Isang Kumpletong Pagsusuri sa Proseso ng Precision Forging ng Roller Chain: Ang Sikreto sa Kalidad mula sa mga Hilaw na Materyales hanggang sa Tapos na Produkto
Sa industriya ng transmisyon na pang-industriya, ang pagiging maaasahan ngmga kadenang pang-rollerdirektang tumutukoy sa kahusayan sa pagpapatakbo at tagal ng kagamitan ng linya ng produksyon. Bilang pangunahing teknolohiya sa pagmamanupaktura para sa mga pangunahing bahagi ng roller chain, ang precision forging, na may bentahe nitong halos kasing-hugis-net, ay nakakamit ng perpektong balanse sa pagitan ng katumpakan ng dimensyon ng bahagi, mga mekanikal na katangian, at kahusayan sa produksyon. Susuriin ng artikulong ito ang buong proseso ng precision forging ng roller chain, na magbubunyag ng mga sikreto sa likod ng mga de-kalidad na roller chain.
1. Paunang Pagproseso: Pagpili at Paunang Paggamot ng Hilaw na Materyales – Pagkontrol sa Kalidad sa Pinagmulan
Ang pundasyon ng kalidad sa precision forging ay nagsisimula sa mahigpit na pagpili ng hilaw na materyales at siyentipikong pretreatment. Ang mga pangunahing bahagi ng roller chain na nagdadala ng karga (mga roller, bushing, chain plate, atbp.) ay dapat makatiis sa salit-salit na karga, impact, at pagkasira. Samakatuwid, ang pagpili at pagtrato sa mga hilaw na materyales ay direktang nakakaapekto sa pagganap ng huling produkto.
1. Pagpili ng Hilaw na Materyales: Pagpili ng Bakal upang Tumugma sa mga Pangangailangan sa Pagganap
Depende sa aplikasyon ng roller chain (tulad ng mga makinarya sa konstruksyon, mga transmisyon ng sasakyan, at mga precision machine tool), ang mga hilaw na materyales na karaniwang ginagamit ay mataas na kalidad na carbon structural steel o alloy structural steel. Halimbawa, ang mga roller at bushing ay nangangailangan ng mataas na resistensya sa pagkasira at tibay, kadalasang gumagamit ng mga alloy carburizing steel tulad ng 20CrMnTi. Ang mga chain plate ay nangangailangan ng balanse ng lakas at resistensya sa pagkapagod, kadalasang gumagamit ng mga medium-carbon structural steel tulad ng 40Mn at 50Mn. Sa pagpili ng materyal, ang kemikal na komposisyon ng bakal ay sinusubok sa pamamagitan ng spectral analysis upang matiyak na ang nilalaman ng mga elemento tulad ng carbon, manganese, at chromium ay sumusunod sa mga pambansang pamantayan tulad ng GB/T 3077, sa gayon ay maiiwasan ang pagbibitak ng forging o mga kakulangan sa pagganap na dulot ng mga compositional deviation.
2. Proseso ng Paghahanda: "Pagpapainit" para sa Pagpapanday
Pagkatapos makapasok sa pabrika, ang mga hilaw na materyales ay sumasailalim sa tatlong pangunahing hakbang sa pretreatment:
Paglilinis ng Ibabaw: Tinatanggal ng shot blasting ang kaliskis, kalawang, at langis mula sa ibabaw ng bakal upang maiwasan ang pagdikit ng mga dumi sa workpiece habang nagpapanday at pagdudulot ng mga depekto.
Pagputol: Ginagamit ang mga precision saw o CNC shears upang putulin ang bakal sa mga billet na may takdang timbang, na may cutting accuracy error na kinokontrol sa loob ng ±0.5% upang matiyak ang pare-parehong sukat ng workpiece pagkatapos ng pagpapanday.
Pagpapainit: Ang billet ay ipinapasok sa isang medium-frequency induction heating furnace. Ang bilis ng pag-init at ang pangwakas na temperatura ng pagpapanday ay kinokontrol ayon sa uri ng bakal (halimbawa, ang carbon steel ay karaniwang pinainit sa 1100-1250°C) upang makamit ang mainam na estado ng pagpapanday na may "mabuting plasticity at mababang resistensya sa deformation" habang iniiwasan ang sobrang pag-init o labis na pagkasunog na maaaring magpababa sa mga katangian ng materyal.
II. Pagpapanday ng Ubod: Paghuhubog nang May Katumpakan para sa Malapit-sa-Lamang na Hugis
Ang proseso ng core forging ay susi sa pagkamit ng "low-cut o no-cut" na produksyon ng mga bahagi ng roller chain. Depende sa istruktura ng bahagi, ang die forging at upset forging ay pangunahing ginagamit, gamit ang mga precision mold at matatalinong kagamitan upang makumpleto ang proseso ng paghubog.
1. Paghahanda ng Molde: Ang "Pangunahing Medium" para sa Precision Transmission
Ang mga precision forging mold ay gawa mula sa H13 hot-work die steel. Sa pamamagitan ng CNC milling, EDM machining, at polishing, ang mold cavity ay nakakamit ng dimensional accuracy na IT7 at surface roughness na Ra ≤ 1.6μm. Ang molde ay dapat na painitin muna sa 200-300°C at i-sprayan ng graphite lubricant. Hindi lamang nito binabawasan ang friction at wear sa pagitan ng blank at ng molde, kundi pinapadali rin nito ang mabilis na demolding at pinipigilan ang mga sticking defect. Para sa mga simetrikal na bahagi tulad ng mga roller, ang molde ay dapat ding idisenyo na may mga diverter grooves at vent upang matiyak na ang tinunaw na metal (hot blank) ay pantay na pumupuno sa cavity at nag-aalis ng hangin at mga dumi.
2. Pagpapanday: Pasadyang Pagproseso Batay sa mga Katangian ng Bahagi
Pagpapanday gamit ang Roller: Ginagamit ang dalawang-hakbang na prosesong "upsetting-final forging". Ang pinainit na billet ay unang inilalagay sa isang pre-forging die, sa simula ay binabago ang hugis ng materyal at pinupuno ang pre-forging cavity. Pagkatapos ay mabilis na inililipat ang billet sa final forging die. Sa ilalim ng mataas na presyon ng isang press (karaniwan ay isang hot forging press na may puwersang 1000-3000 kN), ang billet ay ganap na nakakabit sa final forging cavity, na bumubuo sa spherical surface, inner bore, at iba pang istruktura ng roller. Ang bilis at presyon ng pagpapanday ay dapat kontrolin sa buong proseso upang maiwasan ang pagbitak sa workpiece dahil sa labis na deformation.
Pagpapanday ng Manggas: Ginagamit ang prosesong "pagsusuntok-pagpapalawak" ng composite. Isang blind hole ang unang binubutasan sa gitna ng billet gamit ang isang punch. Pagkatapos, ang butas ay pinapalawak hanggang sa dinisenyong mga sukat gamit ang isang expansion die, habang pinapanatili ang pare-parehong tolerance sa kapal ng dingding ng manggas na ≤0.1 mm.
Pagpapanday ng Chain Plate: Dahil sa patag at manipis na istruktura ng mga chain plate, ginagamit ang prosesong "multi-station continuous die forging". Pagkatapos initin, ang blangko ay dadaan sa mga istasyon ng pre-forming, final forming, at trimming, na kumukumpleto sa profile at pagproseso ng butas ng chain plate sa isang operasyon, na may rate ng produksyon na 80-120 piraso kada minuto.
3. Pagproseso Pagkatapos ng Pagpapanday: Pagpapatatag ng Pagganap at Hitsura
Ang hinulma na workpiece ay agad na isinasailalim sa residual heat quenching o isothermal normalizing. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa cooling rate (hal., gamit ang water spray cooling o nitrate bath cooling), ang metallographic structure ng workpiece ay inaayos upang makamit ang isang pare-parehong sorbite o pearlite structure sa mga bahagi tulad ng mga roller at bushing, na nagpapabuti sa katigasan (ang katigasan ng roller ay karaniwang nangangailangan ng HRC 58-62) at fatigue strength. Kasabay nito, isang high-speed trimming machine ang ginagamit upang alisin ang flash at burrs mula sa mga gilid ng forging, na tinitiyak na ang hitsura ng bahagi ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa disenyo.
3. Pagtatapos at Pagpapalakas: Detalyadong Pagpapahusay ng Kalidad
Pagkatapos ng pagpapanday ng core, ang workpiece ay mayroon nang pangunahing anyo, ngunit kinakailangan ang mga proseso ng pagtatapos at pagpapalakas upang higit pang mapahusay ang katumpakan at pagganap nito upang matugunan ang mahigpit na mga kinakailangan ng high-speed roller chain transmission.
1. Pagwawasto nang May Katumpakan: Pagwawasto ng mga Maliliit na Depormasyon
Dahil sa pag-urong at pag-alis ng stress pagkatapos ng pagpapanday, ang mga workpiece ay maaaring magpakita ng maliliit na paglihis sa dimensyon. Sa proseso ng pagtatapos, isang precision correction die ang ginagamit upang maglagay ng presyon sa malamig na workpiece upang itama ang mga paglihis sa dimensyon sa loob ng IT8. Halimbawa, ang error sa pagiging bilog ng panlabas na diyametro ng roller ay dapat kontrolin sa ibaba ng 0.02mm, at ang error sa cylindricity ng panloob na diyametro ng manggas ay hindi dapat lumagpas sa 0.015mm upang matiyak ang maayos na transmisyon ng kadena pagkatapos ng pag-assemble.
2. Pagpapatigas ng Ibabaw: Pagpapabuti ng Paglaban sa Pagkasuot at Kaagnasan
Depende sa kapaligiran ng aplikasyon, ang mga workpiece ay nangangailangan ng naka-target na paggamot sa ibabaw:
Pag-carburize at Pag-quench: Ang mga roller at bushing ay ini-carburize sa isang carburizing furnace sa 900-950°C sa loob ng 4-6 na oras upang makamit ang surface carbon content na 0.8%-1.2%. Pagkatapos ay pinapa-quench at pinapa-temper ang mga ito sa mababang temperatura upang lumikha ng gradient microstructure na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na surface hardness at mataas na core toughness. Ang surface hardness ay maaaring umabot sa higit sa HRC60, at ang core impact toughness ay ≥50J/cm².
Pag-phosphate: Ang mga bahagi tulad ng mga chain plate ay nilalagay sa phosphate upang bumuo ng isang porous phosphate film sa ibabaw, na nagpapahusay sa kasunod na pagdikit ng grasa at nagpapabuti sa resistensya sa kalawang.
Shot Peening: Ang shot peening ng ibabaw ng chain plate ay lumilikha ng natitirang compressive stress sa pamamagitan ng epekto ng high-speed steel shot, na binabawasan ang pagsisimula ng fatigue crack at pinapahaba ang buhay ng fatigue ng chain.
IV. Inspeksyon sa Buong Proseso: Isang Depensa sa Kalidad upang Maalis ang mga Depekto
Ang bawat proseso ng katumpakan ng pagpapanday ay mahigpit na sinisiyasat, na bumubuo ng isang komprehensibong sistema ng kontrol sa kalidad mula sa mga hilaw na materyales hanggang sa natapos na produkto, na tinitiyak ang 100% katiyakan ng kalidad para sa lahat ng bahagi ng roller chain na umaalis sa pabrika.
1. Inspeksyon ng Proseso: Pagsubaybay sa mga Pangunahing Parameter sa Real-Time
Inspeksyon sa Pagpapainit: Ginagamit ang mga infrared thermometer upang subaybayan ang temperatura ng pagpapainit ng billet sa totoong oras, na may error na kinokontrol sa loob ng ±10°C.
Inspeksyon ng Amag: Ang lukab ng amag ay sinisiyasat para sa pagkasira sa bawat 500 bahaging nagagawa. Ang mga pagkukumpuni ng pagpapakintab ay agad na isinasagawa kung ang pagkamagaspang ng ibabaw ay lumampas sa Ra3.2μm.
Inspeksyon ng Dimensyon: Isang three-dimensional coordinate measuring machine ang ginagamit upang kumuha ng sample at siyasatin ang mga pinekeng bahagi, na nakatuon sa mga pangunahing dimensyon tulad ng panlabas na diyametro, panloob na diyametro, at kapal ng dingding. Ang sampling rate ay hindi bababa sa 5%.
2. Inspeksyon ng Tapos na Produkto: Komprehensibong Beripikasyon ng mga Tagapagpahiwatig ng Pagganap
Pagsubok sa Mekanikal na Pagganap: Kumuha ng sapalarang sample ng mga natapos na produkto para sa pagsubok sa katigasan (Rockwell hardness tester), pagsubok sa impact toughness (pendulum impact tester), at pagsubok sa tensile strength upang matiyak na sumusunod sa mga pamantayan ng produkto.
Hindi Mapanirang Pagsubok: Ginagamit ang ultrasonic testing upang matukoy ang mga panloob na depekto tulad ng mga butas at bitak, habang ginagamit naman ang magnetic particle testing upang matukoy ang mga depekto sa ibabaw at ilalim ng ibabaw.
Pagsubok sa Pag-assemble: Ang mga kwalipikadong bahagi ay ina-assemble sa isang roller chain at isinasailalim sa dynamic performance testing, kabilang ang katumpakan ng transmission, antas ng ingay, at tagal ng pagkapagod. Halimbawa, ang isang bahagi ay itinuturing na kwalipikado lamang kung ito ay patuloy na tumatakbo sa 1500 r/min sa loob ng 1000 oras nang walang anumang problema.
V. Mga Bentahe ng Proseso at Halaga ng Aplikasyon: Bakit ang Precision Forging ang Unang Pagpipilian ng Industriya?
Kung ikukumpara sa tradisyonal na proseso ng "pagpapalo + malawakang pagputol," ang precision forging ay nag-aalok ng tatlong pangunahing bentahe para sa paggawa ng roller chain:
Mataas na paggamit ng materyal: Ang paggamit ng materyal ay tumaas mula 60%-70% sa mga tradisyonal na proseso patungo sa mahigit 90%, na makabuluhang nagbawas sa pag-aaksaya ng mga hilaw na materyales;
Mataas na kahusayan sa produksyon: Gamit ang multi-station continuous forging at automated equipment, ang kahusayan sa produksyon ay 3-5 beses na mas mataas kaysa sa mga tradisyunal na proseso;
Napakahusay na pagganap ng produkto: Ipinamamahagi ng pagpapanday ang istruktura ng hibla ng metal sa hugis ng workpiece, na lumilikha ng isang naka-streamline na istraktura, na nagreresulta sa 20%-30% na pagtaas sa buhay ng pagkapagod kumpara sa mga makinang bahagi.
Ang mga bentaheng ito ay humantong sa malawakang paggamit ng mga precision forged roller chain sa paggawa ng mga high-end na kagamitan, tulad ng mga track drive para sa makinarya ng konstruksyon, mga timing system para sa mga makina ng sasakyan, at mga spindle drive para sa mga precision machine tool. Ang mga ito ay naging mga pangunahing bahagi ng kuryente na nagsisiguro sa matatag na operasyon ng mga kagamitang pang-industriya.
Konklusyon
Ang proseso ng precision forging para sa mga roller chain ay ang kulminasyon ng isang komprehensibong pamamaraan na pinagsasama ang agham ng mga materyales, teknolohiya ng amag, awtomatikong kontrol, at inspeksyon ng kalidad. Mula sa mahigpit na pamantayan sa pagpili ng hilaw na materyales, hanggang sa kontrol ng katumpakan sa antas ng milimetro sa core forging, hanggang sa komprehensibong beripikasyon sa pagsubok ng natapos na produkto, ang bawat proseso ay sumasalamin sa kahusayan at teknikal na lakas ng industriyal na pagmamanupaktura.
Oras ng pag-post: Set-24-2025