Ritininės grandinės išorinės jungties plokštės štampavimo proceso standartai

Ritininės grandinės išorinės jungties plokštės štampavimo proceso standartai

Pramoninėse transmisijos sistemose ritininės grandinės yra pagrindiniai transmisijos komponentai, o jų veikimas tiesiogiai lemia įrangos veikimo efektyvumą ir tarnavimo laiką. Išorinės grandinių plokštės, grandinės „skeletas“, yra...ritininė grandinė, atlieka lemiamą vaidmenį perduodant apkrovas ir jungiant grandinės grandis. Jų gamybos proceso standartizavimas ir tikslumas yra esminiai veiksniai, darantys įtaką bendrai ritininės grandinės kokybei. Štampavimas, pagrindinis išorinių grandinių plokščių gamybos metodas, reikalauja griežtų standartų kiekviename žingsnyje – nuo ​​žaliavų parinkimo iki gatavo produkto pristatymo, siekiant užtikrinti, kad išorinės grandies plokštės būtų pakankamai tvirtos, tvirtos ir matmenų tikslumo. Šiame straipsnyje bus pateikta išsami visų ritininės grandinės išorinių grandinių plokščių štampavimo proceso standartų analizė, suteikiant pramonės specialistams profesionalią informaciją ir leidžiant galutiniams vartotojams aiškiau suprasti aukštos kokybės ritininių grandinių proceso logiką.

I. Pagrindinės garantijos prieš štampavimą: žaliavų parinkimas ir išankstinio apdorojimo standartai

Išorinių grandinių plokščių eksploatacinės savybės prasideda nuo aukštos kokybės žaliavų. Štampavimo procesas nustato aiškius medžiagos mechaninių savybių ir cheminės sudėties reikalavimus, kurie yra būtini sklandžiam vėlesnių procesų vykdymui. Šiuo metu pagrindinės išorinių grandinių plokščių medžiagos pramonėje yra mažai anglies išskiriantys legiruoti konstrukciniai plienai (pvz., 20Mn2 ir 20CrMnTi) ir aukštos kokybės angliniai konstrukciniai plienai (pvz., 45 plienas). Medžiagos pasirinkimas priklauso nuo ritininės grandinės taikymo (pvz., didelės apkrovos, didelis greitis ir korozinė aplinka). Tačiau, nepriklausomai nuo pasirinktos medžiagos, ji turi atitikti šiuos pagrindinius standartus:

1. Žaliavų cheminės sudėties standartai
Anglies (C) kiekio kontrolė: 45 plieno anglies kiekis turi būti nuo 0,42 % iki 0,50 %. Didesnis anglies kiekis gali padidinti medžiagos trapumą ir įtrūkimus štampavimo metu, o mažesnis anglies kiekis gali turėti įtakos jos stiprumui po vėlesnio terminio apdorojimo. 20Mn2 plieno mangano (Mn) kiekis turi būti palaikomas nuo 1,40 % iki 1,80 %, kad pagerėtų medžiagos grūdinamumas ir tvirtumas, užtikrinant, kad išorinės jungiamosios plokštės būtų atsparios lūžiams veikiant smūginėms apkrovoms. Kenksmingų elementų ribos: Sieros (S) ir fosforo (P) kiekis turi būti griežtai kontroliuojamas, kad jis neviršytų 0,035 %. Šie du elementai gali sudaryti žemos lydymosi temperatūros junginius, dėl kurių medžiaga štampavimo metu tampa „karštai trapi“ arba „šaltai trapi“, o tai turi įtakos gatavų gaminių išeigai.

2. Žaliavų išankstinio apdorojimo standartai

Prieš pradedant štampavimo procesą, žaliavos apdorojamos trimis etapais: ėsdinimu, fosfatavimu ir alyvavimu. Kiekvienam etapui keliami aiškūs kokybės reikalavimai:

Ėsdinimas: 15–20 % druskos rūgšties tirpalą pamirkykite kambario temperatūroje 15–20 minučių, kad nuo plieno paviršiaus pašalintumėte apnašas ir rūdis. Po ėsdinimo plieno paviršius turi būti be matomų apnašų ir per didelės korozijos (duobių), kuri gali turėti įtakos vėlesnės fosfato dangos sukibimui.

Fosfatavimas: 10–15 minučių 50–60 °C temperatūroje apdorokite cinko pagrindo fosfatavimo tirpalu, kad susidarytų 5–8 μm storio fosfato danga. Fosfato danga turi būti vienoda ir tanki, o sukibimas turi pasiekti 1 lygį (be lupimosi), nustatytą atliekant skersinį pjūvį. Tai sumažina trintį tarp štampavimo matricos ir plieninės plokštės, pailgina matricos tarnavimo laiką ir padidina išorinės jungiamosios plokštės atsparumą rūdijimui.

Aliejaus užtepimas: Ant fosfato dangos paviršiaus užpurkškite ploną antikorozinės alyvos sluoksnį (storis ≤ 3 μm). Aliejaus plėvelė turi būti tolygiai padengta, be tarpų ar sankaupų. Tai apsaugo plieninę plokštę nuo rūdijimo sandėliavimo metu ir išlaiko vėlesnių štampavimo operacijų tikslumą.

II. Šerdies štampavimo procesų standartai: tikslus valdymas nuo ruošinio iki formavimo

Ritininės grandinės išorinių grandžių štampavimo procesas daugiausia susideda iš keturių pagrindinių etapų: ruošinio ruošimo, perforavimo, formavimo ir apipjaustymo. Įrangos parametrai, matricos tikslumas ir kiekvieno etapo eksploatavimo procedūros tiesiogiai veikia išorinių grandžių matmenų tikslumą ir mechanines savybes. Turi būti griežtai laikomasi šių standartų:

1. Tuštinimo proceso standartai
Štangos formavimas – tai neapdorotų plieno lakštų perforavimas į ruošinius, atitinkančius išskleistų išorinių jungčių matmenis. Šiam procesui labai svarbu užtikrinti ruošinių matmenų tikslumą ir briaunų kokybę.

Įrangos parinkimas: Reikalingas uždaras vieno taško presas (galia priklauso nuo išorinės jungties dydžio, paprastai 63–160 kN). Preso slydimo eigos tikslumas turi būti kontroliuojamas ±0,02 mm ribose, kad būtų užtikrinta vienoda kiekvieno preso eiga ir išvengta matmenų nuokrypių.

Štampo tikslumas: Tarpas tarp perforatoriaus ir ruošinio matricos turėtų būti nustatomas pagal medžiagos storį, paprastai 5–8 % medžiagos storio (pvz., jei medžiagos storis 3 mm, tarpas yra 0,15–0,24 mm). Štampo pjovimo briaunos šiurkštumas turi būti mažesnis nei Ra0,8 μm. Jei briaunos susidėvėjimas viršija 0,1 mm, ją reikia nedelsiant peršlifuoti, kad ruošinio krašte nesusidarytų šerpetojančios nugarėlės (šerpetojančios nugarėlės aukštis ≤ 0,05 mm).

Matmenų reikalavimai: ruošinio ilgio nuokrypis turi būti kontroliuojamas ±0,03 mm ribose, pločio nuokrypis – ±0,02 mm ribose, o įstrižainės nuokrypis – 0,04 mm ribose po ruošinio paruošimo, kad būtų užtikrinti tikslūs atskaitos taškai vėlesniems apdorojimo etapams.

2. Perforavimo proceso standartai

Perforavimas – tai procesas, kurio metu į ruošinį po išpjovimo išmušamos išorinių jungiamųjų plokščių varžtų ir ritinėlių skylės. Skylės padėties tikslumas ir skersmens tikslumas tiesiogiai veikia ritininės grandinės surinkimo našumą.

Padėties nustatymo metodas: naudojamas dvigubas atskaitos taškas (kaip atskaitos taškas naudojami du gretimi ruošinio kraštai). Padėties nustatymo kaiščiai turi atitikti IT6 tikslumą, kad kiekvieno perforavimo metu būtų užtikrinta pastovi ruošinio padėtis. Skylės padėties nuokrypis turi būti ≤ 0,02 mm (išorinės jungiamosios plokštės atskaitos paviršiaus atžvilgiu). Skylės skersmens tikslumas: varžto ir volelio skylių skersmens nuokrypis turi atitikti IT9 tolerancijos reikalavimus (pvz., 10 mm skylei nuokrypis yra +0,036 mm/-0 mm). Skylės apvalumo tolerancija turi būti ≤ 0,01 mm, o skylės sienelės šiurkštumas turi būti mažesnis nei Ra1,6 μm. Tai apsaugo grandinės grandis nuo per didelio laisvumo arba per didelio įtempimo dėl skylės skersmens nuokrypio, kuris gali turėti įtakos perdavimo stabilumui.

Perforavimo tvarka: pirmiausia išforsuokite varžtų skyles, po to – ritinėlių skyles. Atstumo tarp dviejų skylių centrų nuokrypis turi būti ±0,02 mm ribose. Bendras atstumo tarp centrų nuokrypis tiesiogiai sukels ritinėlių grandinės žingsnio nuokrypį, o tai savo ruožtu turės įtakos perdavimo tikslumui.

3. Formavimo proceso standartai

Formavimas apima perforuoto ruošinio presavimą per matricą į galutinę išorinės jungiamosios plokštės formą (pvz., išlenktą arba laiptuotą). Šiam procesui reikia užtikrinti išorinės jungiamosios plokštės formos tikslumą ir spyruokliavimo valdymą.

Liejimo forma: Formavimo matrica turėtų būti segmentuota, su dviem stotelėmis – išankstinio formavimo ir galutinio formavimo – kurios būtų sukonfigūruotos pagal išorinės jungiamosios plokštės formą. Išankstinio formavimo stotyje ruošinys iš pradžių presuojamas į pradinę formą, kad būtų sumažintas deformacijos įtempis galutinio formavimo metu. Galutinio formavimo matricos ertmės paviršiaus šiurkštumas turi siekti Ra0,8 μm, kad būtų užtikrintas lygus, be įspaudų išorinės jungiamosios plokštės paviršius.

Slėgio valdymas: formavimo slėgis turėtų būti apskaičiuojamas pagal medžiagos takumo ribą ir paprastai yra 1,2–1,5 karto didesnis už medžiagos takumo ribą (pvz., 20Mn2 plieno takumo riba yra 345 MPa; formavimo slėgis turėtų būti kontroliuojamas nuo 414 iki 517 MPa). Per mažas slėgis sukels nepilną formavimą, o per didelis slėgis sukels per didelę plastinę deformaciją, kuri turės įtakos vėlesniam terminio apdorojimo rezultatams. Atgalinio spyruoklėjimo valdymas: po formavimo išorinės jungiamosios plokštės atgalinis spyruoklėjimas turi būti kontroliuojamas 0,5° tikslumu. Tai galima kompensuoti nustatant kompensacinį kampą formos ertmėje (nustatomas pagal medžiagos atgalinio spyruoklėjimo charakteristikas, paprastai 0,3°–0,5°), siekiant užtikrinti, kad gatavas produktas atitiktų projektavimo reikalavimus.

4. Apipjaustymo proceso standartai
Apipjaustymas – tai procesas, kurio metu pašalinamos formavimo metu susidariusios blykstės ir perteklinės medžiagos, siekiant užtikrinti, kad išorinės jungiamosios plokštės kraštai būtų tiesūs.

Apipjaustymo matricos tikslumas: tarpas tarp perforatoriaus ir apipjaustymo matricos matricos turi būti kontroliuojamas 0,01–0,02 mm ribose, o pjovimo briaunos aštrumas turi būti mažesnis nei Ra0,4 μm. Įsitikinkite, kad po apipjaustymo išorinės jungiamosios plokštės kraštai neturi atplaišų (ašarvų aukštis ≤ 0,03 mm), o krašto tiesumo paklaida yra ≤ 0,02 mm/m.

Apipjaustymo seka: Pirmiausia apipjaukite ilgąsias briaunas, tada trumpąsias. Taip išvengsite išorinės jungiamosios plokštės deformacijos dėl netinkamos apipjaustymo sekos. Po apipjaustymo išorinę jungiamąją plokštę reikia apžiūrėti, siekiant įsitikinti, kad nėra jokių defektų, pvz., nuskilusių kampų ar įtrūkimų.

III. Kokybės kontrolės po štampavimo standartai: išsami gatavo produkto eksploatacinių savybių kontrolė

Po štampavimo išorinės jungiamosios plokštės praeina tris griežtus kokybės patikrinimo procesus: matmenų patikrinimą, mechaninių savybių patikrinimą ir išvaizdos patikrinimą. Tik tie gaminiai, kurie atitinka visus standartus, gali būti toliau apdorojami terminiu būdu ir surinkami. Konkretūs patikrinimo standartai yra šie:

1. Matmenų tikrinimo standartai
Matmenų patikrai naudojama trimatė koordinačių matavimo mašina (tikslumas ≤ 0,001 mm) kartu su specializuotais matuokliais, daugiausia dėmesio skiriant šiems pagrindiniams matmenims:

Žingsnis: Išorinės grandinės plokštės žingsnis (atstumas tarp dviejų varžtų skylių) turi turėti ±0,02 mm toleranciją, o bendra žingsnio paklaida turi būti ≤0,05 mm 10 vienetų. Per didelis žingsnio nuokrypis gali sukelti vibraciją ir triukšmą ritininės grandinės perdavimo metu.

Storis: Išorinės grandies plokštės storio nuokrypis turi atitikti IT10 tolerancijos reikalavimus (pvz., 3 mm storio nuokrypis yra +0,12 mm/-0 mm). Storio skirtumai partijoje turi būti ≤0,05 mm, kad būtų išvengta netolygios grandinės grandies apkrovos dėl nevienodo storio. Skylės padėties tolerancija: Padėties nuokrypis tarp varžto skylės ir volelio skylės turi būti ≤0,02 mm, o skylės koaksialumo paklaida turi būti ≤0,01 mm. Įsitikinkite, kad tarpas tarp kaiščio ir volelio atitinka projektavimo reikalavimus (tarpas paprastai yra 0,01–0,03 mm).

2. Mechaninių savybių bandymų standartai

Mechaninių savybių bandymams atlikti reikia atsitiktine tvarka atrinkti 3–5 mėginius iš kiekvienos gaminių partijos tempiamojo stiprumo, kietumo ir lenkimo bandymams.

Tempimo stipris: Išbandytas universaliu medžiagų bandymo aparatu, išorinės jungiamosios plokštės tempiamasis stipris turi būti ≥600 MPa (po 45 plieno terminio apdorojimo) arba ≥800 MPa (po 20Mn2 terminio apdorojimo). Lūžis turi įvykti išorinės jungiamosios plokštės ne skylės srityje. Gedimas šalia skylės rodo įtempių koncentraciją perforavimo proceso metu, todėl reikia pakoreguoti štampo parametrus. Kietumo bandymas: Išorinių jungiamųjų plokščių paviršiaus kietumui matuoti naudokite Rokvelo kietumo matuoklį. Kietumas turi būti kontroliuojamas HRB80-90 (atkaitintos būsenos) arba HRC35-40 (grūdintos ir atleistos būsenos) ribose. Per didelis kietumas padidins medžiagos trapumą ir jautrumą lūžiams; per mažas kietumas turės įtakos atsparumui dilimui.

Lenkimo bandymas: sulenkite išorines jungiklio plokštes 90° kampu per visą jų ilgį. Po lenkimo paviršiuje neturėtų atsirasti įtrūkimų ar lūžių. Atbulinės eigos koeficientas po iškrovimo turėtų būti ≤5°. Tai užtikrina, kad išorinės jungiklio plokštės yra pakankamai tvirtos, kad atlaikytų smūgines apkrovas perdavimo metu.

3. Išvaizdos patikrinimo standartai

Išvaizdos patikrinimas atliekamas vizualiai ir su didinamuoju stiklu (10 kartų didinimas) derinant. Konkretūs reikalavimai yra šie:

Paviršiaus kokybė: Išorinės jungiamosios plokštės paviršius turi būti lygus ir plokščias, be įbrėžimų (gylis ≤ 0,02 mm), įdubimų ar kitų defektų. Fosfato danga turi būti vienoda, be trūkstamos dangos, pageltimo ar pleiskanojimo. Briaunų kokybė: Briaunos turi būti be šerpetų (aukštis ≤ 0,03 mm), atplaišų (atplaišų dydis ≤ 0,1 mm), įtrūkimų ar kitų defektų. Nedidelės šerpetos turi būti pašalintos pasyvuojant (panardinant į pasyvavimo tirpalą 5–10 minučių), kad surinkimo metu nebūtų įbrėžimų ant valdiklio ar kitų komponentų.
Skylės sienelės kokybė: Skylės sienelė turi būti lygi, be laiptelių, įbrėžimų, deformacijų ar kitų defektų. Tikrinant naudojant „eina/neina“ kalibrą, „eina“ kalibras turi praeiti sklandžiai, o „neina“ kalibras – ne, užtikrinant, kad skylė atitiktų surinkimo tikslumo reikalavimus.

IV. Štampavimo proceso optimizavimo kryptys: nuo standartizacijos iki intelekto

Nuolat tobulėjant pramoninės gamybos technologijoms, nuolat atnaujinami ir ritininių grandinių išorinių grandžių štampavimo procesų standartai. Ateityje bus siekiama pažangių, ekologiškų ir didelio tikslumo procesų. Konkrečios optimizavimo kryptys yra šios:

1. Pažangios gamybos įrangos taikymas

Pristatome CNC štampavimo mašinas ir pramoninius robotus, siekiant automatizuoti ir išmaniai valdyti štampavimo procesą:

CNC štampavimo staklės: Jose įrengta didelio tikslumo servo sistema, leidžianti realiuoju laiku reguliuoti tokius parametrus kaip štampavimo slėgis ir eigos greitis, o valdymo tikslumas yra ±0,001 mm. Jos taip pat turi savidiagnostikos funkcijas, leidžiančias laiku aptikti tokias problemas kaip štampo susidėvėjimas ir medžiagų anomalijos, taip sumažinant defektinių gaminių skaičių.

Pramoniniai robotai: naudojami žaliavų pakrovimui, štampavimo detalių perkėlimui ir gatavų gaminių rūšiavimui, jie pakeičia rankinį darbą. Tai ne tik pagerina gamybos efektyvumą (sudaro sąlygas nepertraukiamai gaminti 24 valandas per parą), bet ir pašalina matmenų nuokrypius, atsirandančius dėl rankinio darbo, užtikrinant pastovią gaminių kokybę.

2. Žaliųjų procesų skatinimas

Energijos suvartojimo ir aplinkos taršos mažinimas, laikantis proceso standartų:

Liejimo formos medžiagos optimizavimas: Naudojant kompozicinę formą, pagamintą iš greitapjovio plieno (HSS) ir cementuoto karbido (WC), pailgėja formos tarnavimo laikas (tarnavimo laiką galima pailginti 3–5 kartus), sumažėja formos keitimo dažnumas ir sumažėja medžiagų atliekos.

Išankstinio apdorojimo proceso patobulinimai: fosforo neturinčios fosfatavimo technologijos propagavimas ir aplinkai nekenksmingų fosfatavimo tirpalų naudojimas mažina fosforo taršą. Be to, elektrostatinis nerūdijančios alyvos purškimas pagerina nerūdijančios alyvos panaudojimą (panaudojimo rodiklis gali būti padidintas iki daugiau nei 95 %) ir sumažina alyvos rūko išmetimą.

3. Didelio tikslumo tikrinimo technologijų atnaujinimas

Buvo įdiegta mašininio vaizdo tikrinimo sistema, leidžianti greitai ir tiksliai patikrinti išorinių jungčių plokščių kokybę.

Mašininio matymo tikrinimo sistema, aprūpinta didelės raiškos kamera (skiriamoji geba ≥ 20 megapikselių) ir vaizdo apdorojimo programine įranga, gali vienu metu tikrinti išorinių jungiamųjų plokščių matmenų tikslumą, išvaizdos defektus, skylės padėties nuokrypius ir kitus parametrus. Sistema gali pasigirti 100 vienetų per minutę tikrinimo greičiu, pasiekdama daugiau nei 10 kartų didesnį tikslumą nei rankinis tikrinimas. Ji taip pat leidžia realiuoju laiku saugoti ir analizuoti tikrinimo duomenis, teikdama duomenų paramą procesų optimizavimui.

Išvada: Standartai yra kokybės garantas, o detalės lemia perdavimo patikimumą.

Ritininės grandinės išorinių jungčių plokščių štampavimo procesas gali atrodyti paprastas, tačiau kiekviename etape – nuo ​​žaliavų cheminės sudėties kontrolės iki matmenų tikslumo užtikrinimo štampavimo proceso metu ir išsamaus gatavo produkto kokybės patikrinimo – reikia laikytis griežtų standartų. Bet kokios detalės nepaisymas gali pabloginti išorinės jungčių plokštės veikimą ir dėl to paveikti visos ritininės grandinės perdavimo patikimumą.