Процес виробництва роликових ланцюгів 12B

Процес виробництва роликових ланцюгів 12B: розкриття логіки точного виробництва основних компонентів промислової трансмісії

У світовому секторі промислових трансмісій та обробки матеріалів роликові ланцюги 12B, завдяки широкому діапазону потужності, стабільній вантажопідйомності, а також простоті встановлення та обслуговування, стали невід'ємною частиною трансмісії для гірничодобувної техніки, сільськогосподарської техніки та конвеєрних систем складальних ліній. Довгострокова надійність роликових ланцюгів 12B при високих навантаженнях та високочастотній роботі залежить від суворого та складного виробничого процесу. Від вибору сировини до поставки готової продукції, ретельний контроль на кожному етапі процесу має вирішальне значення для визначення терміну служби ланцюга, ефективності передачі та стійкості до ризиків. Сьогодні ми заглибимося в повний процес виробництва роликових ланцюгів 12B, пояснюючи технічні деталі цього «високоякісного ланцюга».

1. Основи процесу: Стандартне позиціонування та логіка вибору матеріалу для роликового ланцюга 12B

Перш ніж заглиблюватися в деталі процесу, важливо спочатку уточнити «еталон процесу» для роликового ланцюга 12B. Оскільки це передавальний ланцюг, що відповідає стандартам ANSI B29.1 (американський стандарт ланцюгів) та ISO 606 (міжнародний стандарт ланцюгів), його основні розміри, такі як крок (19,05 мм), діаметр ролика (11,91 мм) та ширина внутрішнього сегмента (12,57 мм), є стандартизованими та фіксованими. Основною метою процесу є досягнення максимальної продуктивності за рахунок матеріалів та технології обробки, дотримуючись цих стандартів.

1. Сумісність процесів Вибір основних матеріалів

Різні компоненти роликового ланцюга 12B потребують різних матеріалів та процесів попередньої обробки через різні сценарії навантаження:

Штифти та ролики: Як основні компоненти ланцюгової передачі, що витримують удари та тертя, обрана високовуглецева хромована підшипникова сталь SUJ2 (еквівалент вітчизняної сталі GCr15). Матеріал спочатку повинен пройти попередню обробку «сфероїдизуючим відпалом» — нагрівання сталі до 780-820°C протягом 4-6 годин, а потім повільне охолодження до температури нижче 500°C. Цей процес знижує твердість матеріалу (твердість за Брінеллем ≤ 207 HB), покращує оброблюваність та закладає основу для однорідної мікроструктури під час подальшої термічної обробки, запобігаючи розтріскуванню під час гартування.

Ланцюгові пластини та втулки: Ланцюгові пластини повинні витримувати навантаження на розтяг, тому використовується низьковуглецева легована конструкційна сталь ST52-3 (міцність на розтяг ≥ 520 МПа). Процес «гартування та відпуску» (гартування з подальшим високотемпературним відпуском) доводить твердість до HB220-250, забезпечуючи як міцність на розтяг, так і певний ступінь в'язкості для запобігання руйнуванню. Втулки виготовлені з цементованої сталі 20CrMnTi з подальшим процесом цементації для підвищення твердості поверхні, щоб витримувати тертя ковзання з штифтами.

II. Основний виробничий процес: точне перетворення від «сировини» до «ланок ланцюга»

Виробництво роликових ланцюгів 12B включає вісім основних процесів, кожен з яких вимагає суворого контролю параметрів процесу для забезпечення точності та продуктивності:

1. Попередня обробка сировини: розчищення шляху для переробки

Видалення іржі та олії: Після надходження до цеху вся сталь спочатку пропускається через лужну ванну для знежирення (50-60°C, замочування протягом 15-20 хвилин) для видалення поверхневого масла. Потім її травлять соляною кислотою (концентрація 15%-20%, замочування при кімнатній температурі протягом 8-12 хвилин) для видалення окалини. Нарешті, сталь промивають чистою водою та сушать, щоб запобігти впливу домішок на точність подальшої обробки.

Точне різання: Залежно від розміру компонента, для різання використовується розпилювання на верстаті з ЧПК або лазерне різання. Допуски на довжину різання штифтів повинні контролюватися в межах ±0,1 мм, тоді як різання ланцюгових пластин повинно підтримувати відхилення співвідношення сторін ≤0,05%, щоб запобігти деформації під час подальшого штампування.

2. Прецизійна обробка ключових компонентів: міліметрова точність

Штампування та пробивання ланцюгових пластин: Штампування та пробивання ланцюгових пластин виконується на прес-формі з ЧПК за допомогою «безперервної прогресивної матриці». Спочатку вирізається контур ланцюгової пластини, а потім отвори для штифтів на обох кінцях. Допуски положення отворів повинні контролюватися до H7 (діапазон допусків 0-0,018 мм), з похибкою відстані між центрами отворів ≤0,05 мм, щоб забезпечити подальше точне прилягання до штифтів. Після штампування необхідне видалення задирок (за допомогою шліфувального круга або вібраційного шліфування), щоб запобігти травмуванню операторів гострими краями або перешкодам під час складання. Холодне кування роликами: Сталь SUJ2 формується за один крок за допомогою багатостанційної машини для холодного кування. Дріт спочатку кується, потім екструдується у форму ролика і, нарешті, пробивається (для вставки у втулку). Під час процесу холодного кування необхідно контролювати температуру матриці (≤200°C) і тиск (300-400 МПа), щоб забезпечити похибку округлості ролика ≤0,03 мм для запобігання ексцентричному зносу під час роботи.
Оздоблення штифта: Штифт спочатку грубо шліфується за допомогою безцентрового шліфувального верстата (з допуском зовнішнього діаметра ±0,05 мм), потім тонко шліфується до кінцевих розмірів (допуск H8, 0-0,022 мм) за допомогою циліндричного шліфувального верстата. Підтримується шорсткість поверхні Ra ≤0,8 мкм. Ця гладка поверхня зменшує тертя ковзання з втулкою, подовжуючи термін її служби.

3. Термічна обробка: забезпечення «міцної серцевини» компонентів
Відпуск ланцюгових пластин: Після штампування ланцюгові пластини поміщають у піч безперервного гартування, витримують при температурі 850-880°C протягом 30 хвилин, а потім гартують в олії. Потім їх поміщають у піч для відпуску при температурі 550-600°C протягом 2 годин. Кінцева твердість досягає HB220-250, а міцність на розтяг збільшується до ≥800 МПа, що гарантує, що вони можуть витримувати номінальне навантаження на розтяг ланцюга 12B (≥18,8 кН). Загартування штифтів та роликів + низький відпуск: штифти та ролики SUJ2 нагрівають до 830-850°C (температура витримки 25 хвилин) у печі для гартування з сітчастою стрічкою, гартують в олії, а потім відпускають при низькій температурі при 160-180°C протягом 2 годин, досягаючи поверхневої твердості HRC 58-62 та твердості серцевини HRC 30-35. Ця структура «тверда зовнішня частина, міцна внутрішня частина» протистоїть зносу та пом'якшує удари, запобігаючи поломкам. Цементація та гартування гільзи: Гільзу 20CrMnTi поміщають у піч для цементації та нагрівають при температурі 920-940°C протягом 4-6 годин з метанолом та пропаном (цементаційними агентами) для досягнення вмісту вуглецю на поверхні 0,8%-1,2%. Потім гільзу гартують (охолодження в маслі при 850°C) та відпускають за низької температури (180°C). Отримана твердість поверхні становить HRC 58-62, а глибина цементованого шару становить 0,8-1,2 мм, що ефективно подовжує термін служби гільзи при терті об штифт.

4. Модульне складання: забезпечення загальної координації ланцюга

Збірка внутрішньої та зовнішньої ланки: Внутрішня ланка складається з втулки, ролика та внутрішньої пластини ланки. Спочатку втисніть втулку в отвір для штифта внутрішньої пластини ланки (посадка з натягом, зусилля пресування 5-8 кН). Потім посуньте ролик по втулці (посадка з зазором, зазор 0,02-0,05 мм). Зовнішня ланка складається з штифта та зовнішньої пластини ланки. Штифт втиснуто в отвір зовнішньої пластини ланки (посадка з натягом). Після пресування перевірте перпендикулярність (відхилення ≤ 0,5°), щоб запобігти заклинюванню під час роботи.
Повне складання ланцюга та попереднє розтягування: Внутрішні та зовнішні ланки з'єднуються разом, утворюючи цілісний ланцюг. Після цього проводиться «попереднє розтягування» — на спеціалізованій машині для випробування на розтяг протягом 30 хвилин прикладається сила розтягу 80% від номінального навантаження (приблизно 15 кН). Це усуває початкове подовження ланцюга та дозволяє компонентам щільніше прилягати один до одного. Це дозволяє контролювати подальше подовження в межах 0,5% (порівняно із середнім показником по галузі 1%-1,5%).

III. Процес контролю якості: повна перевірка процесу для усунення неякісної продукції

Роликові ланцюги 12B для експорту проходять багатовимірні випробування для забезпечення відповідності міжнародним стандартам. Основні етапи випробувань включають:

1. Перевірка точності розмірів

Для перевірки ключових розмірів, таких як відстань між центрами отворів ланцюгової пластини, зовнішній діаметр штифта та діаметр ролика, використовується тривимірна координатно-вимірювальна машина (КВМ). Вибірка з 20 деталей на партію проводиться випадковим чином зі 100% показником успішного виконання.

Для перевірки кроку ланцюга використовується калібр кроку. Відхилення кроку на метр має бути ≤0,3 мм, щоб забезпечити точне зачеплення із зірочкою.

2. Випробування механічних властивостей
Випробування на міцність на розтяг: Ланцюг піддається натягу на випробувальній машині на розтяг до розриву. Розривне навантаження має бути ≥ 28,2 кН ​​(значно перевищуючи номінальне навантаження 18,8 кН), щоб забезпечити безпеку у разі перевантаження.
Випробування на втому: Ланцюг встановлюється на «машину для випробування на втому ланцюгів» та піддається 50% номінального навантаження (приблизно 9,4 кН) зі швидкістю 1500 об/хв. Втома повинна бути ≥ 500 годин (галузевий стандарт становить 300 годин), що імітує надійність за тривалих умов високого навантаження.

3. Перевірка якості поверхні

Використовуйте тестер шорсткості поверхні для перевірки поверхонь штифта та ролика; значення Ra має бути ≤0,8 мкм.

Перевірте обробку поверхні (наприклад, цинкування, чорніння): товщина шару цинкування повинна бути ≥8 мкм і не повинна мати слідів іржі після 48-годинного випробування в сольовому тумані (нейтральний сольовий туман, 5% розчин NaCl). Обробка чорніння повинна бути рівномірною та без плям, а адгезія повинна відповідати стандарту GB/T 10125.

IV. Цінність майстерності: Чому високоякісна майстерність підвищує конкурентоспроможність роликових ланцюгів 12B на ринку?

Технологічні переваги роликового ланцюга 12B безпосередньо перетворюються на цінність:

Довший термін служби: Завдяки використанню матеріалу SUJ2 та точної термічної обробки ланцюг може похвалитися середнім терміном служби 8000-10 000 годин, що на 40% довше, ніж у звичайних ланцюгів (5000-6000 годин), що зменшує витрати на заміну та час простою.

Більш стабільна передача: Міліметрова точність розмірів та попереднє розтягування забезпечують биття ланцюга ≤0,1 мм під час роботи, підтримуючи ефективність передачі понад 98%, що робить його придатним для високошвидкісних застосувань, таких як текстильне обладнання та автоматизовані складальні лінії.

Широка адаптація: Додаткові методи обробки поверхні (оцинкування, чорніння та фосфатування) та індивідуальні рішення для термічної обробки (такі як низькотемпературний відпуск для низькотемпературних середовищ) відповідають різноманітним експлуатаційним вимогам. Наприклад, оцинковані ланцюги можна використовувати на харчових заводах для запобігання іржі, а фосфатовані ланцюги можна використовувати в гірничодобувному обладнанні для захисту від пилу та зносу.

Висновок: Майстерність виготовлення – це «прихована конкурентна перевага» роликових ланцюгів 12B

На світовому ринку роликових ланцюгів 12B «низька ціна» більше не є основною перевагою. Натомість, «точність процесу» та «стабільність продуктивності» є ключем до завоювання довіри закордонних клієнтів. Від суворих стандартів вибору сировини до контролю на міліметровому рівні у виробничому процесі та комплексних передвідвантажувальних перевірок, кожен процес несе зобов'язання щодо надійності продукції.