Գլանաձև շղթայի ճշգրիտ կռման գործընթացի ամբողջական վերլուծություն

Գլանաձև շղթայի ճշգրիտ կռման գործընթացի ամբողջական վերլուծություն. որակի գաղտնիքը՝ հումքից մինչև պատրաստի արտադրանք

Արդյունաբերական փոխանցման արդյունաբերության մեջ հուսալիությունըգլանաձև շղթաներուղղակիորեն որոշում է արտադրական գծի գործառնական արդյունավետությունը և սարքավորումների ծառայության ժամկետը: Որպես հիմնական գլանաձև շղթայի բաղադրիչների արտադրության հիմնական տեխնոլոգիա, ճշգրիտ կռումը, իր գրեթե ցանցային ձևի առավելությամբ, հասնում է բաղադրիչների չափերի ճշգրտության, մեխանիկական հատկությունների և արտադրության արդյունավետության միջև կատարյալ հավասարակշռության: Այս հոդվածը կանդրադառնա գլանաձև շղթայի ճշգրիտ կռման ամբողջ գործընթացին՝ բացահայտելով բարձրորակ գլանաձև շղթաների գաղտնիքները:

1. Նախնական մշակում. Հումքի ընտրություն և նախնական մշակում՝ որակի վերահսկում աղբյուրի մոտ

Ճշգրիտ կռման մեջ որակի հիմքը սկսվում է հումքի խիստ ընտրությունից և գիտական ​​նախնական մշակումից: Գլանաձև շղթաների հիմնական բեռը կրող բաղադրիչները (գլանաձև, թևքեր, շղթայի թիթեղներ և այլն) պետք է դիմակայեն փոփոխական բեռներին, հարվածներին և մաշվածությանը: Հետևաբար, հումքի ընտրությունը և մշակումը անմիջականորեն ազդում են վերջնական արտադրանքի աշխատանքի վրա:

1. Հումքի ընտրություն. Պողպատի ընտրություն՝ կատարողականի պահանջներին համապատասխան
Կախված գլանաձև շղթայի կիրառությունից (օրինակ՝ շինարարական մեքենաներ, ավտոմոբիլային փոխանցման տուփեր և ճշգրիտ հաստոցներ), սովորաբար օգտագործվող հումքը բարձրորակ ածխածնային կառուցվածքային պողպատ է կամ համաձուլվածքային կառուցվածքային պողպատ: Օրինակ՝ գլանաձևերը և թևքերը պահանջում են բարձր մաշվածության դիմադրություն և ամրություն, հաճախ օգտագործելով համաձուլվածքային կարբուրացնող պողպատներ, ինչպիսին է 20CrMnTi-ը: Շղթայական թիթեղները պահանջում են ամրության և հոգնածության դիմադրության հավասարակշռություն, հաճախ օգտագործելով միջին ածխածնային կառուցվածքային պողպատներ, ինչպիսիք են 40Mn-ը և 50Mn-ը: Նյութի ընտրության ժամանակ պողպատի քիմիական կազմը ստուգվում է սպեկտրալ վերլուծության միջոցով՝ ապահովելու համար, որ ածխածնի, մանգանի և քրոմի նման տարրերի պարունակությունը համապատասխանում է ազգային ստանդարտներին, ինչպիսին է GB/T 3077-ը, այդպիսով խուսափելով կռման ճաքերից կամ կազմի շեղումներից առաջացած կատարողականի թերություններից:

2. Նախնական մշակման գործընթաց. «Տաքացում» կռման համար

Գործարան մուտք գործելուց հետո հումքը ենթարկվում է նախնական մշակման երեք հիմնական փուլի՝

Մակերեսի մաքրում. Կրակոցաշիթով պողպատե մակերեսից հեռացվում են նստվածքները, ժանգը և յուղը՝ կանխելու համար, որ խառնուրդները կռման ընթացքում սեղմվեն աշխատանքային մասի մեջ և առաջանան թերություններ։

Կտրում. Պողպատը ֆիքսված քաշի կտորների կտրելու համար օգտագործվում են ճշգրիտ սղոցներ կամ CNC մկրատներ, որոնց կտրման ճշգրտության սխալը վերահսկվում է ±0.5%-ի սահմաններում՝ կռելուց հետո աշխատանքային մասի համապատասխան չափերն ապահովելու համար։

Տաքացում. Կտորը մատակարարվում է միջին հաճախականության ինդուկցիոն տաքացման վառարան: Տաքացման արագությունը և վերջնական կռման ջերմաստիճանը կարգավորվում են պողպատի տեսակին համապատասխան (օրինակ՝ ածխածնային պողպատը սովորաբար տաքացվում է մինչև 1100-1250°C)՝ «լավ պլաստիկության և դեֆորմացիայի ցածր դիմադրության» իդեալական կռման վիճակին հասնելու համար՝ խուսափելով գերտաքացումից կամ գերայրումից, որոնք կարող են վատթարացնել նյութի հատկությունները:

II. Միջուկային կռում. Ճշգրիտ ձևավորում գրեթե ցանցային ձևի համար

Հիմնական կռման գործընթացը գլխավորն է գլանաձև շղթայի բաղադրիչների «ցածր կտրվածքով կամ առանց կտրվածքի» արտադրության հասնելու համար: Կախված բաղադրիչի կառուցվածքից, հիմնականում կիրառվում են դրոշմային և շեղված կռումը՝ օգտագործելով ճշգրիտ կաղապարներ և ինտելեկտուալ սարքավորումներ՝ ձևավորման գործընթացն ավարտելու համար:

1. Ձևավորման նախապատրաստում. ճշգրիտ փոխանցման «հիմնական միջավայրը»

Ճշգրիտ կռման կաղապարները պատրաստվում են H13 տաք մշակման մետաղական պողպատից: CNC ֆրեզավորման, EDM մեքենայացման և հղկման միջոցով կաղապարի խոռոչը հասնում է IT7 չափսերի ճշգրտության և Ra ≤ 1.6μm մակերեսային կոպտության: Կաղապարը պետք է նախապես տաքացվի մինչև 200-300°C և ցողվի գրաֆիտային քսուքով: Սա ոչ միայն նվազեցնում է շփումը և մաշվածությունը նախշին և կաղապարի միջև, այլև նպաստում է արագ ապաձուլմանը և կանխում է կպչուն թերությունները: Սիմետրիկ բաղադրիչների, ինչպիսիք են գլանները, համար նախշը պետք է նախագծված լինի նաև շեղող ակոսներով և օդափոխիչներով՝ ապահովելու համար, որ հալված մետաղը (տաք նախշը) հավասարաչափ լցնի խոռոչը և հեռացնի օդը և խառնուրդները:

2. Կռում. Բաղադրիչների բնութագրերի հիման վրա անհատականացված մշակում

Գլանաձև կռում. Կիրառվում է երկփուլ «վերամշակման-վերջնական կռման» գործընթաց: Տաքացված նախշը նախ կռվում է նախնական կռման կաղապարում, սկզբում դեֆորմացնելով նյութը և լցնելով նախնական կռման խոռոչը: Այնուհետև նախշը արագ տեղափոխվում է վերջնական կռման կաղապար: Մամլիչի բարձր ճնշման տակ (սովորաբար 1000-3000 կՆ ուժով տաք կռման մամլիչ), նախշը ամբողջությամբ տեղադրվում է վերջնական կռման խոռոչի մեջ՝ ձևավորելով գլանաձև գնդաձև մակերեսը, ներքին անցքը և այլ կառուցվածքներ: Կռման արագությունը և ճնշումը պետք է վերահսկվեն ամբողջ գործընթացի ընթացքում՝ չափազանց դեֆորմացիայի պատճառով պատրաստվածքի ճաքերից խուսափելու համար:

Թևքի կռում. Օգտագործվում է «ծակող-ընդարձակող» կոմպոզիտային գործընթաց: Սկզբում դակիչի միջոցով նախ բացվում է կույր անցք՝ նախշազարդիչի կենտրոնում: Այնուհետև անցքը ընդարձակվող մատրիցով ընդարձակվում է մինչև նախագծված չափսերը՝ պահպանելով թևքի պատի հաստության ≤0.1 մմ միատարր շեղումը:

Շղթայական թիթեղների կռում. Շղթայական թիթեղների հարթ և բարակ կառուցվածքի շնորհիվ օգտագործվում է «բազմակայան անընդհատ դրոշմման» գործընթաց: Տաքացնելուց հետո նախշը անցնում է նախնական ձևավորման, վերջնական ձևավորման և կտրման կայաններով, մեկ գործողությամբ ավարտելով շղթայական թիթեղի պրոֆիլի և անցքերի մշակումը՝ րոպեում 80-120 հատ արտադրողականությամբ:

3. Հետ-կռման մշակում. կայունացնում է կատարողականը և տեսքը

Կռած կտորը անմիջապես ենթարկվում է մնացորդային ջերմային մարման կամ իզոթերմ նորմալացման: Սառեցման արագությունը կարգավորելով (օրինակ՝ ջրային ցողման սառեցման կամ նիտրատային լոգանքի սառեցման միջոցով), կտորի մետաղագրական կառուցվածքը կարգավորվում է՝ բաղադրիչներում, ինչպիսիք են գլանները և թևքերը, միատարր սորբիտային կամ պեռլիտային կառուցվածք ստանալու համար, բարելավելով կարծրությունը (գլանային կարծրությունը սովորաբար պահանջում է HRC 58-62) և հոգնածության դիմադրությունը: Միաժամանակ, բարձր արագությամբ կտրող մեքենա է օգտագործվում կռած կտորի եզրերից փայլը և փշրանքները հեռացնելու համար՝ ապահովելով, որ բաղադրիչի տեսքը համապատասխանի նախագծային պահանջներին:

3. Ավարտական ​​մշակում և ամրացում. որակի բարելավում մանրամասն

Միջուկային կռումից հետո նախապատրաստուկն արդեն ունի հիմնական տեսք, սակայն անհրաժեշտ են վերջնական մշակման և ամրացման գործընթացներ՝ դրա ճշգրտությունն ու կատարողականությունը հետագայում բարելավելու և բարձր արագությամբ գլանաձև շղթայի փոխանցման խիստ պահանջները բավարարելու համար։

1. Ճշգրիտ ուղղում. Փոքր դեֆորմացիաների ուղղում

Կռումից հետո կծկման և լարվածության թուլացման պատճառով, աշխատանքային մասերը կարող են ցուցաբերել չափային աննշան շեղումներ: Վերջնական մշակման գործընթացի ընթացքում ճշգրիտ ուղղիչ մամլիչ է օգտագործվում սառը աշխատանքային մասի վրա ճնշում գործադրելու համար՝ չափային շեղումները IT8-ի սահմաններում շտկելու համար: Օրինակ, գլանակի արտաքին տրամագծի կլորության սխալը պետք է վերահսկվի 0.02 մմ-ից ցածր, իսկ թևքի ներքին տրամագծի գլանաձևության սխալը չպետք է գերազանցի 0.015 մմ-ը՝ հավաքումից հետո շղթայի սահուն փոխանցումն ապահովելու համար:
2. Մակերեսի կարծրացում. մաշվածության և կոռոզիայի դիմադրության բարելավում

Կիրառման միջավայրից կախված, աշխատանքային մասերը պահանջում են նպատակային մակերեսային մշակում.

Կարբուրացում և մարում. Գլանները և թևքերը կարբուրացվում են կարբուրացման վառարանում 900-950°C ջերմաստիճանում 4-6 ժամ՝ մակերեսային ածխածնի 0.8%-1.2% պարունակություն ստանալու համար: Այնուհետև դրանք մարվում և կոփվում են ցածր ջերմաստիճաններում՝ գրադիենտային միկրոկառուցվածք ստեղծելու համար, որը բնութագրվում է բարձր մակերեսային կարծրությամբ և միջուկի բարձր ամրությամբ: Մակերեսային կարծրությունը կարող է հասնել HRC60-ից բարձրի, իսկ միջուկի հարվածային ամրությունը՝ ≥50Ջ/սմ²:

Ֆոսֆատացում. Շղթայական թիթեղների նման բաղադրիչները ֆոսֆատացվում են՝ մակերեսին ծակոտկեն ֆոսֆատային թաղանթ առաջացնելու համար, ինչը բարելավում է ճարպի հետագա կպչունությունը և բարելավում է կոռոզիոն դիմադրությունը:

Կրակոցով մկրատում. Շղթայի թիթեղի մակերեսի կրակոցով մկրատումը բարձր արագությամբ պողպատե մխոցի ազդեցության միջոցով ստեղծում է մնացորդային սեղմման լարում, նվազեցնելով հոգնածության պատճառով ճաքերի առաջացումը և երկարացնելով շղթայի հոգնածության կյանքը։

IV. Ամբողջական գործընթացի ստուգում. Որակի պաշտպանություն՝ թերությունները վերացնելու համար

Յուրաքանչյուր ճշգրիտ կռման գործընթաց խստորեն ստուգվում է՝ ձևավորելով համապարփակ որակի վերահսկողության համակարգ՝ հումքից մինչև պատրաստի արտադրանք, ապահովելով գործարանից դուրս եկող բոլոր գլանաձև շղթայի բաղադրիչների 100% որակի երաշխիք։

1. Գործընթացի ստուգում. Հիմնական պարամետրերի իրական ժամանակի մոնիթորինգ

Ջեռուցման ստուգում. Ինֆրակարմիր ջերմաչափերը օգտագործվում են աշխատանքային մասի ջեռուցման ջերմաստիճանը իրական ժամանակում վերահսկելու համար՝ ±10°C-ի սահմաններում վերահսկվող սխալով:

Ձուլվածքի ստուգում. Ձուլվածքի խոռոչը ստուգվում է մաշվածության համար յուրաքանչյուր 500 արտադրված մասից հետո: Հղկող վերանորոգումները կատարվում են անմիջապես, եթե մակերեսի կոպտությունը գերազանցում է Ra3.2μm-ը:

Չափերի ստուգում. Եռաչափ կոորդինատային չափման մեքենան օգտագործվում է կռած մասերի նմուշառման և ստուգման համար՝ կենտրոնանալով հիմնական չափերի վրա, ինչպիսիք են արտաքին տրամագիծը, ներքին տրամագիծը և պատի հաստությունը: Նմուշառման հաճախականությունը կազմում է ոչ պակաս, քան 5%:

2. Պատրաստի արտադրանքի ստուգում. Արդյունավետության ցուցանիշների համապարփակ ստուգում

Մեխանիկական կատարողականի փորձարկում. Պատրաստի արտադրանքի պատահական նմուշներ վերցրեք կարծրության փորձարկման (Ռոքվելի կարծրության չափիչ), հարվածային դիմադրության փորձարկման (ճոճանակի հարվածային չափիչ) և ձգման ամրության փորձարկման համար՝ արտադրանքի ստանդարտներին համապատասխանությունն ապահովելու համար:

Ոչ դեստրուկտիվ փորձարկում. Ուլտրաձայնային փորձարկումն օգտագործվում է ներքին թերությունները, ինչպիսիք են ծակոտիները և ճաքերը, հայտնաբերելու համար, մինչդեռ մագնիսական մասնիկների փորձարկումն օգտագործվում է մակերեսային և ենթամակերեսային թերությունները հայտնաբերելու համար:

Հավաքման փորձարկում. Որակավորված բաղադրիչները հավաքվում են գլանաձև շղթայի մեջ և ենթարկվում են դինամիկ կատարողականի փորձարկման, ներառյալ փոխանցման ճշգրտությունը, աղմուկի մակարդակը և հոգնածության ժամկետը: Օրինակ, բաղադրիչը համարվում է որակավորված միայն այն դեպքում, եթե այն անընդհատ աշխատել է 1500 պտ/րոպե արագությամբ 1000 ժամ առանց որևէ խնդրի:

V. Գործընթացի առավելությունները և կիրառման արժեքը. Ինչո՞ւ է ճշգրիտ կռումը ոլորտի առաջին ընտրությունը:
Համեմատած ավանդական «կռման + լայնածավալ կտրման» գործընթացի հետ, ճշգրիտ կռումը գլանաձև շղթաների արտադրության համար առաջարկում է երեք հիմնական առավելություն.

Բարձր նյութական օգտագործում. Նյութերի օգտագործումը ավանդական գործընթացներում 60%-70%-ից աճել է մինչև ավելի քան 90%, զգալիորեն կրճատելով հումքի թափոնները։

Բարձր արտադրողականություն. Բազմակայանային անընդհատ կռման և ավտոմատացված սարքավորումների կիրառմամբ, արտադրության արդյունավետությունը 3-5 անգամ ավելի բարձր է, քան ավանդական գործընթացներում։

Գերազանց արտադրանքի կատարողականություն. կռումը բաշխում է մետաղի մանրաթելային կառուցվածքը աշխատանքային մասի ուրվագծի երկայնքով՝ ստեղծելով հարթ կառուցվածք, որի արդյունքում հոգնածության ժամկետը 20%-30%-ով ավելանում է մեքենայացված մասերի համեմատ:

Այս առավելությունները հանգեցրել են բարձրակարգ սարքավորումների արտադրության մեջ ճշգրիտ կռած գլանային շղթաների լայն տարածմանը, ինչպիսիք են շինարարական մեքենաների ռելսային շարժիչները, ավտոմոբիլային շարժիչների ժամանակային համակարգերը և ճշգրիտ հաստոցների իլիկի շարժիչները: Դրանք դարձել են արդյունաբերական սարքավորումների կայուն աշխատանքը ապահովող հիմնական հզորության բաղադրիչները:

Եզրակացություն
Գլանաձև շղթաների ճշգրիտ կռման գործընթացը նյութագիտությունը, կաղապարման տեխնոլոգիան, ավտոմատացված կառավարումը և որակի ստուգումը համատեղող համապարփակ մոտեցման գագաթնակետն է: Հումքի ընտրության խիստ ստանդարտներից մինչև միջուկի կռման միլիմետրային մակարդակի ճշգրտության վերահսկողությունը և պատրաստի արտադրանքի փորձարկման համապարփակ ստուգումը, յուրաքանչյուր գործընթաց մարմնավորում է արդյունաբերական արտադրության հնարամտությունն ու տեխնիկական հզորությունը: