Görgőslánc külső láncszemlemez sajtolási folyamatszabványai

Görgőslánc külső láncszemlemez sajtolási folyamatszabványai

Az ipari erőátviteli rendszerekben a görgősláncok az erőátviteli rendszerek alapvető alkatrészei, és teljesítményük közvetlenül meghatározza a berendezés működési hatékonyságát és élettartamát. A külső összekötőlemezek, a lánc „váza”a görgőslánc, kulcsszerepet játszanak a terhelések átvitelében és a láncszemek összekapcsolásában. Gyártási folyamatuk szabványosítása és pontossága kulcsfontosságú tényezők, amelyek befolyásolják a görgőslánc általános minőségét. A sajtolás, a külső láncszemlemezek gyártásának elterjedt módszere, minden lépésben szigorú szabványokat igényel, az alapanyagok kiválasztásától a késztermék kiszállításáig, annak biztosítása érdekében, hogy a külső láncszemlemezek megfelelő szilárdsággal, szívóssággal és méretpontossággal rendelkezzenek. Ez a cikk mélyreható elemzést nyújt a görgősláncok külső láncszemlemezeinek sajtolására vonatkozó teljes folyamatszabványokról, szakmai referenciát nyújtva az iparági szakembereknek, és lehetővé téve a végfelhasználók számára, hogy világosabb képet kapjanak a kiváló minőségű görgősláncok mögött meghúzódó folyamatlogikáról.

I. Alapvető biztosítékok a sajtolás előtt: nyersanyag-kiválasztás és előkezelési szabványok

A külső összekötőlemezek teljesítménye a kiváló minőségű alapanyagoknál kezdődik. A sajtolási eljárás egyértelmű követelményeket támaszt az anyag mechanikai tulajdonságaival és kémiai összetételével szemben, amelyek előfeltételei a későbbi folyamatok zökkenőmentes végrehajtásának. Jelenleg az iparágban a külső összekötőlemezek fő anyagai az alacsony széntartalmú ötvözött szerkezeti acélok (például a 20Mn2 és a 20CrMnTi) és a kiváló minőségű szén szerkezeti acélok (például a 45-ös acél). Az anyagválasztás a görgőslánc alkalmazásától függ (pl. nagy terhelések, nagy sebességek és korrozív környezet). Az anyagtól függetlenül azonban a következő alapvető szabványoknak kell megfelelnie:

1. Nyersanyag kémiai összetételére vonatkozó szabványok
Széntartalom (C) szabályozása: A 45-ös acél esetében a széntartalomnak 0,42% és 0,50% között kell lennie. A magasabb széntartalom növelheti az anyag ridegségét és repedését a sajtolás során, míg az alacsonyabb széntartalom befolyásolhatja a szilárdságát a későbbi hőkezelés után. A 20Mn2 acél mangántartalmát (Mn) 1,40% és 1,80% között kell tartani az anyag edzhetőségének és szívósságának javítása érdekében, biztosítva, hogy a külső összekötő lemezek ellenálljanak a törésnek ütésterhelés alatt. Káros elemek határértékei: A kén (S) és a foszfor (P) tartalmát szigorúan 0,035% alatt kell szabályozni. Ez a két elem alacsony olvadáspontú vegyületeket képezhet, ami a sajtolási folyamat során az anyag „meleg rideggé” vagy „hidegrideggé” válását okozhatja, ami befolyásolja a késztermékek hozamát.

2. Nyersanyag-előkezelési szabványok

A sajtolási folyamat előtt a nyersanyagok három előkezelési lépésen esnek át: pácoláson, foszfátozáson és olajozáson. Minden lépéshez egyértelmű minőségi követelmények tartoznak:

Pácolás: 15%-20%-os sósavoldattal áztassa szobahőmérsékleten 15-20 percig, hogy eltávolítsa a revét és a rozsdát az acél felületéről. A pácolás után az acél felületének mentesnek kell lennie a látható revétől és a túlzott korróziótól (gödrösödéstől), amely befolyásolhatja a később felvitt foszfátbevonat tapadását.

Foszfatálás: Cinkalapú foszfátozó oldattal 50-60°C-on 10-15 percig kezeljük, hogy 5-8 μm vastagságú foszfátbevonatot képezzünk. A foszfátbevonatnak egyenletesnek és sűrűnek kell lennie, a keresztirányú vágási teszttel elérve az 1. tapadási szintet (nem szabad leválás). Ez csökkenti a nyomóforma és az acéllemez közötti súrlódást, meghosszabbítja a nyomóforma élettartamát és javítja a külső összekötő lemez rozsdaállóságát.

Olajozás: Permetezzen egy vékony réteg rozsdagátló olajat (vastagság ≤ 3 μm) a foszfátbevonat felületére. Az olajfilmet egyenletesen, hézagok vagy felhalmozódás nélkül kell felvinni. Ez megakadályozza az acéllemez rozsdásodását tárolás közben, miközben megőrzi a későbbi sajtolási műveletek pontosságát.

II. Magsajtolási eljárások szabványai: Precíziós ellenőrzés a kivágástól az alakításig

A görgőslánc külső láncszemeinek sajtolási folyamata elsősorban négy fő lépésből áll: kivágás, lyukasztás, alakítás és vágás. A berendezés paraméterei, a szerszám pontossága és az egyes lépések működési eljárásai közvetlenül befolyásolják a külső láncszemek méretpontosságát és mechanikai tulajdonságait. A következő szabványokat szigorúan be kell tartani:

1. Vakolási folyamatszabványok
A kivágás során a nyers acéllemezeket olyan méretűre stancolják, amelyek megfelelnek a külső láncszemek kiterített méreteihez. A kivágások méretpontosságának és élminőségének biztosítása kulcsfontosságú ennél a folyamatnál.

Berendezésválasztás: Zárt, egypontos prés szükséges (a tonnatartalom a külső összekötőelem méretétől függően változik, általában 63-160 kN). A prés szánlöketének pontosságát ±0,02 mm-en belül kell szabályozni, hogy minden présnél egységes löket legyen biztosítva, és elkerülhető legyen a méretbeli eltérés.

A szerszám pontossága: A lyukasztó szerszám és a kivágó szerszám közötti hézagot az anyagvastagság alapján kell meghatározni, általában az anyagvastagság 5–8%-a (pl. 3 mm-es anyagvastagság esetén a hézag 0,15–0,24 mm). A szerszám vágóélének érdességének Ra0,8 μm alatt kell lennie. A 0,1 mm-nél nagyobb élkopás azonnali utánköszörülést igényel, hogy megakadályozzuk a sorják kialakulását a nyersdarab szélén (sorja magassága ≤ 0,05 mm).

Méretkövetelmények: A kivágott darab hosszának eltérését ±0,03 mm-en, a szélességének eltérését ±0,02 mm-en, az átlós eltérést pedig 0,04 mm-en belül kell szabályozni a későbbi feldolgozási lépések pontos adatainak biztosítása érdekében.

2. Lyukasztási folyamat szabványai

A lyukasztás az a folyamat, amelynek során a külső összekötő lemezek csavarfuratait és görgőfuratait a kivágott darabba lyukasztják a kivágás után. A furatpozíció pontossága és az átmérő pontossága közvetlenül befolyásolja a görgőslánc összeszerelési teljesítményét.

Pozicionálási módszer: Kettős adatpont-pozicionálás (a nyersdarab két szomszédos élét használva referenciaként). A pozicionáló csapoknak IT6 pontossággal kell rendelkezniük, hogy minden lyukasztás során biztosítsák az állandó nyersdarab-pozíciót. A furatpozíció-eltérésnek ≤ 0,02 mm-nek kell lennie (a külső összekötő lemez referenciafelületéhez képest). Furatátmérő pontossága: A csavar- és görgőfuratok átmérőjének eltérésének meg kell felelnie az IT9 tűréshatár-követelményeknek (pl. egy 10 mm-es furatnál az eltérés +0,036 mm/-0 mm). A furat kerekítési tűrésének ≤0,01 mm-nek kell lennie, a furatfal érdességének pedig Ra1,6 μm alatt kell lennie. Ez megakadályozza, hogy a láncszemek túl lazák vagy túl szorosak legyenek a furatátmérő-eltérés miatt, ami befolyásolhatja az átviteli stabilitást.

Lyukasztási sorrend: Először a csavarlyukakat lyukassza ki, majd a görgők furatait. A két lyuk közötti középponti távolság eltérésének ±0,02 mm-en belül kell lennie. A kumulatív középponti távolság eltérés közvetlenül a görgőslánc menetemelkedési eltéréséhez vezet, ami viszont befolyásolja az átviteli pontosságot.

3. Formázási folyamatszabványok

A formázás során a kilyukasztott nyersdarabot egy szerszámon keresztül a külső összekötőlemez végső formájára (pl. ívelt vagy lépcsős) préselik. Ehhez a folyamathoz biztosítani kell a külső összekötőlemez alakpontosságát és a visszarugózás szabályozását.

Forma kialakítása: A formázószerszámnak szegmentált szerkezetűnek kell lennie, két állomással, az előformázó és a végső formázó állomással, amelyeket a külső összekötő lemez alakjának megfelelően kell konfigurálni. Az előformázó állomás először a nyersdarabot előzetes formára préseli, hogy csökkentse a deformációs feszültséget a végső formázás során. A végső formázószerszám üregének felületi érdességének el kell érnie az Ra0,8 μm értéket, hogy biztosítsa a sima, bemélyedésmentes külső összekötő lemez felületet.

Nyomásszabályozás: Az alakítási nyomást az anyag folyáshatára alapján kell kiszámítani, és általában az anyag folyáshatárának 1,2-1,5-szerese (pl. a 20Mn2 acél folyáshatára 345 MPa; az alakítási nyomást 414-517 MPa között kell szabályozni). A túl kicsi nyomás hiányos alakítást eredményez, míg a túl nagy nyomás túlzott képlékeny alakváltozást okoz, ami befolyásolja a későbbi hőkezelési teljesítményt. Visszarugózási szabályozás: Az alakítás után a külső összekötő lemez visszarugózását 0,5°-on belül kell szabályozni. Ez ellensúlyozható a formaüregben egy kompenzációs szög beállításával (az anyag visszarugózási jellemzői alapján meghatározva, általában 0,3°-0,5°), hogy a késztermék megfeleljen a tervezési követelményeknek.

4. Vágási folyamat szabványai
A vágás az a folyamat, amelynek során eltávolítják a formázási folyamat során keletkező sorjakat és felesleges anyagot, hogy a külső összekötőlemez szélei egyenesek legyenek.

A vágószerszám pontossága: A vágószerszám lyukasztója és szerszáma közötti rést 0,01–0,02 mm-en belül kell szabályozni, a vágóél élességének pedig Ra0,4 μm alatt kell lennie. Győződjön meg arról, hogy a külső összekötőlemez szélei a vágás után sorjamentesek (sorja magassága ≤ 0,03 mm), és az élegyenességi hiba ≤ 0,02 mm/m.

Vágási sorrend: Először a hosszú éleket vágja le, majd a rövideket. Ez megakadályozza a külső összekötőlemez deformálódását a nem megfelelő vágási sorrend miatt. A vágás után a külső összekötőlemezt vizuálisan ellenőrizni kell, hogy nincsenek-e rajta hibák, például lepattant sarkok vagy repedések.

III. Bélyegzés utáni minőségellenőrzési szabványok: A késztermék teljesítményének átfogó ellenőrzése

A sajtolás után a külső összekötőlemezek három szigorú minőségellenőrzési folyamaton esnek át: méretellenőrzésen, mechanikai tulajdonságok ellenőrzésén és megjelenésellenőrzésen. Csak azok a termékek kerülhetnek a következő hőkezelési és összeszerelési folyamatokba, amelyek megfelelnek az összes szabványnak. A konkrét ellenőrzési szabványok a következők:

1. Méretvizsgálati szabványok
A méretvizsgálat háromdimenziós koordináta-mérőgépet (pontosság ≤ 0,001 mm) és speciális mérőeszközöket használ, a következő főbb méretekre összpontosítva:

Osztástávolság: A külső összekötő lap osztástávolságának (a két csavarfurat közötti távolságnak) ±0,02 mm tűréssel kell rendelkeznie, a kumulatív osztástávolság-hiba pedig ≤0,05 mm 10 darabonként. A túlzott osztástávolság-eltérés rezgést és zajt okozhat a görgősláncos átvitel során.

Vastagság: A külső láncszemlemez vastagságának eltérésének meg kell felelnie az IT10 tűréshatár-követelményeknek (pl. 3 mm-es vastagság esetén az eltérés +0,12 mm/-0 mm). A vastagságkülönbség egy tételen belül ≤0,05 mm lehet, hogy elkerüljük a láncszemek egyenetlen vastagság miatti egyenetlen terhelését. Furatpozíció-tűrés: A csavarfurat és a görgőfurat közötti pozícióeltérésnek ≤0,02 mm-nek, a furat koaxialitási hibájának pedig ≤0,01 mm-nek kell lennie. Győződjön meg arról, hogy a csap és a görgő közötti hézag megfelel a tervezési követelményeknek (a hézag általában 0,01-0,03 mm).

2. Mechanikai tulajdonságvizsgálati szabványok

A mechanikai tulajdonságok vizsgálatához minden terméksorozatból véletlenszerűen 3-5 mintát kell kiválasztani szakítószilárdsági, keménységi és hajlítási vizsgálathoz.

Szakítószilárdság: Univerzális anyagvizsgáló géppel mérve a külső összekötőlemez szakítószilárdságának ≥600 MPa-nak (45-ös acél hőkezelése után) vagy ≥800 MPa-nak (20Mn2 hőkezelése után) kell lennie. A törésnek a külső összekötőlemez furat nélküli területén kell történnie. A furat közelében bekövetkező törés feszültségkoncentrációt jelez a lyukasztási folyamat során, és a szerszám paramétereit módosítani kell. Keménységvizsgálat: Rockwell keménységmérővel mérje meg a külső összekötőlemezek felületi keménységét. A keménységet HRB80-90 (lágyított állapot) vagy HRC35-40 (edzett és megeresztett állapot) között kell szabályozni. A túlzottan nagy keménység növeli az anyag ridegségét és törési hajlamát; a túlzottan alacsony keménység befolyásolja a kopásállóságot.

Hajlítási vizsgálat: Hajlítsa meg a külső összekötő lemezeket 90°-ban hosszuk mentén. Hajlítás után nem jelenhetnek meg repedések vagy törések a felületen. A tehermentesítés utáni visszarugózási szilárdságnak ≤5°-nak kell lennie. Ez biztosítja, hogy a külső összekötő lemezek kellő szilárdsággal rendelkezzenek ahhoz, hogy ellenálljanak az ütésterheléseknek az átvitel során.

3. Megjelenésvizsgálati szabványok

A megjelenés ellenőrzése vizuális ellenőrzés és nagyítóval (10-szeres nagyítás) történő vizsgálat kombinációját alkalmazza. A konkrét követelmények a következők:

Felületi minőség: A külső összekötőlemez felületének simának és síknak kell lennie, karcolásoktól (mélység ≤ 0,02 mm), bemélyedésektől és egyéb hibáktól mentesnek. A foszfátbevonatnak egyenletesnek, hiányzó bevonattól, sárgulástól vagy lepattogzástól mentesnek kell lennie. Élminőség: Az éleknek sorjamentesnek (magasság ≤ 0,03 mm), lepattogzástól (lepörgésméret ≤ 0,1 mm), repedésektől és egyéb hibáktól mentesnek kell lenniük. A kisebb sorjákat passziválással (5-10 perces passziváló oldatba merítés) kell eltávolítani, hogy elkerüljük a meghajtás vagy más alkatrészek karcolódását az összeszerelés során.
Furatfal minősége: A furatfalnak simának, lépcsőktől, karcolásoktól, deformációtól vagy egyéb hibáktól mentesnek kell lennie. Jó/nem jó idomszerrel ellenőrizve a jó idomszernek simán kell áthaladnia, míg a nem jó idomszernek nem, biztosítva, hogy a furat megfeleljen az összeszerelési pontossági követelményeknek.

IV. Bélyegzési folyamat optimalizálási irányai: a szabványosítástól az intelligenciáig

Az ipari gyártástechnológia folyamatos fejlődésével a görgősláncok külső láncszemeinek sajtolási eljárásaira vonatkozó szabványok is folyamatosan frissülnek. A jövőbeli fejlesztések az intelligens, zöld és nagy pontosságú folyamatokra fognak irányulni. A konkrét optimalizálási irányok a következők:

1. Intelligens gyártóberendezések alkalmazása

CNC sajtológépek és ipari robotok bemutatása a sajtolási folyamat automatizált és intelligens vezérlésének eléréséhez:

CNC sajtológépek: Nagy pontosságú szervorendszerrel felszereltek, lehetővé téve a sajtolási nyomás és a löketsebesség valós idejű beállítását, ±0,001 mm-es szabályozási pontossággal. Öndiagnózis képességgel is rendelkeznek, amely lehetővé teszi a problémák, például a szerszámkopás és az anyaghibák időben történő észlelését, csökkentve a hibás termékek számát.

Ipari robotok: A nyersanyag-adagolásban, a sajtolt alkatrészek átadásában és a késztermékek válogatásában használják őket, és kiváltják a kézi műveleteket. Ez nemcsak a termelési hatékonyságot javítja (lehetővé téve a 24 órás folyamatos termelést), hanem kiküszöböli a kézi művelet okozta méretbeli eltéréseket is, biztosítva az állandó termékminőséget.

2. Zöld folyamatok előmozdítása

Az energiafogyasztás és a környezetszennyezés csökkentése a folyamatszabványok betartása mellett:

Formaanyag-optimalizálás: A nagysebességű acélból (HSS) és keményfémből (WC) készült kompozit forma használata növeli a forma élettartamát (az élettartam 3-5-szörösére meghosszabbítható), csökkenti a formacsere gyakoriságát és az anyagpazarlást.

Előkezelési folyamatok fejlesztése: A foszformentes foszfátozási technológia előmozdítása és a környezetbarát foszfátozási oldatok használata csökkenti a foszforszennyezést. Továbbá a rozsdaálló olaj elektrosztatikus permetezése javítja a rozsdaálló olaj kihasználását (a kihasználási arány akár 95% fölé is növelhető) és csökkenti az olajköd-kibocsátást.

3. Nagy pontosságú vizsgálati technológia korszerűsítése

Bevezettek egy gépi látásvizsgálati rendszert, amely lehetővé teszi a külső összekötő lemezek gyors és pontos minőségellenőrzését.

A nagyfelbontású kamerával (felbontás ≥ 20 megapixel) és képfeldolgozó szoftverrel felszerelt gépi látásos ellenőrző rendszer egyidejűleg képes ellenőrizni a külső összekötő lemezeket méretpontosság, megjelenési hibák, furatpozíció-eltérés és egyéb paraméterek szempontjából. A rendszer percenként 100 darab ellenőrzési sebességgel büszkélkedhet, ami több mint tízszeres pontosságot jelent a kézi ellenőrzéshez képest. Emellett lehetővé teszi az ellenőrzési adatok valós idejű tárolását és elemzését, adattámogatást nyújtva a folyamatok optimalizálásához.

Következtetés: A szabványok a minőség mentőövei, a részletek pedig meghatározzák az átvitel megbízhatóságát.

A görgőslánc külső láncszemlemezeinek sajtolási folyamata egyszerűnek tűnhet, de minden szakaszban szigorú szabványokat kell betartani – az alapanyagok kémiai összetételének ellenőrzésétől kezdve a sajtolási folyamat során a méretpontosság biztosításán át a késztermék átfogó minőségellenőrzéséig. Bármely részlet figyelmen kívül hagyása a külső láncszemlemez teljesítményének romlásához vezethet, és következésképpen hatással lehet a teljes görgőslánc átviteli megbízhatóságára.