Standardi procesa štancanja vanjskih ploča karika valjkastih lanaca
U industrijskim prijenosnim sustavima, valjkasti lanci su ključne komponente prijenosa, a njihove performanse izravno određuju radnu učinkovitost i vijek trajanja opreme. Vanjske karike, "kostur"valjkasti lanac, igraju ključnu ulogu u prijenosu opterećenja i spajanju karika lanca. Standardizacija i preciznost njihovog proizvodnog procesa ključni su čimbenici koji utječu na ukupnu kvalitetu valjkastog lanca. Štancanje, glavna metoda za proizvodnju vanjskih kariki, zahtijeva stroge standarde u svakom koraku, od odabira sirovine do isporuke gotovog proizvoda, kako bi se osiguralo da vanjske karike posjeduju dovoljnu čvrstoću, žilavost i dimenzijsku točnost. Ovaj članak pružit će detaljnu analizu cjelovitih procesnih standarda za štancanje vanjskih kariki valjkastih lanaca, pružajući stručnjacima u industriji stručnu referencu i omogućujući krajnjim korisnicima da jasnije razumiju logiku procesa iza visokokvalitetnih valjkastih lanaca.
I. Osnovna jamstva prije štancanja: Odabir sirovina i standardi predobrade
Performanse vanjskih karičastih ploča započinju visokokvalitetnim sirovinama. Proces štancanja postavlja jasne zahtjeve za mehanička svojstva i kemijski sastav materijala, što su preduvjeti za nesmetano izvršavanje sljedećih procesa. Trenutno su glavni materijali za vanjske karičaste ploče u industriji niskougljični legirani konstrukcijski čelici (kao što su 20Mn2 i 20CrMnTi) i visokokvalitetni ugljični konstrukcijski čelici (kao što je čelik 45). Izbor materijala ovisi o primjeni valjkastog lanca (npr. velika opterećenja, velike brzine i korozivna okruženja). Međutim, bez obzira na odabrani materijal, on mora ispunjavati sljedeće osnovne standarde:
1. Standardi kemijskog sastava sirovina
Kontrola sadržaja ugljika (C): Za čelik 45, sadržaj ugljika mora biti između 0,42% i 0,50%. Viši sadržaj ugljika može povećati krhkost i pucanje materijala tijekom štancanja, dok niži sadržaj ugljika može utjecati na njegovu čvrstoću nakon naknadne toplinske obrade. Sadržaj mangana (Mn) u čeliku 20Mn2 mora se održavati između 1,40% i 1,80% kako bi se poboljšala prokaljivost i žilavost materijala, osiguravajući da vanjske spojne ploče odole lomu pod udarnim opterećenjima. Ograničenja štetnih elemenata: Sadržaj sumpora (S) i fosfora (P) mora se strogo kontrolirati ispod 0,035%. Ova dva elementa mogu stvarati spojeve s niskim talištem, uzrokujući da materijal postane „vruće krhak“ ili „hladno krhak“ tijekom procesa štancanja, što utječe na prinos gotovih proizvoda.
2. Standardi predobrade sirovina
Prije ulaska u proces štancanja, sirovine prolaze kroz tri koraka predobrade: kiseljenje, fosfatiranje i uljenje. Svaki korak ima jasne zahtjeve kvalitete:
Kiseljenje: Koristeći 15%-20%-tnu otopinu klorovodične kiseline, namačite na sobnoj temperaturi 15-20 minuta kako biste uklonili kamenac i hrđu s površine čelika. Nakon kiseljenja, površina čelika mora biti bez vidljivog kamenca i bez prekomjerne korozije (rupica), koja može utjecati na prianjanje sljedećeg fosfatnog premaza.
Fosfatiranje: Koristeći otopinu za fosfatiranje na bazi cinka, tretirajte na 50-60°C tijekom 10-15 minuta kako biste formirali fosfatni premaz debljine 5-8μm. Fosfatni premaz mora biti ujednačen i gust, s prianjanjem koje doseže razinu 1 (bez ljuštenja) pomoću testa poprečnog rezanja. To smanjuje trenje između matrice za štancanje i čelične ploče, produžujući vijek trajanja matrice i povećavajući otpornost vanjske spojne ploče na hrđu.
Nanošenje ulja: Poprskajte tanki sloj ulja protiv hrđe (debljine ≤ 3μm) na površinu fosfatnog premaza. Film ulja treba ravnomjerno nanijeti bez ikakvih praznina ili nakupljanja. To sprječava hrđanje čelične ploče tijekom skladištenja, a istovremeno održava točnost sljedećih operacija štancanja.
II. Standardi za procese štancanja jezgre: Precizna kontrola od štancanja do oblikovanja
Proces štancanja vanjskih karika valjkastih lanaca prvenstveno se sastoji od četiri glavna koraka: štancanja, probijanja, oblikovanja i obrezivanja. Parametri opreme, točnost matrice i radni postupci svakog koraka izravno utječu na dimenzijsku točnost i mehanička svojstva vanjskih karika. Moraju se strogo pridržavati sljedećih standarda:
1. Standardi procesa blendinga
Izrada štanca uključuje probijanje sirovih čeličnih limova u prazne dijelove koji odgovaraju rasklopljenim dimenzijama vanjskih karika. Osiguravanje dimenzijske točnosti i kvalitete rubova praznaca ključno je za ovaj proces.
Odabir opreme: Potrebna je zatvorena preša s jednom točkom (tonaža varira ovisno o veličini vanjske karike, općenito 63-160 kN). Točnost hoda klizača preše mora se kontrolirati unutar ±0,02 mm kako bi se osigurao konzistentan hod za svaku prešu i izbjeglo dimenzijsko odstupanje.
Točnost matrice: Razmak između bušača i matrice za izrezivanje treba odrediti na temelju debljine materijala, općenito 5%-8% debljine materijala (npr. za debljinu materijala od 3 mm, razmak je 0,15-0,24 mm). Hrapavost reznog ruba matrice mora biti ispod Ra0,8μm. Istrošenost ruba veća od 0,1 mm zahtijeva brzo ponovno brušenje kako bi se spriječilo stvaranje neravnina na rubu blanka (visina neravnina ≤ 0,05 mm).
Dimenzijski zahtjevi: Odstupanje duljine blanka mora se kontrolirati unutar ±0,03 mm, odstupanje širine unutar ±0,02 mm, a dijagonalno odstupanje unutar 0,04 mm nakon izrezivanja kako bi se osigurale točne podatke za sljedeće korake obrade.
2. Standardi procesa probijanja
Probijanje je postupak probijanja rupa za vijke i rupa za valjke za vanjske karike u blank nakon blankiranja. Točnost položaja rupe i točnost promjera izravno utječu na performanse montaže valjkastog lanca.
Metoda pozicioniranja: Koristi se dvostruko pozicioniranje referentnih vrijednosti (korištenjem dva susjedna ruba blanka kao reference). Lokacijski klinovi moraju zadovoljavati točnost IT6 kako bi se osigurao dosljedan položaj blanka tijekom svakog probijanja. Odstupanje položaja rupe mora biti ≤ 0,02 mm (u odnosu na referentnu površinu vanjske spone). Točnost promjera rupe: Odstupanje promjera između rupa za vijak i valjak mora zadovoljavati zahtjeve tolerancije IT9 (npr. za rupu od 10 mm, odstupanje je +0,036 mm/-0 mm). Tolerancija kružnosti rupe treba biti ≤ 0,01 mm, a hrapavost stijenke rupe treba biti ispod Ra1,6 μm. To sprječava da karike lanca budu previše labave ili previše zategnute zbog odstupanja promjera rupe, što bi moglo utjecati na stabilnost prijenosa.
Redoslijed bušenja: Prvo izbušite rupe za vijke, a zatim rupe za valjke. Odstupanje udaljenosti od središta do središta između dvije rupe mora biti unutar ±0,02 mm. Kumulativno odstupanje udaljenosti od središta do središta izravno će dovesti do odstupanja koraka u lancu valjka, što zauzvrat utječe na točnost prijenosa.
3. Formiranje procesnih standarda
Oblikovanje uključuje prešanje izrezanog komada kroz matricu u konačni oblik vanjske spone (npr. zakrivljeni ili stepenasti). Ovaj proces zahtijeva osiguranje točnosti oblika vanjske spone i kontrole opruge.
Dizajn kalupa: Kalup za oblikovanje trebao bi imati segmentiranu strukturu s dvije stanice, za prethodno oblikovanje i za konačno oblikovanje, konfigurirane prema obliku vanjske spone. Stanica za prethodno oblikovanje u početku pritišće blank u preliminarni oblik kako bi se smanjilo naprezanje deformacije tijekom konačnog oblikovanja. Hrapavost površine šupljine konačnog kalupa za oblikovanje mora doseći Ra0,8 μm kako bi se osigurala glatka površina vanjske spone bez udubljenja.
Kontrola tlaka: Tlak oblikovanja treba izračunati na temelju granice razvlačenja materijala i općenito je 1,2-1,5 puta veći od granice razvlačenja materijala (npr. granica razvlačenja čelika 20Mn2 je 345 MPa; tlak oblikovanja treba kontrolirati između 414-517 MPa). Premali tlak rezultirat će nepotpunim oblikovanjem, dok će preveliki tlak uzrokovati prekomjernu plastičnu deformaciju, što utječe na naknadne performanse toplinske obrade. Kontrola povratnog udara: Nakon oblikovanja, povratni udar vanjske spojne ploče mora se kontrolirati unutar 0,5°. To se može suzbiti postavljanjem kompenzacijskog kuta u šupljini kalupa (određenog na temelju karakteristika povratnog udara materijala, općenito 0,3°-0,5°) kako bi se osiguralo da gotov proizvod zadovoljava zahtjeve dizajna.
4. Standardi procesa obrezivanja
Obrezivanje je postupak uklanjanja ostataka i viška materijala nastalog tijekom procesa oblikovanja kako bi se osiguralo da su rubovi vanjske vezne ploče ravni.
Točnost matrice za obrezivanje: Razmak između bušača i matrice matrice za obrezivanje mora se kontrolirati unutar 0,01-0,02 mm, a oštrina rezne oštrice mora biti ispod Ra0,4μm. Osigurajte da rubovi vanjske spojne ploče nakon obrezivanja nemaju neravnine (visina neravnine ≤ 0,03 mm) i da je pogreška ravnosti ruba ≤ 0,02 mm/m.
Redoslijed obrezivanja: Prvo obrežite duge rubove, a zatim kratke rubove. To sprječava deformaciju vanjske spone zbog nepravilnog redoslijeda obrezivanja. Nakon obrezivanja, vanjska spona mora se vizualno pregledati kako bi se osiguralo da nema nedostataka poput okrnjenih kutova ili pukotina.
III. Standardi inspekcije kvalitete nakon žigosanja: Sveobuhvatna kontrola performansi gotovog proizvoda
Nakon štancanja, vanjske spojne ploče prolaze kroz tri rigorozna procesa kontrole kvalitete: dimenzijsku inspekciju, inspekciju mehaničkih svojstava i inspekciju izgleda. Samo proizvodi koji zadovoljavaju sve standarde mogu ići na naknadne procese toplinske obrade i montaže. Specifični standardi inspekcije su sljedeći:
1. Standardi dimenzijske inspekcije
Dimenzionalna inspekcija koristi trodimenzionalni koordinatni mjerni stroj (točnost ≤ 0,001 mm) u kombinaciji sa specijaliziranim mjerilima, s fokusom na sljedeće ključne dimenzije:
Razmak: Razmak vanjske spone (udaljenost između dva otvora za vijke) mora imati toleranciju od ±0,02 mm, s kumulativnom pogreškom koraka od ≤0,05 mm na 10 komada. Prekomjerno odstupanje koraka može uzrokovati vibracije i buku tijekom prijenosa valjkastim lancem.
Debljina: Odstupanje debljine vanjske ploče karike mora zadovoljavati zahtjeve tolerancije IT10 (npr. za debljinu od 3 mm, odstupanje je +0,12 mm/-0 mm). Varijacije debljine unutar serije moraju biti ≤0,05 mm kako bi se spriječilo neravnomjerno opterećenje karika lanca zbog neravnomjerne debljine. Tolerancija položaja rupe: Odstupanje položaja između rupe za vijak i rupe za valjak mora biti ≤0,02 mm, a pogreška koaksijalnosti rupe mora biti ≤0,01 mm. Osigurajte da razmak između klina i valjka zadovoljava zahtjeve dizajna (razmak je općenito 0,01-0,03 mm).
2. Standardi ispitivanja mehaničkih svojstava
Ispitivanje mehaničkih svojstava zahtijeva nasumično odabiranje 3-5 uzoraka iz svake serije proizvoda za ispitivanje vlačne čvrstoće, tvrdoće i savijanja.
Vlačna čvrstoća: Ispitana univerzalnim strojem za ispitivanje materijala, vlačna čvrstoća vanjske spone ploče mora biti ≥600 MPa (nakon toplinske obrade čelika 45) ili ≥800 MPa (nakon toplinske obrade čelika 20Mn2). Lom se mora dogoditi u području vanjske spone ploče bez rupe. Lom u blizini rupe ukazuje na koncentraciju naprezanja tijekom procesa probijanja, a parametri matrice moraju se prilagoditi. Ispitivanje tvrdoće: Za mjerenje površinske tvrdoće vanjskih spona koristite Rockwell tester tvrdoće. Tvrdoća se mora kontrolirati unutar HRB80-90 (žareno stanje) ili HRC35-40 (kaljeno i popušteno stanje). Prekomjerno visoka tvrdoća povećat će krhkost materijala i osjetljivost na lom; pretjerano niska tvrdoća utjecat će na otpornost na habanje.
Ispitivanje savijanja: Savijte vanjske spone ploče za 90° duž njihove duljine. Nakon savijanja na površini ne smiju se pojaviti pukotine ili lomovi. Opruga nakon rasterećenja treba biti ≤5°. To osigurava da vanjske spone ploče imaju dovoljnu žilavost da izdrže udarna opterećenja tijekom prijenosa.
3. Standardi pregleda izgleda
Pregled izgleda koristi kombinaciju vizualnog pregleda i pregleda povećalom (uvećanje od 10x). Specifični zahtjevi su sljedeći:
Kvaliteta površine: Vanjska površina spone mora biti glatka i ravna, bez ogrebotina (dubina ≤ 0,02 mm), udubljenja ili drugih nedostataka. Fosfatni premaz mora biti ujednačen i bez nedostajućeg premaza, žutila ili ljuštenja. Kvaliteta rubova: Rubovi moraju biti bez neravnina (visina ≤ 0,03 mm), odlomaka (veličina odlomaka ≤ 0,1 mm), pukotina ili drugih nedostataka. Manje neravnine moraju se ukloniti pasivizacijom (uranjanjem u otopinu za pasivizaciju na 5-10 minuta) kako bi se spriječile ogrebotine na pogonu ili drugim komponentama tijekom montaže.
Kvaliteta stijenke rupe: Stijenka rupe mora biti glatka, bez stepenica, ogrebotina, deformacija ili drugih nedostataka. Prilikom pregleda mjeračem za provjeru ispravnosti/neispravnosti, mjerač za provjeru ispravnosti mora glatko prolaziti, dok mjerač za provjeru ispravnosti ne smije prolaziti, osiguravajući da rupa zadovoljava zahtjeve točnosti montaže.
IV. Smjerovi optimizacije procesa štancanja: od standardizacije do inteligencije
S kontinuiranim napretkom industrijske proizvodne tehnologije, standardi za procese štancanja vanjskih karika valjkastih lanaca također se kontinuirano unapređuju. Budući razvoj bit će usmjeren prema inteligentnim, zelenim i visokopreciznim procesima. Specifični smjerovi optimizacije su sljedeći:
1. Primjena inteligentne proizvodne opreme
Uvođenje CNC strojeva za štancanje i industrijskih robota za postizanje automatiziranog i inteligentnog upravljanja procesom štancanja:
CNC strojevi za utiskivanje: Opremljeni visokopreciznim servo sustavom, omogućuju podešavanje parametara u stvarnom vremenu kao što su tlak utiskivanja i brzina hoda, s točnošću kontrole od ±0,001 mm. Također imaju mogućnosti samodijagnostike, što omogućuje pravovremeno otkrivanje problema poput trošenja matrice i anomalija materijala, smanjujući broj neispravnih proizvoda.
Industrijski roboti: Koristeći se za utovar sirovina, prijenos dijelova za štancanje i sortiranje gotovih proizvoda, zamjenjuju ručne operacije. To ne samo da poboljšava učinkovitost proizvodnje (omogućujući 24-satnu kontinuiranu proizvodnju), već i eliminira dimenzijska odstupanja uzrokovana ručnim radom, osiguravajući dosljednu kvalitetu proizvoda.
2. Promicanje zelenih procesa
Smanjenje potrošnje energije i onečišćenja okoliša uz zadovoljavanje procesnih standarda:
Optimizacija materijala kalupa: Korištenje kompozitnog kalupa izrađenog od brzoreznog čelika (HSS) i cementiranog karbida (WC) povećava vijek trajanja kalupa (vijek trajanja može se produžiti 3-5 puta), smanjuje učestalost zamjene kalupa i smanjuje otpad materijala.
Poboljšanja procesa predobrade: Promicanje tehnologije fosfatiranja bez fosfora i korištenje ekološki prihvatljivih otopina za fosfatiranje smanjuje onečišćenje fosforom. Nadalje, elektrostatičko prskanje ulja otpornog na hrđu poboljšava iskorištenje ulja otpornog na hrđu (stopa iskorištenja može se povećati na preko 95%) i smanjuje emisije uljne magle.
3. Unapređenje tehnologije visokoprecizne inspekcije
Uveden je sustav strojnog vida kako bi se omogućila brza i točna kontrola kvalitete vanjskih spojnih ploča.
Opremljen kamerom visoke razlučivosti (rezolucija ≥ 20 megapiksela) i softverom za obradu slike, sustav za strojni vid inspekcije može istovremeno pregledavati vanjske spojne ploče radi dimenzijske točnosti, nedostataka u izgledu, odstupanja položaja rupa i drugih parametara. Sustav se može pohvaliti brzinom inspekcije od 100 komada u minuti, postižući preko 10 puta veću točnost od ručne inspekcije. Također omogućuje pohranu i analizu podataka inspekcije u stvarnom vremenu, pružajući podatkovnu podršku za optimizaciju procesa.
Zaključak: Standardi su žila kucavica kvalitete, a detalji određuju pouzdanost prijenosa.
Proces štancanja za vanjske karike valjkastih lanaca može se činiti jednostavnim, ali strogi standardi moraju se pridržavati u svakoj fazi - od kontrole kemijskog sastava sirovina, preko osiguranja dimenzijske točnosti tijekom procesa štancanja, do sveobuhvatne kontrole kvalitete gotovog proizvoda. Previd bilo kojeg detalja može dovesti do degradacije performansi vanjske karike i posljedično utjecati na pouzdanost prijenosa cijelog valjkastog lanca.
Vrijeme objave: 26. rujna 2025.