Errodadura-katearen zehaztasun-forjaketa prozesuaren analisi osoa

Errodadura-katearen zehaztasun-forjaketa prozesuaren analisi osoa: lehengaietatik produktu amaituraino kalitatearen sekretua

Industria-transmisioaren industrian, fidagarritasunaarrabol-kateakzuzenean zehazten du ekoizpen-lerroaren eraginkortasun operatiboa eta ekipamenduaren bizitza. Oinarrizko arrabol-kateen osagaien fabrikazio-teknologia gisa, forjaketa zehatzak, ia forma garbiaren abantailarekin, osagaien dimentsio-zehaztasunaren, propietate mekanikoen eta ekoizpen-eraginkortasunaren arteko oreka perfektua lortzen du. Artikulu honek arrabol-kateen forjaketa zehatzaren prozesu osoa aztertuko du, kalitate handiko arrabol-kateen atzean dauden sekretuak agerian utziz.

1. Aurre-prozesamendua: Lehengaien hautaketa eta aurre-tratamendua – Kalitatea jatorrian kontrolatzea

Zehaztasun handiko forjaketaren kalitatearen oinarria lehengaien hautaketa zorrotzarekin eta aurretratamendu zientifikoarekin hasten da. Arrabol-kateen oinarrizko karga-osagaiek (arrabolak, buxinek, kate-plakek, etab.) karga txandakatuak, inpaktuak eta higadura jasan behar dituzte. Beraz, lehengaien aukeraketak eta tratamenduak zuzenean eragiten dute azken produktuaren errendimenduan.

1. Lehengaien hautaketa: errendimendu-eskakizunetara egokitzeko altzairua hautatzea
Arrabol-katearen aplikazioaren arabera (eraikuntza-makineria, automobilgintzako transmisioak eta zehaztasun-makina-erremintak, adibidez), normalean erabiltzen diren lehengaiak kalitate handiko karbono-altzairu estrukturala edo aleazio-altzairu estrukturala dira. Adibidez, arrabolek eta buxinek higadura-erresistentzia eta gogortasun handia behar dute, askotan 20CrMnTi bezalako karburizatzeko aleazio-altzairuak erabiliz. Kate-plakek erresistentziaren eta nekearen erresistentziaren arteko oreka behar dute, askotan 40Mn eta 50Mn bezalako karbono ertaineko altzairu estrukturalak erabiliz. Materiala hautatzerakoan, altzairuaren konposizio kimikoa analisi espektralaren bidez probatzen da, karbono, manganeso eta kromo bezalako elementuen edukia GB/T 3077 bezalako estandar nazionalekin bat datorrela ziurtatzeko, horrela konposizio-desbideratzeek eragindako forja-pitzadurak edo errendimendu-gabeziak saihestuz.

2. Aurretratamendu prozesua: Forjatzeko "berotzea"

Fabrikara sartu ondoren, lehengaiek hiru aurretratamendu-urrats nagusi jasaten dituzte:

Gainazalaren garbiketa: Jaurtiketa-lehergailuak altzairuaren gainazaleko eskala, herdoila eta olioa kentzen ditu forjatzean ezpurutasunak piezan sartu eta akatsak eragitea saihesteko.

Ebaketa: Zehaztasun-zerrak edo CNC guraizeak erabiltzen dira altzairua pisu finkoko lingoteetan ebakitzeko, ± % 0,5eko ebaketa-zehaztasun-errorearekin kontrolatuta, forjatu ondoren piezaren dimentsio koherenteak bermatzeko.

Beroketa: Lingotea maiztasun ertaineko indukziozko berogailu-labe batera sartzen da. Berotze-abiadura eta azken forjatze-tenperatura altzairu motaren arabera kontrolatzen dira (adibidez, karbono-altzairua normalean 1100-1250 °C-ra berotzen da) "plastikotasun ona eta deformazio-erresistentzia txikia" forjatze-egoera aproposa lortzeko, materialaren propietateak degradatu ditzakeen gehiegi berotzea edo erretzea saihestuz.

II. Nukleo Forjaketa: Zehaztasun handiko moldaketa ia forma garbia lortzeko

Nukleoaren forjaketa prozesua funtsezkoa da arrabol-kateen osagaien "mozketa baxuko edo mozketarik gabeko" ekoizpena lortzeko. Osagaien egituraren arabera, trokel bidezko forjaketa eta iraulitako forjaketa erabiltzen dira batez ere, zehaztasun-moldeak eta ekipamendu adimendunak erabiliz formazio-prozesua osatzeko.

1. Moldearen prestaketa: transmisio zehatzerako “euskarri nagusia”

Forjaketa-molde zehatzak H13 altzairu beroz fabrikatzen dira. CNC fresaketa, EDM mekanizazioa eta leuntzea erabiliz, molde-barrunbeak IT7 dimentsio-zehaztasuna eta Ra ≤ 1.6μm gainazaleko zimurtasuna lortzen ditu. Moldea 200-300 °C-tan berotu eta grafito-lubrifikatzailearekin ihinztatu behar da. Horrek ez bakarrik marruskadura eta higadura murrizten ditu hutsunearen eta moldearen artean, baita desmoldeatzea azkarra errazten du eta itsaspen-akatsak saihesten ditu. Arrabolak bezalako osagai simetrikoetarako, moldea desbideratze-zirrikituak eta aireztapenak izan behar ditu, urtutako metalak (hutsune beroak) barrunbea uniformeki betetzen duela eta airea eta ezpurutasunak kentzen dituela ziurtatzeko.

2. Forjaketa: Osagaien Ezaugarrietan Oinarritutako Prozesamendu Pertsonalizatua

Arrabol Forjaketa: Bi urratseko "iraulketa-azken forjaketa" prozesua erabiltzen da. Berotutako lingotea lehenik iraultzen da aurre-forjaketa matrize batean, hasieran materiala deformatuz eta aurre-forjaketa barrunbea betez. Ondoren, lingotea azkar eramaten da azken forjaketa matrizeara. Prentsa baten presio handiaren pean (normalean 1000-3000 kN-ko indarra duen forjaketa beroko prentsa bat), lingotea guztiz sartzen da azken forjaketa barrunbean, arrabolaren gainazal esferikoa, barneko zuloa eta beste egitura batzuk eratuz. Forjaketa-abiadura eta presioa kontrolatu behar dira prozesu osoan zehar, gehiegizko deformazioaren ondorioz piezan pitzadurak ez agertzeko.

Mahuka Forjatzea: "Zulaketa-hedapen" konposite prozesu bat erabiltzen da. Lehenik eta behin, zulo itsu bat zulatzen da lingotearen erdian, puntzoi bat erabiliz. Ondoren, zuloa diseinatutako dimentsioetara zabaltzen da hedapen-trokel bat erabiliz, mahuka-hormaren lodieraren tolerantzia uniformea ​​≤0,1 mm-koa mantenduz.

Kate-plaken forjaketa: Kate-plaken egitura laua eta mehea dela eta, "estazio anitzeko trokel-forjaketa jarraitua" erabiltzen da. Berotu ondoren, pieza hutsa aurreformazio, azken formazio eta mozketa estazioetatik igarotzen da, kate-plakaren profila eta zuloen prozesamendua eragiketa bakarrean osatuz, minutuko 80-120 pieza ekoizteko erritmoarekin.

3. Forjaketa osteko prozesamendua: errendimendua eta itxura egonkortzea

Forjatutako pieza berehala bero-hozte edo normalizazio isotermiko baten menpe jartzen da. Hozte-abiadura kontrolatuz (adibidez, ur-ihinztadura bidezko hoztea edo nitrato-bainu bidezko hoztea erabiliz), piezaren egitura metalografikoa doitzen da sorbita edo perlita egitura uniformea ​​lortzeko osagaietan, hala nola arraboletan eta buxinetan, gogortasuna (arrabolaren gogortasunak normalean HRC 58-62 behar du) eta nekearekiko erresistentzia hobetuz. Aldi berean, abiadura handiko ebakitzeko makina bat erabiltzen da forjaketaren ertzetako distira eta bizarra kentzeko, osagaiaren itxurak diseinu-eskakizunak betetzen dituela ziurtatuz.

3. Akabera eta indartzea: xehetasunez kalitatea hobetzea

Nukleo forjaketaren ondoren, piezak itxura oinarrizkoa du jada, baina akabera eta indartze prozesuak behar dira bere zehaztasuna eta errendimendua areagotzeko, abiadura handiko arrabol-kateen transmisioaren baldintza zorrotzak betetzeko.

1. Zuzenketa zehatza: deformazio txikiak zuzentzea

Forjaketaren ondoren uzkurdura eta tentsio-askapenaren ondorioz, piezek dimentsio-desbideratze txikiak izan ditzakete. Akabera-prozesuan, doitasun-zuzenketa-trokel bat erabiltzen da pieza hotzari presioa egiteko, dimentsio-desbideratzeak IT8-ren barruan zuzentzeko. Adibidez, arrabolaren kanpoko diametroaren biribiltasun-errorea 0,02 mm-tik behera kontrolatu behar da, eta mahukaren barne-diametroaren zilindrikotasun-errorea ez da 0,015 mm-tik gorakoa izan behar, muntaketa egin ondoren kate-transmisio leuna bermatzeko.
2. Gainazalaren gogortzea: higadura eta korrosioarekiko erresistentzia hobetzea

Aplikazio-ingurunearen arabera, piezak gainazaleko tratamendu espezifikoa behar dute:

Karburazioa eta Tenplatzea: Arrabolak eta buxinek karburazio-labe batean karburatzen dira 900-950 °C-tan 4-6 orduz, % 0,8-1,2ko gainazaleko karbono-edukia lortzeko. Ondoren, tenperatura baxuetan hoztu eta tenplatu egiten dira gainazaleko gogortasun handiko eta nukleoaren gogortasun handiko gradiente-mikroegitura bat sortzeko. Gainazaleko gogortasunak HRC60 baino gehiago irits daiteke, eta nukleoaren inpaktu-gogortasuna ≥50J/cm².

Fosfatatzea: Kate-plakak bezalako osagaiak fosfatatzen dira gainazalean fosfato-film porotsu bat osatzeko, ondorengo koipearen atxikimendua hobetuz eta korrosioarekiko erresistentzia hobetuz.

Granallatzea: Kate-plakaren gainazalaren granallatzeak altzairu azkarreko granailen inpaktuaren bidez hondar-konpresio-tentsioa sortzen du, nekearen pitzadurak sortzea murriztuz eta katearen nekearen bizitza luzatuz.

IV. Prozesu Osoko Ikuskapena: Akatsak Ezabatzeko Kalitate Defentsa

Forjaketa-prozesu zehatz guztiak zorrotz ikuskatzen dira, lehengaietatik hasi eta produktu amaituraino kalitate-kontrol sistema integral bat osatuz, fabrikatik irteten diren arrabol-kateen osagai guztien % 100eko kalitate-bermea bermatuz.

1. Prozesuaren ikuskapena: parametro nagusien denbora errealeko jarraipena

Berokuntzaren ikuskapena: Termometro infragorriak erabiltzen dira lingotearen berokuntza-tenperatura denbora errealean kontrolatzeko, ±10 °C-ko errorea kontrolatuta.

Moldearen ikuskapena: Moldearen barrunbea higaduraren bila ikuskatzen da ekoizten diren 500 pieza bakoitzeko. Leuntzeko konponketak berehala egiten dira gainazalaren zimurtasuna Ra3.2μm baino handiagoa bada.

Dimentsioen ikuskapena: Hiru dimentsioko koordenatuen neurketa-makina bat erabiltzen da forjatutako piezak lagintzeko eta ikuskatzeko, kanpoko diametroa, barne diametroa eta hormaren lodiera bezalako dimentsio gakoetan arreta jarriz. Laginketa-tasa ez da % 5etik beherakoa.

2. Amaitutako Produktuaren Ikuskapena: Errendimendu Adierazleen Egiaztapen Osoa

Errendimendu Mekanikoaren Probak: Ausazko laginak hartu produktu amaituen gogortasun-probak egiteko (Rockwell gogortasun-probagailua), inpaktu-zailtasun-probagailua (pendulu-inpaktu-probagailua) eta trakzio-erresistentzia-probak egiteko, produktuaren estandarrak betetzen direla ziurtatzeko.

Saiakuntza ez-suntsitzaileak: Ultrasoinu bidezko probak barneko akatsak, hala nola poroak eta pitzadurak, detektatzeko erabiltzen dira, eta partikula magnetikoen bidezko probak, berriz, gainazaleko eta lurpeko akatsak detektatzeko.

Muntaketa Probak: Osagai kualifikatuak arrabol-kate batean muntatzen dira eta errendimendu dinamikoaren probak egiten zaizkie, transmisioaren zehaztasuna, zarata-maila eta nekearen iraupena barne. Adibidez, osagai bat kualifikatutzat hartzen da 1500 bira/min-tan 1000 orduz arazorik gabe etengabe funtzionatu badu bakarrik.

V. Prozesuaren abantailak eta aplikazioaren balioa: Zergatik da forja zehatza industriaren lehen aukera?
"Forjaketa + ebaketa zabala" prozesu tradizionalarekin alderatuta, forjaketa zehatzak hiru abantaila nagusi eskaintzen ditu arrabol-kateen fabrikazioan:

Materialen erabilera handia: Materialen erabilera % 60-% 70etik % 90etik gora igo da prozesu tradizionaletan, lehengaien hondakinak nabarmen murriztuz;

Ekoizpen-eraginkortasun handia: hainbat estazioko forjaketa jarraitua eta ekipamendu automatizatuak erabiliz, ekoizpen-eraginkortasuna prozesu tradizionalen aldean 3-5 aldiz handiagoa da;

Produktuaren errendimendu bikaina: Forjaketak metalaren zuntz-egitura piezaren kontura zehar banatzen du, egitura aerodinamikoa sortuz, eta ondorioz, nekearen iraupena % 20-% 30 handitzen da mekanizatutako piezekin alderatuta.

Abantaila hauek zehaztasunez forjatutako arrabol-kateak goi-mailako ekipamenduen fabrikazioan erabiltzea ekarri dute, hala nola eraikuntza-makineriaren errailen transmisioetan, automobilgintzako motorren denbora-sistemetan eta zehaztasunezko makina-erremintaren ardatzen transmisioetan. Industria-ekipoen funtzionamendu egonkorra bermatzen duten potentzia-osagai nagusiak bihurtu dira.

Ondorioa
Arrabol-kateen forjaketa zehatzaren prozesua materialen zientzia, moldeen teknologia, kontrol automatizatua eta kalitate-ikuskapena konbinatzen dituen ikuspegi integral baten gailurra da. Lehengaien hautaketako estandar zorrotzetatik hasi eta nukleo-forjaketaren milimetro-mailako zehaztasun-kontrolera arte, eta produktu amaituen probak egiteko egiaztapen integralera arte, prozesu bakoitzak industria-fabrikazioaren asmamena eta indar teknikoa gorpuzten ditu.