Комплетна анализа процеса прецизног ковања ваљкастих ланаца: Тајна квалитета од сировина до готовог производа
У индустрији индустријског преноса, поузданостваљкасти ланцидиректно одређује оперативну ефикасност и век трајања опреме производне линије. Као основна технологија производње компоненти ваљкастих ланаца са језгром, прецизно ковање, са својом предношћу готово мрежног облика, постиже савршен баланс између димензионалне тачности компоненти, механичких својстава и ефикасности производње. Овај чланак ће се позабавити читавим процесом прецизног ковања ваљкастих ланаца, откривајући тајне висококвалитетних ваљкастих ланаца.
1. Претходна обрада: Избор сировина и претходна обрада – Контрола квалитета на извору
Темељ квалитета у прецизном ковању почиње ригорозним одабиром сировина и научном претходном обрадом. Главне компоненте ваљкастих ланаца које носе оптерећење (ваљци, чауре, плоче ланца итд.) морају да издрже наизменична оптерећења, ударце и хабање. Стога, избор и обрада сировина директно утичу на перформансе финалног производа.
1. Избор сировина: Избор челика који испуњава захтеве перформанси
У зависности од примене ваљкастог ланца (као што су грађевинске машине, аутомобилски мењачи и прецизни машински алати), сировине које се обично користе су висококвалитетни угљенични конструкциони челик или легирани конструкциони челик. На пример, ваљци и чауре захтевају високу отпорност на хабање и жилавост, често користећи легиране цементичне челике као што је 20CrMnTi. Плоче ланца захтевају равнотежу чврстоће и отпорности на замор, често користећи средње угљенични конструкциони челици као што су 40Mn и 50Mn. Током избора материјала, хемијски састав челика се тестира спектралном анализом како би се осигурало да садржај елемената као што су угљеник, манган и хром испуњава националне стандарде као што је GB/T 3077, чиме се избегавају пуцање при ковању или недостаци у перформансама узроковани одступањима у саставу.
2. Процес претходне обраде: „Загревање“ за ковање
Након уласка у фабрику, сировине пролазе кроз три кључна корака претходне обраде:
Чишћење површине: Сачмарење уклања каменац, рђу и уље са површине челика како би се спречило да се нечистоће утисну у радни предмет током ковања и изазову дефекти.
Сечење: Прецизне тестере или ЦНЦ маказе се користе за сечење челика у гредице фиксне тежине, са грешком тачности сечења контролисаном унутар ±0,5% како би се осигурале конзистентне димензије радног комада након ковања.
Загревање: Греда се доводи у индукциону пећ за грејање средње фреквенције. Брзина загревања и коначна температура ковања контролишу се у складу са врстом челика (на пример, угљенични челик се обично загрева на 1100-1250°C) како би се постигло идеално стање ковања „добре пластичности и мале отпорности на деформацију“, уз истовремено избегавање прегревања или прекомерног сагоревања које би могло да деградира својства материјала.
II. Ковање језгра: Прецизно обликовање за облик скоро нето
Процес ковања језгра је кључан за постизање производње компоненти ваљкастих ланаца са „ниским резом или без реза“. У зависности од структуре компоненте, првенствено се користе ковање у калупу и ковање уз помоћ узбијања, користећи прецизне калупе и интелигентну опрему за завршетак процеса обликовања.
1. Припрема калупа: „Кључни медијум“ за прецизан пренос
Прецизни калупи за ковање производе се од H13 челика за врућу обраду. CNC глодањем, EDM обрадом и полирањем, шупљина калупа постиже димензионалну тачност IT7 и површинску храпавост Ra ≤ 1,6μm. Калуп мора бити претходно загрејан на 200-300°C и попрскан графитним мазивом. Ово не само да смањује трење и хабање између бланка и калупа, већ и олакшава брзо вађење из калупа и спречава лепљење. За симетричне компоненте као што су ваљци, калуп такође мора бити пројектован са жлебовима за одвод и отворима како би се осигурало да растопљени метал (врући бланк) равномерно испуњава шупљину и уклања ваздух и нечистоће.
2. Ковање: Прилагођена обрада на основу карактеристика компоненти
Ковање ваљцима: Користи се двостепени процес „задовољног ковања“. Загрејани греда се прво задовољује у калупу за претходно ковање, при чему се материјал у почетку деформише и попуњава шупљина претходног ковања. Греда се затим брзо преноси у калуп за завршно ковање. Под високим притиском пресе (обично преса за топло ковање са силом од 1000-3000 kN), греда се потпуно уклапа у шупљину за завршно ковање, формирајући сферну површину ваљка, унутрашњи отвор и друге структуре. Брзина ковања и притисак морају се контролисати током целог процеса како би се избегло пуцање у радном предмету услед прекомерне деформације.
Ковање чауре: Користи се композитни поступак „пробивања и проширивања“. Прво се у средини греде пробија слепа рупа помоћу пробијача. Рупа се затим проширује на пројектоване димензије помоћу калупа за проширивање, уз одржавање једнолике толеранције дебљине зида чауре од ≤0,1 мм.
Ковање ланчаних плоча: Због равне и танке структуре ланчаних плоча, користи се процес „континуираног ковања у калупима са више станица“. Након загревања, бланк пролази кроз станице за претходно обликовање, коначно обликовање и обраду, завршавајући обраду профила ланчане плоче и отвора у једној операцији, са брзином производње од 80-120 комада у минути.
3. Обрада након ковања: Стабилизација перформанси и изгледа
Ковани комад се одмах подвргава каљењу заосталом топлотом или изотермној нормализацији. Контролисањем брзине хлађења (нпр. коришћењем хлађења воденим прскањем или хлађењем у нитратној купки), металографска структура комада се подешава како би се постигла уједначена сорбитна или перлитна структура у компонентама као што су ваљци и чауре, побољшавајући тврдоћу (тврдоћа ваљка обично захтева HRC 58-62) и чврстоћу на замор. Истовремено, машина за обрезивање великом брзином се користи за уклањање огреботина и неравнина са ивица отковка, осигуравајући да изглед компоненте испуњава захтеве дизајна.
3. Завршна обрада и јачање: Побољшање квалитета у детаљима
Након ковања језгра, радни предмет већ има основни изглед, али су потребни процеси завршне обраде и ојачавања како би се додатно побољшала његова прецизност и перформансе како би се испунили строги захтеви брзих ланчаних преносника ваљкастим ланцима.
1. Прецизна корекција: Исправљање мањих деформација
Због скупљања и отпуштања напона након ковања, радни комади могу показивати мања димензионална одступања. Током процеса завршне обраде, користи се прецизни корекциони алат за примену притиска на хладни радни комад како би се исправила димензионална одступања у оквиру IT8. На пример, грешка округлости спољашњег пречника ваљка мора бити контролисана испод 0,02 мм, а грешка цилиндричности унутрашњег пречника чауре не сме прећи 0,015 мм како би се осигурао глатки пренос ланца након монтаже.
2. Површинско очвршћавање: Побољшање отпорности на хабање и корозију
У зависности од окружења примене, обрадци захтевају циљану површинску обраду:
Карбуризација и каљење: Ваљци и чауре се карбуризују у пећи за карбуризацију на 900-950°C током 4-6 сати да би се постигао садржај површинског угљеника од 0,8%-1,2%. Затим се кале и отпуштају на ниским температурама да би се створила градијентна микроструктура коју карактерише висока површинска тврдоћа и висока жилавост језгра. Површинска тврдоћа може достићи преко HRC60, а ударна жилавост језгра ≥50J/cm².
Фосфатирање: Компоненте попут ланчаних плоча се фосфатирају да би се на површини формирао порозни фосфатни филм, што побољшава накнадну адхезију масти и побољшава отпорност на корозију.
Сачмарење: Сачмарење површине плоче ланца ствара заостали компресивни напон услед удара сачме брзорезног челика, смањујући настанак пукотина услед замора и продужавајући век трајања ланца од замора.
IV. Инспекција целог процеса: Квалитетна одбрана за елиминисање недостатака
Сваки процес прецизног ковања се ригорозно контролише, формирајући свеобухватни систем контроле квалитета од сировина до готовог производа, обезбеђујући 100% гаранцију квалитета за све компоненте ваљкастих ланаца које напуштају фабрику.
1. Инспекција процеса: Праћење кључних параметара у реалном времену
Инспекција грејања: Инфрацрвени термометри се користе за праћење температуре грејања гредица у реалном времену, са грешком контролисаном унутар ±10°C.
Преглед калупа: Шупљина калупа се проверава на хабање сваких 500 произведених делова. Поправке полирањем се врше одмах ако храпавост површине прелази Ra3,2μm.
Инспекција димензија: Тродимензионална координатна мерна машина се користи за узорковање и инспекцију кованих делова, фокусирајући се на кључне димензије као што су спољашњи пречник, унутрашњи пречник и дебљина зида. Брзина узорковања није мања од 5%.
2. Инспекција готовог производа: Свеобухватна верификација индикатора учинка
Тестирање механичких перформанси: Насумично узорковати готове производе за испитивање тврдоће (тестер тврдоће по Роквелу), испитивање ударне жилавости (тестер са клатном) и испитивање затезне чврстоће како би се осигурала усклађеност са стандардима производа.
Недеструктивно испитивање: Ултразвучно испитивање се користи за откривање унутрашњих дефеката као што су поре и пукотине, док се магнетно испитивање честица користи за откривање површинских и подземних дефеката.
Тестирање склопа: Квалификоване компоненте се склапају у ваљкасти ланац и подвргавају се динамичким испитивањима перформанси, укључујући тачност преноса, ниво буке и век трајања на замор. На пример, компонента се сматра квалификованом само ако је континуирано радила на 1500 о/мин током 1000 сати без икаквих проблема.
V. Предности процеса и вредност примене: Зашто је прецизно ковање први избор у индустрији?
У поређењу са традиционалним поступком „ковање + екстензивно сечење“, прецизно ковање нуди три основне предности за производњу ваљкастих ланаца:
Висока искоришћеност материјала: Искоришћење материјала је повећано са 60%-70% у традиционалним процесима на преко 90%, што значајно смањује отпад сировина;
Висока ефикасност производње: Коришћењем вишестаничног континуираног ковања и аутоматизоване опреме, ефикасност производње је 3-5 пута већа од традиционалних процеса;
Одличне перформансе производа: Ковање распоређује структуру влакана метала дуж контуре радног предмета, стварајући аеродинамичну структуру, што резултира повећањем века трајања од 20%-30% у поређењу са обрађеним деловима.
Ове предности су довеле до широке употребе прецизно кованих ваљкастих ланаца у производњи врхунске опреме, као што су гусенични погони за грађевинске машине, системи за развод за аутомобилске моторе и вретенасти погони за прецизне алатне машине. Они су постали основне компоненте снаге које обезбеђују стабилан рад индустријске опреме.
Закључак
Процес прецизног ковања ваљкастих ланаца је кулминација свеобухватног приступа који комбинује науку о материјалима, технологију калупа, аутоматизовану контролу и инспекцију квалитета. Од строгих стандарда у избору сировина, преко милиметарске прецизне контроле ковања језгра, до свеобухватне верификације у испитивању готовог производа, сваки процес отелотворује домишљатост и техничку снагу индустријске производње.
Време објаве: 24. септембар 2025.