Abstrakts: Konusveida rullīšu izmēģinājuma štancēšanas laikā ar importētu četru{0}}staciju ātrgaitas-aukstā virziena aprīkojumu, atklājās tipiski defekti, tostarp griezto sagatavju plaisāšana šķērsvirzienā, virsmas plaisas uz veltņa ārējā diametra un slīpuma, kā arī štancēšanas locīšana uz slīpajām virsmām. Pamatcēloņu analīze apstiprina, ka visi šie defekti izriet no sliktas izejvielu kvalitātes. Pēc sferoidizētā atkvēlinātā GCr15 stieples stieņa tehniskās optimizācijas, kas paredzēta ātrgaitas aukstuma virzīšanai, produkts pilnībā atbilst praktiskajām ražošanas prasībām.

Atslēgas vārdi: konusveida rullīšu gultnis; konusveida veltnis; ātrgaitas{0}}aukstā virziena mašīna; GCr15 gultņu tērauds; defekts; neveiksmju analīze

1 četru-staciju ātrgaitas-aukstā virziena mašīnas apstrādes process

Lai uzlabotu štancēšanas jaudu konusveida rullīšiem, kuru ārējais diametrs pārsniedz 20 mm, tiek izmantota importēta četru-staciju ātrgaitas-aukstās galviņas mašīna. Iekārta nodrošina augstu produktivitāti ar štancēšanas ātrumu līdz 100 gabaliem minūtē un ražo augstas-precizitātes rullīšus, kas pēc formēšanas neatslābst. Neskatoties uz to, šīs iekārtas izejmateriālam jābūt sferoidizētam atlaidinātam stieples stieņam, savukārt vietējie galvenie speciālā tērauda ražotāji piegādā tikai GCr15 tēraudu virs Φ20 mm cietā stieņa formā. Pēc sarunām īpašs tērauda piegādātājs šim aukstā virziena procesam nodrošina pielāgotu sferoidizētu atlaidinātu stiepļu stieni.

Galvenās tehniskās prasības izmēģinājuma stieples stieņam ir šādas: apstrādāts ar dubulto vilkšanu un dubultu lobīšanu ar virsmas apdari; sferoidizēta rūdīšanas mikrostruktūra, novērtēta 2.–4. pakāpē uz GB/T18254-2002. gada; cietība kontrolēta pie 170 ~ 185 HB. Daudzkārtējas aukstās deformācijas laikā rodas spēcīga darba sacietēšana, kas kavē turpmāko formēšanu, līdz ar to arī relatīvi zemā cietības prasība. Vienpusējas virsmas dekarburizācijas dziļums nedrīkst pārsniegt 0,8% no nominālā tērauda diametra; stieņa diametra izmēru pielaide ir 0–0,05 mm, bet pārējās specifikācijas atbilst attiecīgajiem iepirkuma tehniskajiem līgumiem.

Konusveida rullīšu štancēšana četru -staciju aukstās apgriešanas mašīnā aptver četras secīgas darba stacijas: sagatavju griešana → gala izjaukšana → iepriekšēja-formēšana → apdares formēšana, ar formēšanas shēmu, kas parādīta 1. attēlā.

1. attēls Četru{1}}staciju štancēšanas formēšanas procesa shematiskā diagramma

Tukša griešana: uzmavas{0}}tipa sagataves griešana rada sagataves ar nelielām deformācijām un gala virsmas ir aptuveni perpendikulāras sagataves aksiālajai līnijai.

Beigas apbēdina: izlīdzina nelīdzenās tukšās gala virsmas perpendikulāri asij, vieno tukšā materiāla garumu un izjauc tukšo ārējo apli.

Iepriekšēja-formēšana: rupji veido konusveida kontūru, samazina mazo gala izmēru, veido ieliektu dobumu uz lielas -gala virsmas un paplašina ārējo diametru uz āru.

Pabeigt formēšanu: Pabeidz veltņa izmērus līdz noteiktai pielaidei.

Liela deformācija un ievērojama darba sacietēšana notiek uz lielas-gala nošķelnes, ārējā diametra, gan lielo, gan mazo galu gala virsmas un mazā-gala nošķeluma veidošanās laikā. Gatavo rullīšu cietības izmaiņas dažādās pozīcijās ir norādītas 1. tabulā. Salīdzinājumā ar rullīšiem, kas iegūti no vienas-stacijas mehāniskajām presēm, šīs iekārtas izstrādājumiem ir izcila izmēru precizitāte, novēršot tādus pēc{5}procesus kā zibspuldzes noņemšana, ārējā diametra mīksta slīpēšana un gala virsmas mīksta slīpēšana, kas ievērojami uzlabo izejmateriālu izmantošanas līmeni.

1. tabula Apzīmogota veltņa cietības izmaiņas dažādās pozīcijās (vienība: HB)

2 Apzīmogoto konusveida rullīšu defektu analīze

Konusveida rullīšu veidošanas laikā, kā parādīts 1. attēlā, atkārtotie defekti ir nogriezto sagatavju šķērsvirziena plaisāšana, aksiālās virsmas plaisas uz liela-gala ārējā diametra un slīpuma, kā arī locīšanas defekti uz slīpām virsmām. Pēc iekārtu, presformu un izejmateriālu sistemātiskas pārbaudes kā galvenais iemesls tiek pārbaudīta izmēģinājuma tērauda stieples slikta kvalitāte.

2.1. Nogrieztu sagatavju plaisāšana šķērsvirzienā

Šķērsvirziena plaisas, kas ir paralēlas bīdes plaknei, bieži rodas uz nogrieztām sagatavēm griešanas stacijā, izraisot avārijas apturēšanu un aukstās virziena iekārtas trauksmi. Metalogrāfiskie paraugi, kas izgriezti no saplaisātām sagatavēm, tiek iegravēti ar 2% slāpekļskābes spirta šķīdumu. Mikroskopiskā novērošana atklāj masīvu lamelāru perlītu un rupjas karbīda daļiņas (2. attēls). Saskaņā ar GB/T18254-2002. gada standartu augsta oglekļa satura hroma nesoša tēraudam, sferoidizētā mikrostruktūra ir pārkarsēta un novērtēta augstāk par 6. kategoriju. Saplīsušo sagatavju cietība tiek mērīta 187 HB, izmantojot Brinela cietības testeri.

Paraugu ņemšanas pārbaude no vienas un tās pašas stieples spoles galvas, vidus un astes atklāj nekonsekventu atlaidināšanas mikrostruktūru: līdzās pastāv 4., 5. un 6. pakāpes sferoidizētas struktūras, kuru cietība svārstās no 184 HB līdz 189 HB. Nekvalificēta sferoidizēta mikrostruktūra, īpaši liekā lamelārā perlīta, krasi samazina tērauda elastību. Stiepes spriegums, kas koncentrēts tuvu bīdes plaknei sagataves griešanas laikā, izraisa šķērsvirziena sagataves plaisāšanu.

2. attēls Šķērsvirzienā saplaisātas sagataves sferoidizētas atlaidināšanas mikrostruktūra

2.2. virsmas plaisas uz liela-gala ārējā diametra un veltņu slīpuma

Aksiālās virsmas plaisas parasti tiek konstatētas uz liela{0}}gala ārējā diametra un gatavo rullīšu slīpuma, un daļējas plaisas sniedzas uz gala virsmām. Gatavo detaļu magnētisko daļiņu pārbaude uzkrāj daudz magnētiskā pulvera lielās -galu slīpumu vietās. Pēc karstās kodināšanas (50% koncentrētas rūpnieciskās sālsskābes + 50% ūdens, mērcēts 70 grādos 30 minūtes) pāri nošķeltajām virsmām parādās blīvas smalkas aksiālas mikroplaisas. Mazajā gala slīpumā ir dažas identiskas mikroplaisas.

Veltņi ar aksiālā ārējā{0}diametra plaisām ir sadalīti perpendikulāri plaisas virzienam metalogrāfiskai analīzei. Mikrogrāfijā redzamas plaisas, kas sadalītas divos slāņos: ārējais rupjo plaisu slānis ar virsmas dekarbonizāciju un iekšējais smalko plaisu slānis, kurā nav dekarbonizācijas (3. attēls). Neapstrādāta stiepļu stieņa mikrostruktūras pārbaude identificē nepārtrauktu dekarbonizētu slāni 0,3–0,4 mm dziļumā uz tērauda virsmas (4. attēls), kā arī izkliedētām dziļām aksiālām plaisām un daudzām seklām virsmas skrāpējumiem.

Liela radiālā izplešanās uz āru notiek pie liela-gala ārējā diametra un slīpuma aukstās formēšanas laikā, ko pavada intensīva sacietēšana un elastības pasliktināšanās. Esošie virsmas defekti (plaisas/skrāpējumi) dekarbonizētā slānī ar lamelāru perlītu, veidojot spriegumu, izplatās makroskopiskās plaisās; dekarbonizētais apgabals ap plaisām pārmanto sākotnējos virsmas defektus no izejmateriāla, savukārt ne-atkarbojušās plaisu daļas veidojas no plaisu izplatīšanās štancēšanas laikā. Turpretim mazo -galu formēšana notiek, izmantojot iekšēju saraušanās deformāciju, kas ierobežo plaisu izplešanos.

3. attēls Šķērss{1}}Aksiālās plaisas morfoloģija uz apzīmogotā veltņa ārējā diametra

4. attēls. Neapstrādāta tērauda virsmas dekarbonizēts slānis ar starpgranulu oksīda mikroplaisām augšējā virsmā

Seklas plaisas un skrāpējumi uz veltņa ārējās virsmas tiek noņemti turpmākajā slīpēšanas operācijā, savukārt slīpās virsmas paliek nenoslīpētas un saglabā sīkas nepilnības, kā rezultātā pēdējā MPI pārbaudes laikā uzkrājas magnētiskais pulveris.

2.3. Salocīšanas defekta apzīmogošana uz veltņa slīpuma

Vizuāli pārbaudot izveidotos veltņus, tiek atklāti locīšanas defekti, kas ir simetriski sadalīti pa centrālo asi gan lielajās -gala, gan mazajās -gala nošķelēs. Pēc traucējummeklēšanas tiek izslēgti nospiešanas bojājumi; locīšana rodas no papildu "liekā metāla" lokālajā tukšajā galā, kas rodas griešanas procedūrā.

Nocirptas sagataves saplīsušais{0}}šķērsgriezums parāda aptuvenu elipses kontūru ar bīdes spēku, kas izlīdzinās gar elipses mazāko asi. Abos galvenās ass galos ir 1–2 mm plata saplēsta pārpalikuma -metāla zona, kas atšķiras no tīras bīdes virsmas citur (5. attēls). Statistikas dati liecina, ka, ja izejmateriāla cietība ir aptuveni 192 HB, neveidojas slīpuma locīšana; izejmateriāliem, kuru temperatūra ir mazāka par 190 HB, ir locīšana, jo pārmērīga elastība, kas griešanas laikā rada plīsumus/lieko metālu tukšajā galā. Tāpēc neapstrādāta tērauda zemā pamatnes cietība izraisa neregulāru saplēstu malu un sekojošu slīpuma salocīšanu pēc formēšanas.

3 Izejvielu kvalitātes uzlabošanas un pārbaudes tests

Defektu izsekošana secina četrus kritiskos sākotnējās izmēģinājuma stieples stieņa trūkumus: (1) neatbilstoša-nevienmērīga sferoidizēta atlaidināšanas mikrostruktūra; (2) pārāk-biezs, nederīgs virsmas dekarbonizēts slānis; (3) nejaušas virsmas plaisas un skrāpējumi uz tērauda; (4) Neliela sferoidizēta atlaidināšanas cietība.

5. attēls Pārplēstu{1}}metāla zonu shēma uz nogrieztas lūzuma virsmas

Pārskatītās tehniskās specifikācijas kvalificētiem stiepļu stieņiem ir formulētas šādi:

Sferoidizēta rūdīšanas mikrostruktūra, ko kontrolē 2.–4. pakāpē, ar vienādu struktūru visā vienas stieples spolē;

Nulles virsmas dekarbonizācija uz gatavā tērauda;

Nav pieļaujamas virsmas plaisas vai mehāniskas skrambas;

Sferoidizēta atkvēlināta cietība regulēta no 195 HB līdz 207 HB; pārējās tehniskās pozīcijas nemainīgas.

Piegādātājs piegādā izmēģinājuma vadu, kas atbilst atjauninātajām specifikācijām: sferoidizēta struktūra ar 2. pakāpi, tilpuma cietība 203 HB, virsma bez pilnīgas dekarbonizācijas{2}}bez plaisām vai skrāpējumiem. Partijas štancēšanas tests ar uzlabotu izejvielu novērš visus iepriekšminētos formēšanas defektus, un četru-staciju ātrdarbīgā-aukstās galvošanas iekārta atsāk stabilu normālu ražošanu.

2026 1. jūnijs nedēļaWBM Pprodukta ieteikums

Rolling Dies:

Kā viens no profesionālajiem instrumentu ražotājiem nodrošina velmēšanas formu ar augstu cietību, ātru piegādi un labu servisu.

https://www.bearingroller.com/tools/rolling-dies.html