Роликті шынжырды дәл соғу процесінің толық талдауы

Роликті шынжырды дәл соғу процесінің толық талдауы: шикізаттан дайын өнімге дейінгі сапаның құпиясы

Өнеркәсіптік беріліс саласында сенімділікроликті тізбектерөндіріс желісінің пайдалану тиімділігі мен жабдықтың қызмет ету мерзімін тікелей анықтайды. Негізгі роликті тізбек компоненттерін өндірудің негізгі технологиясы ретінде дәл соғу тор пішініне жақын артықшылығымен компоненттің өлшемдік дәлдігі, механикалық қасиеттері және өндіріс тиімділігі арасында тамаша тепе-теңдікке қол жеткізеді. Бұл мақалада жоғары сапалы роликті тізбектердің құпиялары ашылып, роликті тізбекті дәл соғу процесінің толық сипаттамасы қарастырылады.

1. Алдын ала өңдеу: Шикізатты таңдау және алдын ала өңдеу – Сапаны бастапқы көзден бақылау

Дәл соғудағы сапа негізі шикізатты мұқият таңдаудан және ғылыми алдын ала өңдеуден басталады. Роликті шынжырлардың негізгі жүк көтергіш компоненттері (роликтер, втулкалар, шынжырлы пластиналар және т.б.) ауыспалы жүктемелерге, соққыларға және тозуға төтеп беруі керек. Сондықтан шикізатты таңдау және өңдеу соңғы өнімнің өнімділігіне тікелей әсер етеді.

1. Шикізатты таңдау: өнімділік талаптарына сәйкес болатты таңдау
Роликті тізбектің қолданылуына байланысты (мысалы, құрылыс техникасы, автомобиль беріліс қораптары және дәлдіктегі станоктар), әдетте қолданылатын шикізат жоғары сапалы көміртекті құрылымдық болат немесе легирленген құрылымдық болат болып табылады. Мысалы, роликтер мен втулкалар жоғары тозуға төзімділік пен беріктікке ие, көбінесе 20CrMnTi сияқты легирленген карбюраторлы болаттарды пайдаланады. Шынжырлы пластиналар беріктік пен шаршауға төзімділіктің тепе-теңдігін талап етеді, көбінесе 40Mn және 50Mn сияқты орташа көміртекті құрылымдық болаттарды пайдаланады. Материалды таңдау кезінде болаттың химиялық құрамы көміртек, марганец және хром сияқты элементтердің құрамы GB/T 3077 сияқты ұлттық стандарттарға сәйкес келетініне көз жеткізу үшін спектрлік талдау арқылы тексеріледі, осылайша соғу кезіндегі жарықшақтардың немесе құрамдық ауытқулардан туындаған өнімділік кемшіліктерінің алдын алады.

2. Алдын ала өңдеу процесі: соғу үшін «жылыту»

Шикізат зауытқа түскеннен кейін үш негізгі алдын ала өңдеу кезеңінен өтеді:

Бетті тазалау: Соққымен ату болат бетіндегі қақты, тотты және майды кетіреді, бұл соғу кезінде қоспалардың дайындамаға басылып, ақаулардың пайда болуына жол бермейді.

Кесу: Дәлдікпен кесілетін аралар немесе CNC қайшылары болатты бекітілген салмақтағы дайындамаларға кесу үшін қолданылады, кесу дәлдігінің қателігі ±0,5% шегінде бақыланады, бұл соғудан кейін дайындама өлшемдерінің біркелкі болуын қамтамасыз етеді.

Қыздыру: Дайындама орташа жиілікті индукциялық қыздыру пешіне беріледі. Қыздыру жылдамдығы мен соңғы соғу температурасы болат түріне сәйкес басқарылады (мысалы, көміртекті болат әдетте 1100-1250°C дейін қыздырылады), бұл материалдың қасиеттерін нашарлатуы мүмкін қызып кетуден немесе шамадан тыс күйіп кетуден аулақ бола отырып, «жақсы пластикалық және төмен деформацияға төзімділік» сияқты мінсіз соғу күйіне қол жеткізуге мүмкіндік береді.

II. Өзек соғу: торға жақын пішінге арналған дәл пішіндеу

Роликті тізбек компоненттерін «төмен кесумен немесе кесусіз» өндіруге қол жеткізу үшін өзекті соғу процесі маңызды. Компонент құрылымына байланысты, негізінен қалыптау және бұрмалау қолданылады, қалыптау процесін аяқтау үшін дәл қалыптар мен ақылды жабдықтар қолданылады.

1. Қалыпты дайындау: дәл беріліс үшін «негізгі құрал»

Дәл соғу қалыптары H13 ыстық өңдеу штампынан жасалады. CNC фрезерлеу, EDM өңдеу және жылтырату арқылы қалып қуысы IT7 өлшемдік дәлдігіне және Ra ≤ 1,6 мкм беткі кедір-бұдырлығына қол жеткізеді. Қалыпты 200-300°C дейін алдын ала қыздырып, графит майлағышпен бүрку керек. Бұл дайындама мен қалып арасындағы үйкеліс пен тозуды азайтып қана қоймай, сонымен қатар тез ыдырауды жеңілдетеді және жабысып қалу ақауларының алдын алады. Роликтер сияқты симметриялы компоненттер үшін қалып балқытылған металлдың (ыстық дайындама) қуысты біркелкі толтырып, ауа мен қоспаларды кетіретініне көз жеткізу үшін бұрғыш ойықтар мен желдеткіштермен де жасалуы керек.

2. Соғу: Компонент сипаттамаларына негізделген теңшелген өңдеу

Роликпен соғу: Екі сатылы «төңкеру-соңғы соғу» процесі қолданылады. Қыздырылған дайындама алдымен алдын ала соғу қалыпында өңделеді, бастапқыда материалды деформациялайды және алдын ала соғу қуысын толтырады. Содан кейін дайындама тез арада соңғы соғу қалыпына ауыстырылады. Престің жоғары қысымымен (әдетте 1000-3000 кН күші бар ыстық соғу пресі) дайындама толығымен соңғы соғу қуысына орнатылып, роликтің сфералық бетін, ішкі тесігін және басқа құрылымдарды құрайды. Шамадан тыс деформацияға байланысты дайындамада жарықшақтардың пайда болуын болдырмау үшін соғу жылдамдығы мен қысымын бүкіл процесс бойы бақылау керек.

Жеңді соғу: «тесіп кеңейту» композиттік процесі қолданылады. Алдымен дайындаманың ортасында тескішті пайдаланып соқыр тесік жасалады. Содан кейін тесік кеңейту штампын пайдаланып жобаланған өлшемдерге дейін кеңейтіледі, бұл ретте жең қабырғасының қалыңдығы ≤0,1 мм біркелкі төзімділігін сақтайды.

Шынжырлы пластиналарды соғу: Шынжырлы пластиналардың жалпақ және жұқа құрылымына байланысты «көп станциялы үздіксіз қалыптарды соғу» процесі қолданылады. Қыздырғаннан кейін дайындама алдын ала қалыптау, соңғы қалыптау және кесу станцияларынан өтеді, шынжырлы пластинаның профилі мен тесіктерін өңдеуді бір операцияда аяқтайды, өндіріс жылдамдығы минутына 80-120 дана.

3. Соғудан кейінгі өңдеу: өнімділік пен сыртқы келбетті тұрақтандыру

Соғылған дайындама дереу қалдық жылуды сөндіру немесе изотермиялық қалыпқа келтіруге ұшырайды. Салқындату жылдамдығын басқару арқылы (мысалы, су бүріккішпен салқындатуды немесе нитрат ваннасымен салқындатуды пайдалану арқылы) дайындаманың металлографиялық құрылымы роликтер мен втулкалар сияқты компоненттерде біркелкі сорбит немесе перлит құрылымына қол жеткізу үшін реттеледі, бұл қаттылықты (роликтің қаттылығы әдетте HRC 58-62 қажет етеді) және шаршау беріктігін жақсартады. Сонымен қатар, соғудың шеттерінен жарқыл мен сызаттарды кетіру үшін жоғары жылдамдықты кесу машинасы қолданылады, бұл компоненттің сыртқы түрі жобалау талаптарына сәйкес келетініне көз жеткізеді.

3. Аяқтау және нығайту: Сапаны егжей-тегжейлі жаңарту

Өзекті соғудан кейін дайындама негізгі көрініске ие болады, бірақ жоғары жылдамдықты роликті тізбекті берілістің қатаң талаптарын қанағаттандыру үшін оның дәлдігі мен өнімділігін одан әрі арттыру үшін әрлеу және нығайту процестері қажет.

1. Дәлдікті түзету: кішігірім деформацияларды түзету

Соғудан кейін кішірею және кернеудің төмендеуіне байланысты дайындамаларда өлшемдік ауытқулар аз болуы мүмкін. Аяқтау процесінде IT8 шегінде өлшемдік ауытқуларды түзету үшін суық дайындамаға қысым жасау үшін дәлдік түзету қалыбы қолданылады. Мысалы, роликтің сыртқы диаметрінің дөңгелектік қателігі 0,02 мм-ден төмен бақылануы керек, ал құрастырудан кейін тізбектің бірқалыпты берілуін қамтамасыз ету үшін жеңнің ішкі диаметрінің цилиндрлік қателігі 0,015 мм-ден аспауы керек.
2. Беттік беріктендіру: тозуға және коррозияға төзімділікті арттыру

Қолдану ортасына байланысты, дайындамалар мақсатты беттік өңдеуді қажет етеді:

Карбюризациялау және сөндіру: Роликтер мен втулкаларды беткі көміртегі мөлшері 0,8%-1,2% жету үшін 900-950°C температурада 4-6 сағат бойы карбюризациялау пешінде карбюризациялау жүргізіледі. Содан кейін олар жоғары беткі қаттылықпен және жоғары өзек беріктігімен сипатталатын градиенттік микроқұрылым жасау үшін төмен температурада сөндіру және шынықтыру жүргізіледі. Беткі қаттылық HRC60-тан асуы мүмкін, ал өзек соққы беріктігі ≥50 Дж/см².

Фосфаттау: Тізбекті пластиналар сияқты компоненттер бетінде кеуекті фосфат қабықшасын қалыптастыру үшін фосфатталады, бұл майдың кейінгі адгезиясын күшейтеді және коррозияға төзімділікті жақсартады.

Дөңгелектеу: Шынжыр табақшасының бетін дөңгелектеу жоғары жылдамдықты болат оқтың соққысы арқылы қалдық қысу кернеуін тудырады, шаршау жарықшақтарының пайда болуын азайтады және шынжырдың шаршау қызмет ету мерзімін ұзартады.

IV. Толық процесті тексеру: ақауларды жоюдың сапаны қорғауы

Әрбір дәл соғу процесі мұқият тексеріліп, шикізаттан бастап дайын өнімге дейін кешенді сапаны бақылау жүйесін құрады, бұл зауыттан шығатын барлық роликті тізбек компоненттерінің 100% сапа кепілдігін қамтамасыз етеді.

1. Процесті тексеру: негізгі параметрлерді нақты уақыт режимінде бақылау

Қыздыруды тексеру: Инфрақызыл термометрлер дайындама қыздыру температурасын нақты уақыт режимінде бақылау үшін қолданылады, қателік ±10°C шегінде бақыланады.

Зеңді тексеру: Зең қуысының тозуы әрбір 500 бөлшек өндірілген сайын тексеріледі. Егер бетінің кедір-бұдырлығы Ra3,2 мкм-ден асып кетсе, жылтырату жөндеу жұмыстары дереу орындалады.

Өлшемді тексеру: Сыртқы диаметр, ішкі диаметр және қабырға қалыңдығы сияқты негізгі өлшемдерге баса назар аудара отырып, соғылған бөлшектерді іріктеу және тексеру үшін үш өлшемді координаталық өлшеу машинасы қолданылады. Іріктеу жылдамдығы 5%-дан кем емес.

2. Дайын өнімді тексеру: өнімділік көрсеткіштерін кешенді тексеру

Механикалық өнімділікті сынау: Өнім стандарттарына сәйкестігін қамтамасыз ету үшін қаттылықты сынау (Роквелл қаттылық өлшегіші), соққы беріктігі сынағы (маятниктік соққы өлшегіші) және созылу беріктігі сынағы үшін дайын өнімдердің кездейсоқ үлгілерін алу.

Бұзбайтын сынақ: Ультрадыбыстық сынақ тесіктер мен жарықтар сияқты ішкі ақауларды анықтау үшін қолданылады, ал магниттік бөлшектерді сынау беткі және жер асты ақауларын анықтау үшін қолданылады.

Құрастыру сынағы: Білікті компоненттер ролик тізбегіне жиналады және беріліс дәлдігі, шу деңгейі және шаршау мерзімі сияқты динамикалық өнімділік сынағынан өтеді. Мысалы, компонент 1000 сағат бойы 1500 айн/мин жылдамдықпен үздіксіз жұмыс істеген жағдайда ғана білікті болып саналады.

V. Процестің артықшылықтары және қолдану құндылығы: Неліктен дәл соғу саланың бірінші таңдауы болып табылады?
Дәстүрлі «соғу + кең кесу» процесімен салыстырғанда, дәл соғу роликті шынжыр өндірісі үшін үш негізгі артықшылықты ұсынады:

Материалды жоғары пайдалану: Материалды пайдалану дәстүрлі процестердегі 60%-70%-дан 90%-ға дейін өсті, бұл шикізат қалдықтарын айтарлықтай азайтты;

Өндірістің жоғары тиімділігі: көп станциялы үздіксіз соғу және автоматтандырылған жабдықты пайдалану арқылы өндіріс тиімділігі дәстүрлі процестерге қарағанда 3-5 есе жоғары;

Өнімнің тамаша өнімділігі: соғу металлдың талшық құрылымын дайындама контуры бойымен таратады, бұл ықшамдалған құрылымды жасайды, нәтижесінде өңделген бөлшектермен салыстырғанда шаршау мерзімі 20%-30%-ға артады.

Бұл артықшылықтар құрылыс техникасына арналған жол жетектер, автомобиль қозғалтқыштарына арналған уақыт жүйелері және дәлдік станоктарына арналған шпиндельді жетектер сияқты жоғары сапалы жабдық өндірісінде дәл соғылған роликті шынжырлардың кеңінен қолданылуына әкелді. Олар өнеркәсіптік жабдықтардың тұрақты жұмысын қамтамасыз ететін негізгі қуат компоненттеріне айналды.

Қорытынды
Роликті тізбектерді дәл соғу процесі материалтануды, қалып технологиясын, автоматтандырылған басқаруды және сапаны тексеруді біріктіретін кешенді тәсілдің шарықтау шегі болып табылады. Шикізатты таңдаудағы қатаң стандарттардан бастап, өзекті соғудағы миллиметрлік деңгейдегі дәлдікті бақылауға дейін, дайын өнімді сынаудағы кешенді тексеруге дейін әрбір процесс өнеркәсіптік өндірістің тапқырлығы мен техникалық күшін бейнелейді.