Rullīšu ķēdes ārējās saites plāksnes štancēšanas procesa standarti

Rullīšu ķēdes ārējās saites plāksnes štancēšanas procesa standarti

Rūpnieciskajās transmisijas sistēmās rullīšu ķēdes ir galvenās transmisijas sastāvdaļas, un to veiktspēja tieši nosaka iekārtas darbības efektivitāti un kalpošanas laiku. Ārējās saites plāksnes, ķēdes "skelets", ir...rullīšu ķēde, spēlē izšķirošu lomu slodzes pārnesē un ķēdes posmu savienošanā. To ražošanas procesa standartizācija un precizitāte ir izšķiroši faktori, kas ietekmē rullīšu ķēdes vispārējo kvalitāti. Štancēšana, kas ir galvenā ārējo posmu plākšņu ražošanas metode, prasa stingrus standartus katrā solī, sākot no izejvielu izvēles līdz gatavā produkta piegādei, lai nodrošinātu, ka ārējām posmu plāksnēm ir pietiekama izturība, sīkstums un izmēru precizitāte. Šajā rakstā tiks sniegta padziļināta rullīšu ķēdes ārējo posmu plākšņu štancēšanas pilnu procesa standartu analīze, sniedzot nozares praktiķiem profesionālu atsauci un ļaujot gala lietotājiem skaidrāk izprast augstas kvalitātes rullīšu ķēžu procesa loģiku.

I. Pamata garantijas pirms zīmogošanas: izejvielu izvēle un pirmapstrādes standarti

Ārējo saišu plākšņu veiktspēja sākas ar augstas kvalitātes izejvielām. Štancēšanas process nosaka skaidras prasības materiāla mehāniskajām īpašībām un ķīmiskajam sastāvam, kas ir priekšnoteikumi turpmāko procesu netraucētai norisei. Pašlaik galvenie materiāli ārējo saišu plākšņu ražošanai nozarē ir zema oglekļa satura sakausējuma konstrukcijas tēraudi (piemēram, 20Mn2 un 20CrMnTi) un augstas kvalitātes oglekļa konstrukcijas tēraudi (piemēram, 45. markas tērauds). Materiāla izvēle ir atkarīga no rullīšu ķēdes pielietojuma (piemēram, lielas slodzes, liels ātrums un kodīga vide). Tomēr neatkarīgi no izvēlētā materiāla tam jāatbilst šādiem pamatstandartiem:

1. Izejvielu ķīmiskā sastāva standarti
Oglekļa (C) satura kontrole: 45. marga tēraudam oglekļa saturam jābūt no 0,42 % līdz 0,50 %. Augstāks oglekļa saturs var palielināt materiāla trauslumu un plaisāšanu štancēšanas laikā, savukārt zemāks oglekļa saturs var ietekmēt tā stiprību pēc sekojošas termiskās apstrādes. 20Mn2 tērauda mangāna (Mn) saturam jābūt no 1,40 % līdz 1,80 %, lai uzlabotu materiāla sacietējamību un izturību, nodrošinot, ka ārējās savienojuma plāksnes ir izturīgas pret lūzumiem trieciena slodzes ietekmē. Kaitīgo elementu robežvērtības: Sēra (S) un fosfora (P) saturs ir stingri jākontrolē zem 0,035 %. Šie divi elementi var veidot savienojumus ar zemu kušanas temperatūru, izraisot materiāla “karstā trausluma” vai “aukstā trausluma” veidošanos štancēšanas procesā, ietekmējot gatavo produktu ražu.

2. Izejvielu pirmapstrādes standarti

Pirms nonākšanas štancēšanas procesā izejvielas tiek pakļautas trim pirmapstrādes posmiem: kodināšanai, fosfatēšanai un eļļošanai. Katram posmam ir skaidras kvalitātes prasības:

Kodināšana: Izmantojot 15–20 % sālsskābes šķīdumu, iemērciet to istabas temperatūrā 15–20 minūtes, lai no tērauda virsmas noņemtu katlakmeni un rūsu. Pēc kodināšanas tērauda virsmai jābūt bez redzama katlakmens un pārmērīgas korozijas (punktveida korozijas), kas var ietekmēt nākamā fosfāta pārklājuma saķeri.

Fosfatēšana: Izmantojot cinka bāzes fosfatēšanas šķīdumu, apstrādājiet 50–60 °C temperatūrā 10–15 minūtes, lai izveidotu fosfāta pārklājumu ar 5–8 μm biezumu. Fosfāta pārklājumam jābūt vienmērīgam un blīvam, un adhēzijai jāsasniedz 1. līmenis (bez lobīšanās), izmantojot šķērsgriezuma testu. Tas samazina berzi starp štancēšanas matricu un tērauda plāksni, pagarinot matricas kalpošanas laiku un uzlabojot ārējās savienojuma plāksnes izturību pret rūsu.

Eļļas uzklāšana: Uz fosfāta pārklājuma virsmas uzsmidziniet plānu pretkorozijas eļļas kārtu (biezums ≤ 3 μm). Eļļas plēvei jābūt vienmērīgi uzklātai bez spraugām vai uzkrāšanās. Tas novērš tērauda plāksnes rūsēšanu uzglabāšanas laikā, vienlaikus saglabājot precizitāti turpmākajās štancēšanas operācijās.

II. Serdes štancēšanas procesu standarti: precīza kontrole no sagataves līdz formēšanai

Rullīšu ķēdes ārējo posmu štancēšanas process galvenokārt sastāv no četriem galvenajiem posmiem: saspiešanas, caurumošanas, formēšanas un apgriešanas. Iekārtu parametri, presformas precizitāte un katra posma darbības procedūras tieši ietekmē ārējo posmu izmēru precizitāti un mehāniskās īpašības. Stingri jāievēro šādi standarti:

1. Atblīvēšanas procesa standarti
Sagatavju veidošana ietver neapstrādātu tērauda loksņu perforēšanu sagatavēs, kas atbilst ārējo posmu atlocītajiem izmēriem. Šajā procesā ir ļoti svarīgi nodrošināt sagatavju izmēru precizitāti un malu kvalitāti.

Iekārtu izvēle: Nepieciešama slēgta viena punkta prese (tonnāža mainās atkarībā no ārējās saites izmēra, parasti 63–160 kN). Preses slīdņa gājiena precizitāte jākontrolē ±0,02 mm robežās, lai nodrošinātu vienmērīgu katras preses gājienu un izvairītos no izmēru novirzēm.

Štancformas precizitāte: Attālums starp perforatoru un sagataves štancformu jānosaka, pamatojoties uz materiāla biezumu, parasti 5–8 % no materiāla biezuma (piemēram, ja materiāla biezums ir 3 mm, atstarpe ir 0,15–0,24 mm). Štancformas griešanas malas raupjumam jābūt zem Ra0,8 μm. Ja malas nodilums pārsniedz 0,1 mm, tā nekavējoties jāpārslīpē, lai novērstu atgraušu veidošanos uz sagataves malas (atraušu augstums ≤ 0,05 mm).

Izmēru prasības: Lai nodrošinātu precīzus atskaites punktus turpmākajām apstrādes darbībām, sagataves garuma novirze jākontrolē ±0,03 mm robežās, platuma novirze ±0,02 mm robežās un diagonālā novirze 0,04 mm robežās pēc sagataves veidošanas.

2. Caurumošanas procesa standarti

Caurumošana ir process, kurā sagatavē pēc sagataves izveido ārējo savienojuma plākšņu skrūvju caurumus un rullīšu caurumus. Caurumu pozīcijas precizitāte un diametra precizitāte tieši ietekmē rullīšu ķēdes montāžas veiktspēju.

Pozicionēšanas metode: tiek izmantota divu punktu atsauces pozicionēšana (izmantojot divas blakus esošās sagataves malas kā atskaites punktu). Novietojuma tapām jāatbilst IT6 precizitātei, lai katras caurumošanas laikā nodrošinātu nemainīgu sagataves pozīciju. Cauruma pozīcijas novirzei jābūt ≤ 0,02 mm (attiecībā pret ārējās saites plāksnes atskaites virsmu). Cauruma diametra precizitāte: diametra novirzei starp skrūvju un rullīšu caurumiem jāatbilst IT9 pielaides prasībām (piemēram, 10 mm caurumam novirze ir +0,036 mm/-0 mm). Cauruma apaļuma pielaidei jābūt ≤ 0,01 mm, un cauruma sienas raupjumam jābūt zem Ra1,6 μm. Tas novērš ķēdes posmu pārāk vaļīgumu vai pārāk ciešu sasprindzinājumu cauruma diametra novirzes dēļ, kas varētu ietekmēt transmisijas stabilitāti.

Caurumošanas secība: Vispirms jāizdur skrūvju caurumi, pēc tam rullīšu caurumi. Attāluma novirzei starp abiem caurumiem jābūt ±0,02 mm robežās. Kumulatīvā attāluma novirze no centra līdz centram tieši novedīs pie rullīšu ķēdes soļa novirzes, kas savukārt ietekmēs transmisijas precizitāti.

3. Formēšanas procesa standarti

Formēšana ietver perforētās sagataves presēšanu caur matricu, lai iegūtu ārējās saites plāksnes galīgo formu (piemēram, izliektu vai pakāpienveida). Šajā procesā ir jānodrošina ārējās saites plāksnes formas precizitāte un atsperes kontrole.

Veidnes konstrukcija: Formēšanas matricai jābūt segmentētai struktūrai ar divām stacijām — iepriekšēju formēšanu un galīgo formēšanu —, kas konfigurētas atbilstoši ārējās savienotājplāksnes formai. Iepriekšējas formēšanas stacija sākotnēji presē sagatavi sākotnējā formā, lai samazinātu deformācijas spriegumu galīgās formēšanas laikā. Galīgās formēšanas matricas dobuma virsmas raupjumam jāsasniedz Ra0,8 μm, lai nodrošinātu gludu, bez iespiedumiem esošu ārējās savienotājplāksnes virsmu.

Spiediena kontrole: Formēšanas spiediens jāaprēķina, pamatojoties uz materiāla tecēšanas robežu, un tas parasti ir 1,2–1,5 reizes lielāks par materiāla tecēšanas robežu (piemēram, 20Mn2 tērauda tecēšanas robeža ir 345 MPa; formēšanas spiediens jākontrolē no 414 līdz 517 MPa). Pārāk mazs spiediens novedīs pie nepilnīgas formēšanas, savukārt pārāk liels spiediens izraisīs pārmērīgu plastisko deformāciju, kas ietekmēs turpmāko termiskās apstrādes veiktspēju. Atsperes kontrole: Pēc formēšanas ārējās savienojuma plāksnes atspere jākontrolē 0,5° robežās. To var novērst, iestatot kompensācijas leņķi veidnes dobumā (noteikts, pamatojoties uz materiāla atsperes īpašībām, parasti 0,3°–0,5°), lai nodrošinātu, ka gatavais produkts atbilst konstrukcijas prasībām.

4. Apgriešanas procesa standarti
Apgriešana ir process, kurā tiek noņemtas formēšanas procesā radušās atgriezumi un liekais materiāls, lai nodrošinātu, ka ārējās savienojuma plāksnes malas ir taisnas.

Apgriešanas matricas precizitāte: Attālums starp perforatoru un apgriešanas matricas matricu jākontrolē 0,01–0,02 mm robežās, un griešanas malas asumam jābūt zem Ra0,4 μm. Pārliecinieties, ka ārējās savienojuma plāksnes malām pēc apgriešanas nav atskabargu (atkabargu augstums ≤ 0,03 mm) un malas taisnuma kļūda ir ≤ 0,02 mm/m.

Apgriešanas secība: Vispirms apgrieziet garās malas, pēc tam īsās malas. Tas novērš ārējās savienojuma plāksnes deformāciju nepareizas apgriešanas secības dēļ. Pēc apgriešanas ārējā savienojuma plāksne ir vizuāli jāpārbauda, ​​lai pārliecinātos, ka nav defektu, piemēram, nolūzušu stūru vai plaisu.

III. Pēcapzīmogošanas kvalitātes pārbaudes standarti: gatavā produkta veiktspējas visaptveroša kontrole

Pēc štancēšanas ārējās savienojuma plāksnes tiek pakļautas trim stingrām kvalitātes pārbaudes procedūrām: izmēru pārbaudei, mehānisko īpašību pārbaudei un izskata pārbaudei. Tikai produkti, kas atbilst visiem standartiem, var tikt pārcelti uz sekojošiem termiskās apstrādes un montāžas procesiem. Konkrētie pārbaudes standarti ir šādi:

1. Izmēru pārbaudes standarti
Izmēru pārbaudē tiek izmantota trīsdimensiju koordinātu mērīšanas iekārta (precizitāte ≤ 0,001 mm) apvienojumā ar specializētiem mērinstrumentiem, koncentrējoties uz šādiem galvenajiem izmēriem:

Solis: ārējās saites plāksnes solim (attālumam starp diviem skrūvju caurumiem) jābūt ar pielaidi ±0,02 mm, ar kopējo soļa kļūdu ≤0,05 mm uz 10 gabaliem. Pārmērīga soļa novirze var izraisīt vibrāciju un troksni rullīšu ķēdes transmisijas laikā.

Biezums: ārējās saites plāksnes biezuma novirzei jāatbilst IT10 pielaides prasībām (piemēram, 3 mm biezumam novirze ir +0,12 mm/-0 mm). Biezuma svārstībām partijas ietvaros jābūt ≤0,05 mm, lai novērstu nevienmērīgu slodzi uz ķēdes posmiem nevienmērīga biezuma dēļ. Urbuma pozīcijas pielaide: pozīcijas novirzei starp skrūves caurumu un veltņa caurumu jābūt ≤0,02 mm, un cauruma koaksialitātes kļūdai jābūt ≤0,01 mm. Pārliecinieties, vai atstarpe starp tapu un veltni atbilst konstrukcijas prasībām (atstarpe parasti ir 0,01–0,03 mm).

2. Mehānisko īpašību testēšanas standarti

Mehānisko īpašību pārbaudei no katras produktu partijas nejauši jāizvēlas 3–5 paraugi stiepes izturības, cietības un lieces pārbaudei.

Stiepes izturība: Pārbaudot, izmantojot universālu materiālu pārbaudes iekārtu, ārējās saites plāksnes stiepes izturībai jābūt ≥600 MPa (pēc 45 tērauda termiskās apstrādes) vai ≥800 MPa (pēc 20Mn2 termiskās apstrādes). Lūzumam jānotiek ārējās saites plāksnes zonā bez cauruma. Lūzums cauruma tuvumā norāda uz sprieguma koncentrāciju caurumošanas procesā, un ir jāpielāgo matricas parametri. Cietības pārbaude: Izmantojiet Rokvela cietības testeri, lai izmērītu ārējo saites plākšņu virsmas cietību. Cietībai jābūt HRB80-90 (atkvēlinātā stāvoklī) vai HRC35-40 (rūdītā un atlaidinātā stāvoklī) robežās. Pārāk augsta cietība palielinās materiāla trauslumu un lūzuma risku; pārāk zema cietība ietekmēs nodilumizturību.

Lieces tests: salieciet ārējās saites plāksnes par 90° visā to garumā. Pēc lieces uz virsmas nedrīkst parādīties plaisas vai lūzumi. Atsperes koeficientam pēc atslogošanas jābūt ≤5°. Tas nodrošina, ka ārējām saites plāksnēm ir pietiekama izturība, lai izturētu trieciena slodzes pārneses laikā.

3. Izskata pārbaudes standarti

Izskata pārbaudei tiek izmantota gan vizuālā pārbaude, gan pārbaude ar palielināmo stiklu (10x palielinājums). Īpašās prasības ir šādas:

Virsmas kvalitāte: Ārējai savienojuma plāksnes virsmai jābūt gludai un plakanai, bez skrāpējumiem (dziļums ≤ 0,02 mm), iespiedumiem vai citiem defektiem. Fosfāta pārklājumam jābūt vienmērīgam un bez trūkstoša pārklājuma, dzeltēšanas vai lobīšanās. Malu kvalitāte: Malām jābūt bez atgrabām (augstums ≤ 0,03 mm), šķembām (šķembu izmērs ≤ 0,1 mm), plaisām vai citiem defektiem. Nelielas atgrabības jānoņem, izmantojot pasivāciju (iegremdējot pasivācijas šķīdumā uz 5–10 minūtēm), lai montāžas laikā novērstu skrāpējumus uz operatora vai citām detaļām.
Urbuma sienas kvalitāte: Urbuma sienai jābūt gludai, bez pakāpieniem, skrāpējumiem, deformācijām vai citiem defektiem. Pārbaudot ar gaitas/navgaitas mērierīci, gaitas mērierīcei ir jāpārvietojas gludi, savukārt robežmērierīcei tā nedrīkst pāriet, nodrošinot, ka urbums atbilst montāžas precizitātes prasībām.

IV. Štancēšanas procesa optimizācijas virzieni: no standartizācijas līdz intelektam

Līdz ar rūpnieciskās ražošanas tehnoloģiju nepārtrauktu attīstību tiek nepārtraukti uzlaboti arī rullīšu ķēžu ārējo posmu štancēšanas procesu standarti. Turpmākā attīstība būs vērsta uz inteliģentiem, videi draudzīgiem un augstas precizitātes procesiem. Konkrēti optimizācijas virzieni ir šādi:

1. Inteliģentu ražošanas iekārtu pielietošana

CNC štancēšanas iekārtu un rūpniecisko robotu ieviešana, lai panāktu automatizētu un inteliģentu štancēšanas procesa vadību:

CNC štancēšanas iekārtas: Aprīkotas ar augstas precizitātes servo sistēmu, tās ļauj reāllaikā pielāgot tādus parametrus kā štancēšanas spiediens un gājiena ātrums ar vadības precizitāti ±0,001 mm. Tām ir arī pašdiagnostikas iespējas, kas ļauj savlaicīgi atklāt tādas problēmas kā presformas nodilums un materiālu anomālijas, samazinot defektīvo produktu skaitu.

Rūpnieciskie roboti: tiek izmantoti izejvielu iekraušanā, štancēšanas detaļu pārvietošanā un gatavās produkcijas šķirošanā, aizstājot manuālas darbības. Tas ne tikai uzlabo ražošanas efektivitāti (nodrošinot nepārtrauktu ražošanu 24 stundas diennaktī), bet arī novērš manuālas darbības radītās izmēru novirzes, nodrošinot nemainīgu produkcijas kvalitāti.

2. Zaļo procesu veicināšana

Enerģijas patēriņa un vides piesārņojuma samazināšana, vienlaikus ievērojot procesa standartus:

Veidnes materiāla optimizācija: Izmantojot kompozītmateriāla veidni, kas izgatavota no ātrgriezējtērauda (HSS) un cementēta karbīda (WC), tiek palielināts veidnes kalpošanas laiks (kalpošanas laiku var pagarināt 3–5 reizes), samazināts veidnes nomaiņas biežums un samazināts materiālu atkritumu daudzums.

Priekšapstrādes procesa uzlabojumi: fosfora nesaturošas fosfatēšanas tehnoloģijas veicināšana un videi draudzīgu fosfatēšanas šķīdumu izmantošana samazina fosfora piesārņojumu. Turklāt nerūsējošās eļļas elektrostatiskā izsmidzināšana uzlabo nerūsējošās eļļas izmantošanu (izmantošanas līmeni var palielināt līdz vairāk nekā 95%) un samazina eļļas miglas emisijas.

3. Augstas precizitātes pārbaudes tehnoloģijas modernizācija

Lai nodrošinātu ārējo savienojumu plākšņu ātru un precīzu kvalitātes pārbaudi, tika ieviesta mašīnredzes pārbaudes sistēma.

Aprīkota ar augstas izšķirtspējas kameru (izšķirtspēja ≥ 20 megapikseļi) un attēlu apstrādes programmatūru, mašīnredzes pārbaudes sistēma var vienlaikus pārbaudīt ārējo savienojumu plāksnes, lai noteiktu izmēru precizitāti, izskata defektus, caurumu pozīcijas novirzes un citus parametrus. Sistēma lepojas ar pārbaudes ātrumu 100 vienības minūtē, sasniedzot vairāk nekā 10 reizes lielāku manuālās pārbaudes precizitāti. Tā arī ļauj reāllaikā uzglabāt un analizēt pārbaudes datus, nodrošinot datu atbalstu procesu optimizācijai.

Secinājums: Standarti ir kvalitātes glābšanas riņķis, un detaļas nosaka pārraides uzticamību.

Rullīšu ķēdes ārējo posmu plākšņu štancēšanas process var šķist vienkāršs, taču katrā posmā ir jāievēro stingri standarti — sākot ar izejvielu ķīmiskā sastāva kontroli un beidzot ar izmēru precizitātes nodrošināšanu štancēšanas procesā, kā arī gatavā produkta visaptverošu kvalitātes pārbaudi. Jebkuras detaļas neievērošana var izraisīt ārējās posmu plāksnes veiktspējas pasliktināšanos un līdz ar to ietekmēt visas rullīšu ķēdes transmisijas uzticamību.