidevalt ka rullkettide väliste lülide stantsimisprotsesside standardeid. Edasine arendus on suunatud intelligentsetele, rohelistele ja suure täpsusega protsessidele. Konkreetsed optimeerimissuunad on järgmised:
1. Intelligentsete tootmisseadmete rakendamine
CNC-stantsimismasinate ja tööstusrobotite tutvustus stantsimisprotsessi automatiseeritud ja intelligentse juhtimise saavutamiseks:
CNC-stantsimismasinad: Need on varustatud ülitäpse servosüsteemiga, mis võimaldab reaalajas reguleerida parameetreid, nagu stantsimisrõhk ja käigukiirus, juhtimistäpsusega ±0,001 mm. Neil on ka enesediagnostika võimalused, mis võimaldavad õigeaegselt tuvastada probleeme, nagu stantsi kulumine ja materjalianomaaliad, vähendades defektsete toodete arvu.
Tööstusrobotid: neid kasutatakse toormaterjali laadimisel, stantsdetailide üleandmisel ja valmistoodete sorteerimisel ning need asendavad käsitsi toiminguid. See mitte ainult ei paranda tootmise efektiivsust (võimaldades 24-tunnist pidevat tootmist), vaid kõrvaldab ka käsitsi töötamisest tingitud mõõtmete kõrvalekalded, tagades ühtlase tootekvaliteedi.
2. Roheliste protsesside edendamine
Energiatarbimise ja keskkonnareostuse vähendamine, järgides samal ajal protsessistandardeid:
Vormimaterjali optimeerimine: kiirlõiketerasest (HSS) ja kõvasulammetallist (WC) valmistatud komposiitvormi kasutamine pikendab vormi eluiga (kasutusiga saab pikendada 3–5 korda), vähendab vormi vahetamise sagedust ja materjalijäätmeid.
Eeltöötlusprotsessi täiustused: fosforivaba fosfaatimistehnoloogia edendamine ja keskkonnasõbralike fosfaatimislahuste kasutamine vähendab fosforireostust. Lisaks parandab roostekindla õli elektrostaatiline pihustamine roostekindla õli kasutamist (kasutusmäära saab suurendada üle 95%) ja vähendab õliudu heitkoguseid.
3. Täppiskontrolli tehnoloogia täiustamine
Välimiste lüliplaatide kiireks ja täpseks kvaliteedikontrolliks võeti kasutusele masinnägemisega kontrollisüsteem.
Kõrglahutusega kaameraga (eraldusvõime ≥ 20 megapikslit) ja pilditöötlustarkvaraga varustatud masinnägemisega kontrollsüsteem suudab samaaegselt kontrollida välimiste lüliplaatide mõõtmete täpsust, välimusdefekte, augu asukoha hälvet ja muid parameetreid. Süsteemi kontrollkiirus on 100 tükki minutis, saavutades käsitsi kontrolliga võrreldes üle kümne korra suurema täpsuse. See võimaldab ka kontrollandmeid reaalajas salvestada ja analüüsida, pakkudes andmetuge protsesside optimeerimiseks.
Kokkuvõte: Standardid on kvaliteedi päästerõngas ja detailid määravad edastuse töökindluse.
Rullketi välimiste lüliplaatide stantsimisprotsess võib tunduda lihtne, kuid igas etapis tuleb järgida rangeid standardeid – alates tooraine keemilise koostise kontrollimisest kuni mõõtmete täpsuse tagamiseni stantsimisprotsessi ajal ja valmistoote põhjaliku kvaliteedikontrollini. Mis tahes detaili eiramine võib halvendada välimise lüliplaadi jõudlust ja sellest tulenevalt mõjutada kogu rullketi ülekande usaldusväärsust.
Postituse aeg: 26. september 2025