Estándares do proceso de estampado da placa de elo exterior da cadea de rolos

Estándares do proceso de estampado da placa de elo exterior da cadea de rolos

Nos sistemas de transmisión industriais, as cadeas de rolos son compoñentes de transmisión esenciais e o seu rendemento determina directamente a eficiencia operativa e a vida útil do equipo. As placas de elo exteriores, o "esqueleto" dea cadea de rolos, desempeñan un papel crucial na transmisión de cargas e na conexión de elos da cadea. A estandarización e a precisión do seu proceso de fabricación son factores cruciais que afectan á calidade xeral da cadea de rolos. A estampación, o método principal para a fabricación de placas de elo exterior, require estándares estritos en cada paso, desde a selección da materia prima ata a entrega do produto acabado, para garantir que as placas de elo exterior posúan a suficiente resistencia, tenacidade e precisión dimensional. Este artigo proporcionará unha análise en profundidade dos estándares completos do proceso para a estampación das placas de elo exterior das cadeas de rolos, proporcionando aos profesionais da industria unha referencia profesional e permitindo aos usuarios finais comprender con maior claridade a lóxica do proceso detrás das cadeas de rolos de alta calidade.

I. Garantías básicas antes do estampado: selección de materias primas e estándares de pretratamento

O rendemento das placas de elo exterior comeza con materias primas de alta calidade. O proceso de estampado establece requisitos claros para as propiedades mecánicas e a composición química do material, que son requisitos previos para a execución sen problemas dos procesos posteriores. Actualmente, os materiais principais para as placas de elo exterior na industria son aceiros estruturais de baixo contido en carbono (como 20Mn2 e 20CrMnTi) e aceiros estruturais de carbono de alta calidade (como o aceiro 45). A elección do material depende da aplicación da cadea de rolos (por exemplo, cargas pesadas, altas velocidades e ambientes corrosivos). Non obstante, independentemente do material escollido, debe cumprir os seguintes estándares básicos:

1. Normas de composición química das materias primas
Control do contido de carbono (C): Para o aceiro 45, o contido de carbono debe estar entre o 0,42 % e o 0,50 %. Un maior contido de carbono pode aumentar a fraxilidade e a formación de gretas do material durante a estampación, mentres que un menor contido de carbono pode afectar a súa resistencia despois dun tratamento térmico posterior. O contido de manganeso (Mn) do aceiro 20Mn2 debe manterse entre o 1,40 % e o 1,80 % para mellorar a templabilidade e a tenacidade do material, garantindo que as placas de elo exteriores resistan a fractura baixo cargas de impacto. Límites dos elementos nocivos: O contido de xofre (S) e fósforo (P) debe controlarse estritamente por debaixo do 0,035 %. Estes dous elementos poden formar compostos de baixo punto de fusión, o que fai que o material se volva "fráxil en quente" ou "frío" durante o proceso de estampación, o que afecta o rendemento dos produtos acabados.

2. Normas de pretratamento de materias primas

Antes de entrar no proceso de estampado, as materias primas sométense a tres pasos de pretratamento: decapado, fosfatado e lubricación. Cada paso ten uns requisitos de calidade claros:

Decapado: Usando unha solución de ácido clorhídrico ao 15 %-20 %, déixeo en remollo a temperatura ambiente durante 15-20 minutos para eliminar as incrustacións e a ferruxe da superficie do aceiro. Despois do decapado, a superficie do aceiro debe estar libre de incrustacións visibles e de corrosión excesiva (picaduras), que poden afectar á adhesión do revestimento de fosfato posterior.

Fosfatado: Usando unha solución de fosfatado a base de zinc, tratar a 50-60 °C durante 10-15 minutos para formar un revestimento de fosfato cun grosor de 5-8 μm. O revestimento de fosfato debe ser uniforme e denso, cunha adhesión que alcance o Nivel 1 (sen descamación) mediante a proba de corte transversal. Isto reduce a fricción entre o molde de estampado e a placa de aceiro, prolongando a vida útil do molde e mellorando a resistencia á ferruxe da placa de enlace exterior.

Aplicación de aceite: Pulverizar unha capa fina de aceite antioxidante (grosor ≤ 3 μm) sobre a superficie do revestimento de fosfato. A película de aceite debe aplicarse uniformemente sen fendas nin acumulacións. Isto evita a oxidación da placa de aceiro durante o almacenamento e mantén a precisión das operacións de estampado posteriores.

II. Normas para os procesos de estampado de núcleos: control de precisión desde o corte ata a conformación

O proceso de estampado para elos exteriores de cadeas de rolos consta principalmente de catro pasos principais: corte, punzonado, conformado e recorte. Os parámetros do equipo, a precisión da matriz e os procedementos operativos de cada paso inflúen directamente na precisión dimensional e nas propiedades mecánicas dos elos exteriores. Débense cumprir estritamente as seguintes normas:

1. Estándares do proceso de cegado
O corte consiste en perforar chapas de aceiro en bruto para formar pezas en bruto que se axusten ás dimensións despregadas das conexións exteriores. Garantir a precisión dimensional e a calidade do bordo das pezas en bruto é crucial para este proceso.

Selección do equipo: Requírese unha prensa pechada dun só punto (a tonelaxe varía segundo o tamaño do elo exterior, xeralmente 63-160 kN). A precisión da carreira da corredera da prensa debe controlarse con ±0,02 mm para garantir unha carreira consistente para cada prensa e evitar desviacións dimensionais.

Precisión da matriz: A folgura entre o punzón e a matriz da matriz de corte debe determinarse en función do grosor do material, xeralmente do 5 % ao 8 % do grosor do material (por exemplo, para un grosor de material de 3 mm, a folgura é de 0,15 a 0,24 mm). A rugosidade do filo de corte da matriz debe ser inferior a Ra0,8 μm. Un desgaste do filo superior a 0,1 mm require un reafilado inmediato para evitar que se formen rebabas na borda da matriz (altura da rebaba ≤ 0,05 mm).

Requisitos dimensionais: a desviación da lonxitude da peza en bruto debe controlarse con un valor de ±0,03 mm, a desviación da anchura con un valor de ±0,02 mm e a desviación diagonal con un valor de 0,04 mm despois do corte para garantir uns datos precisos para os pasos de procesamento posteriores.

2. Normas do proceso de perforación

A perforación é o proceso de perforar os orificios para parafusos e rolos para as placas de elo exteriores na peza en bruto despois da perforación. A precisión da posición do orificio e a precisión do diámetro inflúen directamente no rendemento de montaxe da cadea de rolos.

Método de posicionamento: Úsase un posicionamento de referencia dual (usando dúas arestas adxacentes da peza en bruto como referencia). Os pasadores de localización deben cumprir a precisión IT6 para garantir unha posición consistente da peza en bruto durante cada perforación. A desviación da posición do burato debe ser ≤ 0,02 mm (en relación coa superficie de referencia da placa de elo exterior). Precisión do diámetro do burato: A desviación do diámetro entre os buratos do parafuso e do rolo debe cumprir os requisitos de tolerancia IT9 (por exemplo, para un burato de 10 mm, a desviación é de +0,036 mm/-0 mm). A tolerancia de redondeza do burato debe ser ≤ 0,01 mm e a rugosidade da parede do burato debe ser inferior a Ra1,6 μm. Isto evita que os elos da cadea estean demasiado soltos ou demasiado axustados debido á desviación do diámetro do burato, o que podería afectar a estabilidade da transmisión.

Orde de perforación: Perfore primeiro os buratos dos parafusos e, a continuación, os buratos dos rolos. A desviación da distancia de centro a centro entre os dous buratos debe ser de ±0,02 mm. A desviación acumulada da distancia de centro a centro provocará directamente unha desviación do paso na cadea de rolos, o que á súa vez afecta á precisión da transmisión.

3. Normas do proceso de conformado

A conformación implica prensar a peza en bruto perforada a través dun dado para darlle a forma final da placa de elo exterior (por exemplo, curva ou escalonada). Este proceso require garantir a precisión da forma da placa de elo exterior e o control do retorno elástico.

Deseño do molde: A matriz de conformado debe adoptar unha estrutura segmentada, con dúas estacións, preformado e conformado final, configuradas segundo a forma da placa de enlace exterior. A estación de preformado prensa inicialmente a peza en bruto nunha forma preliminar para reducir a tensión de deformación durante o conformado final. A rugosidade da superficie da cavidade da matriz de conformado final debe alcanzar Ra0,8 μm para garantir unha superficie da placa de enlace exterior lisa e sen indentacións.

Control da presión: A presión de conformado debe calcularse en función do límite elástico do material e xeralmente é de 1,2 a 1,5 veces o límite elástico do material (por exemplo, o límite elástico do aceiro 20Mn2 é de 345 MPa; a presión de conformado debe controlarse entre 414 e 517 MPa). Unha presión moi baixa resultará nun conformado incompleto, mentres que demasiada presión provocará unha deformación plástica excesiva, o que afectará o rendemento do tratamento térmico posterior. Control do retorno elástico: Despois do conformado, o retorno elástico da placa de enlace exterior debe controlarse dentro de 0,5°. Isto pódese contrarrestar establecendo un ángulo de compensación na cavidade do molde (determinado en función das características de retorno elástico do material, xeralmente de 0,3° a 0,5°) para garantir que o produto acabado cumpra os requisitos de deseño.

4. Normas do proceso de recorte
O recorte é o proceso de eliminar o rebaba e o exceso de material xerado durante o proceso de conformado para garantir que os bordos da placa de elo exterior sexan rectos.

Precisión da matriz de recorte: a separación entre o punzón e a matriz da matriz de recorte debe controlarse entre 0,01 e 0,02 mm, e o afiamento do bordo de corte debe ser inferior a Ra0,4 μm. Asegúrese de que os bordos da placa de enlace exterior despois do recorte estean libres de rebabas (altura da rebaba ≤ 0,03 mm) e que o erro de rectitude do bordo sexa ≤ 0,02 mm/m.

Secuencia de recorte: Recorte primeiro os bordos longos e despois os bordos curtos. Isto evita a deformación da placa de elo exterior debido a unha secuencia de recorte incorrecta. Despois do recorte, a placa de elo exterior debe someterse a unha inspección visual para garantir que non presente defectos como esquinas lascadas ou gretas.

III. Normas de inspección de calidade posestampado: control exhaustivo do rendemento do produto acabado

Despois da estampación, as placas de enlace exteriores sométense a tres rigorosos procesos de inspección de calidade: inspección dimensional, inspección de propiedades mecánicas e inspección de aparencia. Só os produtos que cumpran todos os estándares poden pasar aos procesos posteriores de tratamento térmico e montaxe. Os estándares de inspección específicos son os seguintes:

1. Normas de inspección dimensional
A inspección dimensional utiliza unha máquina de medición por coordenadas tridimensional (precisión ≤ 0,001 mm) combinada con calibres especializados, centrándose nas seguintes dimensións clave:

Paso: O paso da placa de enlace exterior (a distancia entre os dous orificios para parafusos) debe ter unha tolerancia de ±0,02 mm, cun erro de paso acumulado de ≤0,05 mm por cada 10 pezas. Unha desviación excesiva do paso pode causar vibracións e ruído durante a transmisión da cadea de rolos.

Grosor: A desviación do grosor da placa de elo exterior debe cumprir os requisitos de tolerancia IT10 (por exemplo, para un grosor de 3 mm, a desviación é de +0,12 mm/-0 mm). As variacións de grosor dentro dun lote deben ser ≤0,05 mm para evitar unha carga desigual nos elos da cadea debido a un grosor desigual. Tolerancia de posición do burato: A desviación posicional entre o burato do parafuso e o burato do rolo debe ser ≤0,02 mm e o erro de coaxialidade do burato debe ser ≤0,01 mm. Asegúrese de que a folgura co pasador e o rolo cumpra os requisitos de deseño (a folgura xeralmente é de 0,01-0,03 mm).

2. Normas de probas de propiedades mecánicas

As probas de propiedades mecánicas requiren seleccionar aleatoriamente de 3 a 5 mostras de cada lote de produtos para as probas de resistencia á tracción, dureza e flexión.

Resistencia á tracción: Probada cunha máquina universal de ensaios de materiais, a resistencia á tracción da placa de elo exterior debe ser ≥600 MPa (despois do tratamento térmico do aceiro 45) ou ≥800 MPa (despois do tratamento térmico do aceiro 20Mn2). A fractura debe producirse na zona sen burato da placa de elo exterior. Unha falla preto do burato indica a concentración de tensión durante o proceso de punzonado e os parámetros da matriz deben axustarse. Proba de dureza: Use un durómetro Rockwell para medir a dureza superficial das placas de elo exterior. A dureza debe controlarse dentro de HRB80-90 (estado recocido) ou HRC35-40 (estado temperado e revenido). Unha dureza excesivamente alta aumentará a fraxilidade e a susceptibilidade á rotura do material; unha dureza excesivamente baixa afectará a resistencia ao desgaste.

Proba de flexión: Dobre as placas de enlace exteriores 90° ao longo da súa lonxitude. Non deben aparecer gretas nin roturas na superficie despois da flexión. O retorno elástico despois da descarga debe ser ≤5°. Isto garante que as placas de enlace exteriores teñan a suficiente resistencia para soportar as cargas de impacto durante a transmisión.

3. Normas de inspección de aparencia

A inspección da aparencia utiliza unha combinación de inspección visual e inspección con lupa (aumento de 10x). Os requisitos específicos son os seguintes:

Calidade da superficie: A superficie exterior da placa de enlace debe ser lisa e plana, libre de rabuñaduras (profundidade ≤ 0,02 mm), afundimentos ou outros defectos. O revestimento de fosfato debe ser uniforme e libre de revestimento faltante, amareleamento ou descamación. Calidade dos bordos: Os bordos deben estar libres de rebabas (altura ≤ 0,03 mm), lascas (tamaño das lascas ≤ 0,1 mm), gretas ou outros defectos. As rebabas pequenas deben eliminarse mediante pasivación (inmersión nunha solución de pasivación durante 5-10 minutos) para evitar rabuñaduras no operador ou noutros compoñentes durante a montaxe.
Calidade da parede do burato: A parede do burato debe ser lisa, libre de chanzos, rabuñaduras, deformacións ou outros defectos. Ao inspeccionalo cun calibre de paso/non paso, o calibre de paso debe pasar suavemente, mentres que o calibre de non paso non debe pasar, garantindo que o burato cumpra os requisitos de precisión de montaxe.

IV. Direccións de optimización do proceso de estampado: da estandarización á intelixencia

Co avance continuo da tecnoloxía de fabricación industrial, os estándares para os procesos de estampado de elos externos de cadeas de rolos tamén se actualizan continuamente. O desenvolvemento futuro orientarase cara a procesos intelixentes, ecolóxicos e de alta precisión. As direccións de optimización específicas son as seguintes:

1. Aplicación de equipos de produción intelixentes

Introdución ás máquinas de estampado CNC e aos robots industriais para lograr un control automatizado e intelixente do proceso de estampado:

Máquinas de estampado CNC: Equipadas cun sistema servo de alta precisión, permiten o axuste en tempo real de parámetros como a presión de estampado e a velocidade de carreira, cunha precisión de control de ±0,001 mm. Tamén contan con capacidades de autodiagnóstico, o que permite a detección oportuna de problemas como o desgaste das matrices e as anomalías do material, o que reduce o número de produtos defectuosos.

Robots industriais: Empregados na carga de materias primas, na transferencia de pezas de estampado e na clasificación de produtos acabados, substitúen as operacións manuais. Isto non só mellora a eficiencia da produción (permitindo unha produción continua as 24 horas), senón que tamén elimina as desviacións dimensionais causadas pola operación manual, garantindo unha calidade consistente do produto.

2. Promoción de procesos ecolóxicos

Reducir o consumo de enerxía e a contaminación ambiental cumprindo os estándares do proceso:

Optimización do material do molde: o uso dun molde composto feito de aceiro de alta velocidade (HSS) e carburo cementado (WC) aumenta a vida útil do molde (a vida útil pode prolongarse de 3 a 5 veces), reduce a frecuencia de substitución do molde e reduce o desperdicio de material.

Melloras no proceso de pretratamento: a promoción da tecnoloxía de fosfatación libre de fósforo e o uso de solucións de fosfatación respectuosas co medio ambiente reducen a contaminación por fósforo. Ademais, a pulverización electrostática de aceite inoxidable mellora a utilización do aceite inoxidable (a taxa de utilización pode aumentarse a máis do 95 %) e reduce as emisións de néboa de aceite.

3. Actualización da tecnoloxía de inspección de alta precisión

Introduciuse un sistema de inspección por visión artificial para permitir unha inspección de calidade rápida e precisa das placas de enlace exteriores.

Equipado cunha cámara de alta definición (resolución ≥ 20 megapíxeles) e software de procesamento de imaxes, o sistema de inspección por visión artificial pode inspeccionar simultaneamente as placas de enlace exteriores para comprobar a precisión dimensional, os defectos de aspecto, a desviación da posición do orificio e outros parámetros. O sistema conta cunha velocidade de inspección de 100 pezas por minuto, o que supón unha precisión 10 veces superior á da inspección manual. Tamén permite o almacenamento e a análise en tempo real dos datos de inspección, o que proporciona soporte de datos para a optimización do proceso.

Conclusión: Os estándares son a táboa de salvación da calidade e os detalles determinan a fiabilidade da transmisión.

O proceso de estampado para as placas de elo exterior das cadeas de rolos pode parecer sinxelo, pero débense cumprir estándares estritos en cada etapa, desde o control da composición química das materias primas ata a garantía da precisión dimensional durante o proceso de estampado e a inspección exhaustiva da calidade do produto acabado. A supervisión de calquera detalle pode levar á degradación do rendemento da placa de elo exterior e, en consecuencia, afectar á fiabilidade da transmisión de toda a cadea de rolos.