Целосна анализа на процесот на прецизно ковање со валчест ланец

Целосна анализа на процесот на прецизно ковање со валчест ланец: Тајната на квалитетот од суровини до готов производ

Во индустријата за индустриски пренос, сигурноста наролер синџиридиректно ја одредува оперативната ефикасност и животниот век на опремата на производствената линија. Како основна технологија за производство на компоненти на ролерскиот ланец со јадро, прецизното ковање, со својата предност во обликот близу до мрежата, постигнува совршена рамнотежа помеѓу димензионалната точност на компонентите, механичките својства и ефикасноста на производството. Оваа статија ќе навлезе во целиот процес на прецизно ковање на ролерскиот ланец, откривајќи ги тајните зад висококвалитетните ролерски ланци.

1. Преработка: Избор на суровини и претходна обработка – Контрола на квалитетот на изворот

Основата на квалитетот во прецизното ковање започнува со ригорозен избор на суровини и научна претходна обработка. Основните компоненти што го носат товарот на валчестите ланци (валци, втулки, плочи на ланци итн.) мора да издржат наизменични оптоварувања, удари и абење. Затоа, изборот и третманот на суровините директно влијаат на перформансите на финалниот производ.

1. Избор на суровина: Избор на челик што одговара на барањата за перформанси
Во зависност од примената на валчестиот синџир (како што се градежни машини, автомобилски менувачи и прецизни машински алати), суровините што обично се користат се висококвалитетен јаглероден конструкциски челик или легиран конструкциски челик. На пример, валјаците и втулките бараат висока отпорност на абење и цврстина, честопати користејќи легирани челици за карбурирање како што е 20CrMnTi. Плочите на синџирот бараат рамнотежа помеѓу цврстината и отпорноста на замор, честопати користејќи среднојаглеродни конструкциски челици како што се 40Mn и 50Mn. За време на изборот на материјал, хемискиот состав на челикот се тестира преку спектрална анализа за да се осигури дека содржината на елементи како што се јаглерод, манган и хром е во согласност со националните стандарди како што е GB/T 3077, со што се избегнуваат пукање од ковање или недостатоци во перформансите предизвикани од отстапувања во составот.

2. Процес на претходна обработка: „Загревање“ за ковање

Откако ќе влезат во фабриката, суровините минуваат низ три клучни чекори на претходна обработка:

Чистење на површината: Пескарењето со шрафцигери ги отстранува бигорот, 'рѓата и маслото од површината на челикот за да се спречи притискање на нечистотии во обработуваниот дел за време на ковањето и предизвикување дефекти.

Сечење: Прецизни пили или CNC ножици се користат за сечење на челикот во парчиња со фиксна тежина, со грешка во точноста на сечењето контролирана во рамките на ± 0,5% за да се обезбедат конзистентни димензии на работното парче по ковањето.

Загревање: Парчето се внесува во среднофреквентна индукциска печка за греење. Стапката на загревање и конечната температура на ковање се контролираат според типот на челик (на пример, јаглеродниот челик обично се загрева на 1100-1250°C) за да се постигне идеална состојба на ковање со „добра пластичност и ниска отпорност на деформација“, а воедно се избегнува прегревање или прегорење што може да ги деградира својствата на материјалот.

II. Ковање на јадро: Прецизно обликување за облик блиску до мрежата

Процесот на ковање со јадро е клучен за постигнување производство на компоненти од валчест ланец со „низок рез или без рез“. Во зависност од структурата на компонентата, првенствено се користи ковање со калап и ковање со преклопување, со употреба на прецизни калапи и интелигентна опрема за завршување на процесот на обликување.

1. Подготовка на калап: „Клучен медиум“ за прецизен пренос

Калапите за прецизно ковање се произведуваат од челик за топол обработување H13. Преку CNC глодање, EDM обработка и полирање, шуплината на калапот постигнува димензионална точност од IT7 и површинска грубост од Ra ≤ 1,6μm. Калапот мора да се загрее претходно на 200-300°C и да се испрска со графитно масло. Ова не само што го намалува триењето и абењето помеѓу празното парче и калапот, туку и го олеснува брзото расклопување и спречува дефекти на лепење. За симетрични компоненти како што се ролери, калапот мора да биде дизајниран и со жлебови за пренасочување и отвори за да се обезбеди дека стопениот метал (топол празен парче) рамномерно ја исполнува шуплината и ги отстранува воздухот и нечистотиите.

2. Ковање: Прилагодена обработка врз основа на карактеристиките на компонентите

Ковање со валјак: Се користи двостепен процес на „ковање со превртување“. Загреаната прашкаста плочка прво се превртува во калап за претходно ковање, првично деформирајќи го материјалот и пополнувајќи ја празнината за претходно ковање. Потоа, прашкаста плочка брзо се пренесува во калапот за конечно ковање. Под висок притисок на преса (обично преса за топло ковање со сила од 1000-3000 kN), прашкаста плочка е целосно вклопена во празнината за конечно ковање, формирајќи ја сферичната површина на валјакот, внатрешниот отвор и други структури. Брзината и притисокот на ковањето мора да се контролираат во текот на целиот процес за да се избегне пукање на обработуваниот дел поради прекумерна деформација.

Ковање на ракав: Се користи процес на композитен материјал со „дупчење-експанзирање“. Прво се дупчи слепа дупка во центарот на работното парче со помош на дупчалка. Потоа дупката се проширува до проектираните димензии со помош на калап за експанзија, притоа одржувајќи рамномерна толеранција на дебелината на ѕидот на ракавот од ≤0,1 mm.

Ковање на плочи од синџир: Поради рамната и тенка структура на плочите од синџир, се користи процес на „повеќестациско континуирано ковање со калап“. По загревањето, празниот дел поминува низ станици за претходно обликување, конечно обликување и кастрење, со што се завршува профилот на плочата од синџир и обработката на дупките во една операција, со брзина на производство од 80-120 парчиња во минута.

3. Обработка по ковање: Стабилизирање на перформансите и изгледот

Кованиот работен дел веднаш се подложува на гаснење на преостаната топлина или изотермна нормализација. Со контролирање на брзината на ладење (на пр., со користење на ладење со воден распрскување или ладење со нитратна бања), металографската структура на работниот дел се прилагодува за да се постигне униформна сорбитна или перлитна структура во компоненти како што се ролери и втулки, подобрувајќи ја тврдоста (тврдоста на ролерот обично бара HRC 58-62) и отпорноста на замор. Истовремено, машина за сечење со голема брзина се користи за отстранување на блесоци и брусници од рабовите на ковањето, осигурувајќи дека изгледот на компонентата ги исполнува барањата за дизајн.

3. Завршна обработка и зајакнување: Подобрување на квалитетот во детали

По ковањето со јадро, обработуваниот дел веќе има основен изглед, но потребни се процеси на завршна обработка и зајакнување за дополнително да се подобри неговата прецизност и перформанси за да се исполнат строгите барања за пренос на ролери со голема брзина.

1. Прецизна корекција: Корекција на мали деформации

Поради собирање и ослободување од стрес по ковањето, обработените парчиња може да покажат мали димензионални отстапувања. За време на процесот на завршна обработка, се користи прецизна корекциска матрица за да се примени притисок врз ладниот обработен дел за да се корегираат димензионалните отстапувања во рамките на IT8. На пример, грешката на заобленоста на надворешниот дијаметар на валјакот мора да се контролира под 0,02 mm, а грешката на цилиндричноста на внатрешниот дијаметар на ракавот не смее да надмине 0,015 mm за да се обезбеди непречен пренос на ланецот по склопувањето.
2. Стврднување на површината: Подобрување на отпорноста на абење и корозија

Во зависност од околината на примена, работните парчиња бараат насочен површински третман:

Карбурирање и гаснење: Ролерите и втулките се карбурираат во печка за карбурирање на 900-950°C во тек на 4-6 часа за да се постигне површинска содржина на јаглерод од 0,8%-1,2%. Потоа се гаснат и темперираат на ниски температури за да се создаде градиентна микроструктура карактеризирана со висока површинска тврдост и висока цврстина на јадрото. Тврдоста на површината може да достигне над HRC60, а цврстината на удар на јадрото ≥50J/cm².

Фосфатирање: Компонентите како што се ланчаните плочи се фосфатираат за да формираат порозен фосфатен филм на површината, подобрувајќи ја последователната адхезија на маснотиите и подобрувајќи ја отпорноста на корозија.

Пескарење со шрафцигер: Пескарењето на површината на плочата на ланецот создава преостанат компресивен стрес преку ударот на брзорезниот челичен сплав, намалувајќи ја иницијацијата на пукнатини поради замор и продолжувајќи го векот на траење на ланецот поради замор.

IV. Инспекција на целиот процес: Одбрана за квалитет за отстранување на дефекти

Секој процес на прецизно ковање е ригорозно проверен, формирајќи сеопфатен систем за контрола на квалитетот од суровините до готовиот производ, обезбедувајќи 100% гаранција за квалитетот на сите компоненти на валчестиот ланец што ја напуштаат фабриката.

1. Инспекција на процесот: Мониторинг во реално време на клучните параметри

Инспекција на греењето: Инфрацрвените термометри се користат за следење на температурата на греењето на прачката во реално време, со грешка контролирана во рамките на ±10°C.

Инспекција на мувла: Шуплината на калапот се проверува за абење на секои 500 произведени делови. Поправките со полирање се вршат веднаш ако грубоста на површината надминува Ra3,2μm.

Инспекција на димензии: Тридимензионална машина за мерење на координати се користи за земање примероци и проверка на кованите делови, фокусирајќи се на клучните димензии како што се надворешниот дијаметар, внатрешниот дијаметар и дебелината на ѕидот. Стапката на земање примероци е не помалку од 5%.

2. Инспекција на готовиот производ: Сеопфатна верификација на индикаторите за перформанси

Тестирање на механички перформанси: Случајно земајте примероци од готови производи за тестирање на тврдост (тестер на тврдост Роквел), тестирање на цврстина на удар (тестер на удар со нишало) и тестирање на затегнувачка цврстина за да се обезбеди усогласеност со стандардите за производи.

Недеструктивно тестирање: Ултразвучното тестирање се користи за откривање на внатрешни дефекти како што се пори и пукнатини, додека тестирањето со магнетни честички се користи за откривање на површински и подповршински дефекти.

Тестирање на склопување: Квалификуваните компоненти се склопуваат во ролерски ланец и се подложени на тестирање на динамички перформанси, вклучувајќи точност на менувачот, ниво на бучава и век на траење на замор. На пример, компонентата се смета за квалификувана само ако континуирано работела со 1500 вртежи во минута 1000 часа без никакви проблеми.

V. Предности на процесот и вредност на примената: Зошто прецизното ковање е прв избор во индустријата?
Во споредба со традиционалниот процес на „ковење + екстензивно сечење“, прецизното ковање нуди три основни предности за производство на валчести ланци:

Висока искористеност на материјалите: Искористеноста на материјалите се зголеми од 60%-70% во традиционалните процеси на над 90%, со што значително се намалува отпадот од суровини;

Висока ефикасност на производството: Користејќи континуирано ковање со повеќе станици и автоматизирана опрема, ефикасноста на производството е 3-5 пати поголема од традиционалните процеси;

Одлични перформанси на производот: Ковањето ја распределува структурата на металните влакна по контурата на обработуваниот дел, создавајќи аеродинамична структура, што резултира со зголемување на животниот век на замор од 20%-30% во споредба со машински обработените делови.

Овие предности доведоа до широка употреба на прецизно ковани валчести ланци во производството на опрема од висока класа, како што се гасенични погони за градежни машини, системи за мерење на време за автомобилски мотори и вретенести погони за прецизни машински алати. Тие станаа основни компоненти на моќност што обезбедуваат стабилно работење на индустриската опрема.

Заклучок
Процесот на прецизно ковање за ролери е кулминација на сеопфатен пристап што ги комбинира науката за материјали, технологијата на калапи, автоматизираната контрола и проверката на квалитетот. Од строгите стандарди при избор на суровини, до прецизната контрола на ниво на милиметар при ковање на јадрото, до сеопфатната верификација при тестирање на готовиот производ, секој процес ја отелотворува генијалноста и техничката сила на индустриското производство.