Rolikli zanjir deformatsiyasini kamaytirish uchun payvandlash moslamasini qanday loyihalash mumkin?

Rolikli zanjir deformatsiyasini kamaytirish uchun payvandlash moslamasini qanday loyihalash mumkin?

Rolikli zanjir ishlab chiqarishda payvandlash bo'g'inlarni ulash va zanjirning mustahkamligini ta'minlash uchun juda muhim jarayondir. Biroq, payvandlash paytida termal deformatsiya ko'pincha doimiy muammoga aylanadi va mahsulotning aniqligi va ishlashiga ta'sir qiladi. Deformatsiyalanganrolikli zanjirlarzanjirning og'ishi, notekis qadam va nomuvofiq zanjir kuchlanishi kabi muammolarni ko'rsatishi mumkin. Bu muammolar nafaqat uzatish samaradorligini pasaytiradi, balki aşınmayı oshiradi, xizmat muddatini qisqartiradi va hatto uskunaning ishdan chiqishiga olib keladi. Deformatsiyani nazorat qilishning asosiy vositasi sifatida payvandlash moslamalari dizayni rolikli zanjirli payvandlash sifatini bevosita belgilaydi. Ushbu maqolada rolikli zanjirli payvandlash deformatsiyasining asosiy sabablari ko'rib chiqiladi va ishlab chiqarish amaliyotchilari uchun amaliy texnik yechimlarni taqdim etib, ilmiy moslama dizayni orqali deformatsiyani qanday boshqarishni tizimli ravishda tushuntiriladi.

Birinchidan, tushuning: rolikli zanjirli payvandlash deformatsiyasining asosiy sababi nima?

Armaturani loyihalashdan oldin, avvalo, rolikli zanjirli payvandlash deformatsiyasining asosiy sababini - notekis issiqlik kirishi va yetarlicha ushlab turmaslik natijasida yuzaga keladigan kuchlanishning yo'qolishini tushunishimiz kerak. Rolikli zanjirli bog'lamlar odatda tashqi va ichki plitalar, pinlar va vtulkalardan iborat. Payvandlash paytida mahalliy isitish asosan plitalar, pinlar va vtulkalar orasidagi ulanishga qo'llaniladi. Bu jarayonda deformatsiyaning asosiy sabablari quyidagicha umumlashtirilishi mumkin:

Muvozanatsiz issiqlik kuchlanishi taqsimoti: Payvandlash yoyi tomonidan hosil bo'ladigan yuqori harorat metallning mahalliy tez kengayishiga olib keladi, atrofdagi isitilmaydigan joylar esa past harorat va yuqori qattiqlik tufayli cheklovchi omil bo'lib xizmat qiladi, qizdirilgan metallning erkin kengayishiga to'sqinlik qiladi va siqilish kuchlanishini hosil qiladi. Sovutish paytida qizdirilgan metall qisqaradi, bu esa atrofdagi joylar tomonidan to'sqinlik qilinadi, natijada cho'zilish kuchlanishi paydo bo'ladi. Kuchlanish materialning egilish nuqtasidan oshib ketganda, doimiy deformatsiya, masalan, egilgan halqalar va noto'g'ri hizalangan ignalar paydo bo'ladi.

Komponentlarni joylashtirish aniqligining yetarli emasligi: Rolikli zanjirning qadami va bog'lanish parallelligi asosiy aniqlik ko'rsatkichlari hisoblanadi. Agar payvandlashdan oldin armaturadagi komponentlarni joylashtirish bo'yicha ma'lumotnoma noaniq bo'lsa va siqish kuchi beqaror bo'lsa, payvandlash paytida termal kuchlanish ta'sirida komponentlar lateral yoki uzunlamasına noto'g'ri joylashishga moyil bo'ladi, natijada qadam og'ishlari va bog'lanish buzilishi yuzaga keladi. Payvandlash ketma-ketligi va armatura o'rtasidagi yomon moslik: Noto'g'ri payvandlash ketma-ketligi ish qismida issiqlik to'planishiga olib kelishi mumkin, bu esa mahalliy deformatsiyani kuchaytiradi. Agar armatura payvandlash ketma-ketligiga asoslangan dinamik cheklovlarni ta'minlay olmasa, deformatsiya yanada kuchayadi.

Ikkinchidan, payvandlash moslamasini loyihalashning asosiy tamoyillari: aniq joylashish, barqaror qisish va moslashuvchan issiqlik tarqalishi.

Rolikli zanjirlarning strukturaviy xususiyatlari (bir nechta komponentlar va yupqa, oson deformatsiyalanadigan zanjir plitalari) va payvandlash talablarini hisobga olgan holda, armatura dizayni manbadagi deformatsiyani nazorat qilish uchun uchta asosiy printsipga amal qilishi kerak:

1. Birlashtirilgan ma'lumotlar printsipi: Yadro aniqlik ko'rsatkichlaridan joylashuv ma'lumotlari sifatida foydalanish

Rolikli zanjirlarning asosiy aniqligi qadam aniqligi va zanjir plastinka parallelligidir, shuning uchun armatura joylashtirish dizayni ushbu ikki ko'rsatkichga qaratilishi kerak. Klassik "bir tekislik, ikki pinli" joylashtirish usuli tavsiya etiladi: zanjir plastinkasining tekis yuzasi asosiy joylashtirish yuzasi bo'lib xizmat qiladi (uch daraja erkinlikni cheklaydi) va ikkita joylashtirish pinlari, pin teshiklari bilan birlashtirilgan (mos ravishda ikki va bir daraja erkinlikni cheklaydi), to'liq joylashtirishga erishiladi. Joylashtirish pinlari aşınmaya bardoshli qotishma po'latdan (masalan, Cr12MoV) yasalgan va uzoq muddatli foydalanishdan keyin ham joylashtirish aniqligi saqlanib qolishini ta'minlash uchun sovitilgan (qattiqlik ≥ HRC58) bo'lishi kerak. Joylashtirish pinlari va zanjir plastinka pin teshiklari orasidagi bo'shliq payvandlash paytida siqishni osonlashtirish va komponentlarning harakatlanishini oldini olish uchun 0,02-0,05 mm oralig'ida saqlanishi kerak.

2. Siqish kuchiga moslashish printsipi: "Yetarli va zarar yetkazmaydigan"

Siqish kuchini loyihalash deformatsiyaning oldini olish va shikastlanishning oldini olishni muvozanatlash uchun juda muhimdir. Haddan tashqari siqish kuchi zanjir plastinkasining plastik deformatsiyasiga olib kelishi mumkin, juda oz kuch esa payvandlash kuchlanishiga xalaqit berishi mumkin. Quyidagi dizayn jihatlariga rioya qilish kerak:

Siqish nuqtasi mos ravishda joylashtirilishi kerak: payvandlash joyiga yaqin (payvandlash joyidan ≤20 mm) va zanjir plastinkasining qattiq qismida (masalan, pin teshigi chetiga yaqin) joylashgan bo'lishi kerak, bu zanjir plastinkasining o'rtasida ta'sir qiluvchi siqish kuchi tufayli egilishning oldini oladi. Sozlanishi mumkin bo'lgan siqish kuchi: Zanjir qalinligi (odatda 3-8 mm) va materialga (asosan 20Mn va 40MnB kabi qotishma konstruktiv po'latlarga) asoslangan holda tegishli siqish usulini tanlang. Bu usullar pnevmatik siqish (ommaviy ishlab chiqarish uchun mos, siqish kuchi bosim regulyatori orqali sozlanishi mumkin, 5-15N gacha) yoki vintli siqish (kichik partiyalarni sozlash uchun mos, barqaror siqish kuchiga ega) ni o'z ichiga oladi.
Moslashuvchan qisish kontakti: Siqish bloki va zanjir orasidagi aloqa joyiga poliuretan qistirma (qalinligi 2-3 mm) qo'llaniladi. Bu ishqalanishni oshiradi va shu bilan birga qisish blokining zanjir yuzasiga chuqur kirib ketishi yoki tirnalishi oldini oladi.

3. Issiqlik tarqalish sinergiyasi printsipi: qisqich va payvandlash jarayoni o'rtasidagi issiqlik mosligi

Payvandlash deformatsiyasi asosan issiqlikning notekis taqsimlanishidan kelib chiqadi. Shuning uchun, qisqich "faol issiqlik tarqalishi va passiv issiqlik o'tkazuvchanligi" ning ikki tomonlama yondashuvi orqali issiqlik kuchlanishini kamaytiradigan yordamchi issiqlik tarqalishini ta'minlashi kerak. Passiv issiqlik o'tkazuvchanligi uchun armatura korpusi an'anaviy quyma temir (issiqlik o'tkazuvchanligi 45W/(m・K)) o'rnini bosuvchi alyuminiy qotishmasi (issiqlik o'tkazuvchanligi 202W/(m・K)) yoki mis qotishmasi (issiqlik o'tkazuvchanligi 380W/(m・K)) kabi yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega materialdan tayyorlanishi kerak. Bu payvandlash sohasida issiqlik o'tkazuvchanligini tezlashtiradi. Faol issiqlik tarqalishi uchun armatura payvandi yaqinida sovutish suvi kanallarini loyihalash mumkin va issiqlik almashinuvi orqali mahalliy issiqlikni olib tashlash uchun aylanma sovutish suvi (suv harorati 20-25°C da boshqariladi) kiritilishi mumkin, bu esa ish qismini yanada bir xil sovutish imkonini beradi.

Uchinchidan, rolikli zanjir deformatsiyasini kamaytirish uchun qisqich dizaynidagi asosiy strategiyalar va tafsilotlar

Yuqoridagi tamoyillarga asoslanib, biz dizaynimizni aniq tuzilmalar va funktsiyalarga qaratishimiz kerak. Quyidagi to'rtta strategiyani haqiqiy ishlab chiqarishda bevosita qo'llash mumkin:

1. Modulli joylashishni aniqlash tuzilishi: Bir nechta rolikli zanjir xususiyatlariga moslasha oladi, joylashishni aniqlashning izchilligini ta'minlaydi

Rolikli zanjirlar turli xil spetsifikatsiyalarda (masalan, 08A, 10A, 12A va boshqalar, qadamlari 12,7 mm dan 19,05 mm gacha) mavjud. Har bir spetsifikatsiya uchun alohida armatura loyihalash xarajatlarni va o'zgartirish vaqtini oshiradi. Biz modulli joylashtirish komponentlaridan foydalanishni tavsiya qilamiz: Joylashtirish pinlari va bloklari almashtirilishi va armatura asosiga murvatlar orqali ulanishi uchun mo'ljallangan. Spetsifikatsiyalarni o'zgartirganda, shunchaki eski joylashtirish komponentini olib tashlang va mos keladigan qadamga ega yangisini o'rnating, bu esa o'zgartirish vaqtini 5 daqiqadan kamroqqa qisqartiradi. Bundan tashqari, barcha modulli komponentlarning joylashtirish ma'lumotlari turli xil spetsifikatsiyalarga ega rolikli zanjirlar uchun izchil joylashtirish aniqligini ta'minlash uchun armatura asosining ma'lumotlar yuzasiga mos kelishi kerak.

2. Simmetrik cheklov dizayni: payvandlash kuchlanishining "o'zaro ta'sirini" qoplash

Rolikli zanjirli payvandlash ko'pincha nosimmetrik tuzilmalarni o'z ichiga oladi (masalan, pinni qo'shaloq zanjirli plastinkaga bir vaqtning o'zida payvandlash). Shuning uchun, armatura kuchlanishlarni qoplash orqali deformatsiyani minimallashtirish uchun nosimmetrik cheklash dizaynidan foydalanishi kerak. Masalan, qo'shaloq zanjirli plastinka va pinni payvandlash jarayonida, payvandlash issiqlik kirishi va cheklash kuchining izchil bo'lishini ta'minlash uchun armatura zanjirning ikkala tomoniga joylashtirish bloklari va qisish moslamalari bilan nosimmetrik tarzda joylashtirilishi kerak. Bundan tashqari, payvandlash paytida markazdagi egilish kuchlanishini kamaytirish uchun zanjirning o'rtasiga, zanjirli plitalar tekisligi bilan bir tekisda yordamchi tayanch bloki qo'yilishi mumkin. Amaliy ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, nosimmetrik cheklash dizayni rolikli zanjirlardagi qadam og'ishini 30%-40% ga kamaytirishi mumkin.

3. Dinamik kuzatuv qisqichi: Payvandlash paytida termal deformatsiyaga moslashish

Payvandlash jarayonida ish qismi issiqlik kengayishi va qisqarishi tufayli bir necha daqiqalik siljishlarga uchraydi. Qattiq qisish usuli stress konsentratsiyasiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, armatura dinamik kuzatuv qisish mexanizmi bilan loyihalashtirilishi mumkin: siljish sensori (masalan, 0,001 mm aniqlikdagi lazer siljish sensori) zanjir plastinkasining deformatsiyasini real vaqt rejimida kuzatib boradi va signalni PLC boshqaruv tizimiga uzatadi. Keyin servo motor tegishli qisish kuchini saqlab qolish uchun qisish blokini mikro-sozlashlar uchun boshqaradi (0-0,5 mm sozlash diapazoni bilan). Ushbu dizayn, ayniqsa, qalin plastinkali rolikli zanjirlarni (qalinligi ≥ 6 mm) payvandlash uchun juda mos keladi, bu esa issiqlik deformatsiyasi natijasida zanjirning yorilishini samarali ravishda oldini oladi.

4. Payvandlashdan qochish va yo'naltirish dizayni: Aniq payvandlash yo'lini ta'minlaydi va issiqlik ta'sir qiladigan zonani kamaytiradi
Payvandlash jarayonida payvandlash tabancasining harakat yo'lining aniqligi payvandlash sifati va issiqlik kiritishiga bevosita ta'sir qiladi. Armatura payvandlash chokining oldini olish trubasi va payvandlash tabancasi yo'naltiruvchisi bilan jihozlangan bo'lishi kerak. Armatura va payvandlash tabancasi o'rtasidagi shovqinni oldini olish uchun payvandlash choki yaqinida U shaklidagi oldini olish trubasi (payvandlash chokidan 2-3 mm kengroq va 5-8 mm chuqurlikda) yaratilishi kerak. Bundan tashqari, payvandlash tabancasining oldindan belgilangan yo'l bo'ylab bir tekis harakatlanishini ta'minlash uchun armatura ustiga yo'naltiruvchi rels o'rnatilishi kerak (payvandlash tezligi 80-120 mm/min tavsiya etiladi), bu esa payvandlashning tekisligini va bir xil issiqlik kiritishini ta'minlaydi. Payvandlash sachrashining armaturaga zarar yetkazmasligi uchun oldini olish trubasiga keramik izolyatsiya materialini ham qo'yish mumkin.

To'rtinchidan, armatura optimallashtirish va tekshirish: dizayndan amalga oshirishgacha yopiq tsiklli boshqaruv

Yaxshi dizayn chinakamiga amalga oshirilishidan oldin optimallashtirish va tekshirishni talab qiladi. Quyidagi uchta qadam armatura amaliyligi va ishonchliligini ta'minlashi mumkin:

1. Cheklangan elementlarni simulyatsiya qilish tahlili: deformatsiyani bashorat qilish va strukturani optimallashtirish

Armatura ishlab chiqarishdan oldin, ANSYS va ABAQUS kabi chekli elementli dasturlar yordamida termal-strukturaviy mufta simulyatsiyalari amalga oshiriladi. Rolikli zanjir materiali parametrlarini (masalan, termal kengayish koeffitsienti va elastik modul) va payvandlash jarayoni parametrlarini (masalan, 180-220A payvandlash oqimi va 22-26V kuchlanish) kiritish payvandlash paytida armatura va ish qismidagi harorat va kuchlanish taqsimotini simulyatsiya qiladi, potentsial deformatsiya maydonlarini bashorat qiladi. Masalan, agar simulyatsiya zanjir plastinkasining o'rtasida haddan tashqari egilish deformatsiyasini ko'rsatsa, armaturadagi mos keladigan joyga qo'shimcha tayanch qo'shilishi mumkin. Agar kuchlanish konsentratsiyasi joylashish pimida yuzaga kelsa, pimning file radiusini optimallashtirish mumkin (R2-R3 tavsiya etiladi). Simulyatsiyani optimallashtirish armaturaning sinov va xato xarajatlarini kamaytirishi va ishlab chiqish siklini qisqartirishi mumkin.

2. Sinov payvandlash tekshiruvi: Kichik partiyali sinovlar va takroriy sozlashlar

Armatura ishlab chiqarilgandan so'ng, kichik partiyali payvandlash sinovini o'tkazing (tavsiya etiladi: 50-100 dona). Quyidagi ko'rsatkichlarga e'tibor qarating:

Aniqlik: Qadam og'ishini (≤0,1 mm bo'lishi kerak) va zanjir plastinka parallelligini (≤0,05 mm bo'lishi kerak) o'lchash uchun universal asbob mikroskopidan foydalaning;

Deformatsiya: Zanjir plastinkasining tekisligini skanerlash va payvandlashdan oldin va keyin deformatsiyani taqqoslash uchun koordinata o'lchash mashinasidan foydalaning;

Barqarorlik: 20 ta bo'lakni uzluksiz payvandlagandan so'ng, armaturaning joylashuv pinlari va qisish bloklarining aşınmasını tekshiring va qisish kuchining barqarorligiga ishonch hosil qiling.

Sinov payvandlash natijalariga asoslanib, armatura ommaviy ishlab chiqarish talablariga javob bermaguncha, siqish kuchini sozlash va sovutish kanalining joylashuvini optimallashtirish kabi takroriy sozlashlar amalga oshiriladi.

3. Kundalik texnik xizmat ko'rsatish va kalibrlash: uzoq muddatli aniqlikni ta'minlash

Armatura ishga tushirilgandan so'ng, muntazam texnik xizmat ko'rsatish va kalibrlash tizimi yaratilishi kerak:

Kundalik texnik xizmat ko'rsatish: Asbob yuzasidan payvandlash sachrashlari va moy dog'larini tozalang va qisqich moslamasining pnevmatik/gidravlik tizimlarida oqishlarni tekshiring.

Haftalik kalibrlash: Joylashtirish pinlarining joylashuv aniqligini sozlash uchun o'lchov bloklari va terish indikatorlaridan foydalaning. Agar og'ish 0,03 mm dan oshsa, ularni darhol sozlang yoki almashtiring.

Oylik tekshirish: Sovutish suvi kanallarini tiqilib qolganligini tekshiring va eskirgan poliuretan qistirmalari va joylashuv qismlarini almashtiring.

Standartlashtirilgan texnik xizmat ko'rsatish orqali armaturaning ishlash muddati uzaytirilishi mumkin (odatda 3-5 yilgacha), bu esa uzoq muddatli ishlab chiqarish jarayonida samarali deformatsiyani nazorat qilishni ta'minlaydi.

Beshinchidan, amaliy tadqiqot: Og'ir mashinasozlik kompaniyasida armaturalarni takomillashtirish amaliyoti

Og'ir yuk ko'taruvchi rolikli zanjirlar ishlab chiqaruvchisi (konchilik mashinalarida ishlatiladigan) payvandlashdan keyin zanjir bo'g'inlarida haddan tashqari buzilish (≥0,3 mm) bilan bog'liq muammolarga duch keldi, natijada mahsulotning malaka darajasi atigi 75% ni tashkil etdi. Quyidagi armatura yaxshilanishlari tufayli o'tish darajasi 98% gacha oshdi:

Joylashtirishni yangilash: Asl bitta joylashuv pimi "ikki pin + tekis sirt" joylashuv tizimi bilan almashtirildi, bu esa bo'shliqni 0,03 mm gacha kamaytirdi va qismning siljishi muammosini hal qildi;

Issiqlik tarqalishini optimallashtirish: Armatura korpusi mis qotishmasidan tayyorlangan va sovutish kanallariga ega, bu esa payvandlash sohasidagi sovutish tezligini 40% ga oshiradi;

Dinamik siqish: Stress konsentratsiyasini oldini olish uchun siqish kuchini real vaqt rejimida sozlash uchun joy almashtirish sensori va servo siqish tizimi o'rnatilgan;

Simmetrik cheklovlar: Payvandlash kuchlanishini qoplash uchun zanjirning ikkala tomoniga simmetrik qisqich bloklari va tayanch bloklari o'rnatilgan.

Yaxshilanishlardan so'ng, rolikli zanjirning og'ish darajasi 0,05 mm ichida boshqariladi va buzilish ≤0,1 mm bo'lib, mijozning yuqori aniqlik talablariga to'liq javob beradi.

Xulosa: Armatura dizayni rolikli zanjirli payvandlash sifati uchun "birinchi himoya chizig'i" hisoblanadi.

Rolikli zanjirli payvandlash deformatsiyasini kamaytirish bitta bosqichni optimallashtirish masalasi emas, balki joylashtirish, siqish, issiqlik tarqalishi, ishlov berish va texnik xizmat ko'rsatishni o'z ichiga olgan tizimli jarayon bo'lib, payvandlash moslamasini loyihalash asosiy komponent hisoblanadi. Birlashtirilgan joylashtirish tuzilishidan tortib, moslashuvchan siqish kuchini boshqarishgacha, dinamik kuzatuvning moslashuvchan dizaynigacha, har bir detal deformatsiya effektiga bevosita ta'sir qiladi.