Abstraktus: Atliekant bandomąjį kūginių ritinėlių štampavimą su importuota keturių -stočių didelio-greičių šalto pjovimo įranga, išryškėjo tipiški defektai, įskaitant skersinius pjaustytų ruošinių įtrūkimus, paviršiaus įtrūkimus ant ritinėlio išorinio skersmens ir nuožulnumo, taip pat štampavimo lankstymą nuožulniuose paviršiuose. Pagrindinės priežasties analizė patvirtina, kad visi šie defektai atsiranda dėl prastos žaliavos kokybės. Techniškai optimizavus sferoidizuotą atkaitintą GCr15 vielos strypą, skirtą didelio greičio -šaltam apdirbimui, produktas visiškai atitinka praktinius gamybos reikalavimus.

Pagrindiniai žodžiai: kūginis ritininis guolis; kūginis volelis; didelės spartos{0}}šaltos krypties mašina; GCr15 guolių plienas; defektas; gedimų analizė

1 keturių{1}}stočių didelio-greičio šalto apdirbimo mašinos apdirbimo procesas

Siekiant pagerinti kūginių ritinėlių, kurių išorinis skersmuo didesnis nei 20 mm, štampavimo pajėgumus, naudojamas importuotas keturių -stočių didelės-greičių šalto galvutės aparatas. Įranga užtikrina didelį našumą, kai štampavimo greitis siekia iki 100 vienetų per minutę, ir sukuria didelio-tikslumo volelius be blykstės po formavimo. Nepaisant to, šios mašinos žaliava turi būti sferoidizuotas atkaitintas vielos strypas, o vietiniai pagrindiniai specialaus plieno gamintojai tiekia tik GCr15 plieną, kurio storis viršija Φ20 mm kieto strypo pavidalu. Pasibaigus deryboms, specialus plieno tiekėjas tiekia pritaikytą sferoidizuotą atkaitintą vielos strypą, skirtą šiam šalto keitimo procesui.

Pagrindiniai techniniai reikalavimai bandomajam vielos strypui yra šie: apdorotas dvigubu tempimu ir dvigubu lupimu su paviršiaus apdaila; sferoidizuota atkaitinimo mikrostruktūra, įvertinta 2–4 ​​laipsnio už GB/T18254{6}}2002 m.; kietumas reguliuojamas 170–185 HB. Didelis sukietėjimas įvyksta vykstant daugialaikei šaltai deformacijai, o tai trukdo vėlesniam formavimuisi, taigi ir sąlyginai mažas kietumo reikalavimas. Vienpusio paviršiaus dekarbonizacijos gylis neturi viršyti 0,8 % vardinio plieno skersmens; strypo skersmens matmenų paklaida yra 0–0,05 mm, o likusios specifikacijos atitinka atitinkamus pirkimo techninius susitarimus.

Kūginių ritinėlių štampavimas keturių{0} stočių šalto apdirbimo mašinoje apima keturias nuoseklias darbo stotis: ruošinio kirpimas → galų iškraipymas → išankstinis-formavimas → baigiamasis formavimas, o formavimo schema parodyta 1 paveiksle.

1 pav. Keturių{1}}stočių štampavimo formavimo proceso schema

Tuščias kirpimas: įvorės{0}}tipo ruošinių kirpimas sukuria ruošinius su nedidelėmis deformacijomis, o galiniai paviršiai yra maždaug statmeni ruošinio ašinei linijai.

Pabaiga erzina: išlygina nelygius tuščio galinius paviršius statmenai ašiai, suvienodina ruošinio ilgį ir suardo tuščią išorinį apskritimą.

Išankstinis-formavimas: grubiai formuoja smailėjantį kontūrą, sutraukia mažą galinį matmenį, sudaro įgaubtą ertmę dideliame{0}}galiniame paviršiuje ir išplečia išorinį skersmenį į išorę.

Užbaikite formavimą: užbaigia ritinėlio matmenis iki nurodytos tolerancijos.

Didelė deformacija ir nepaprastas sukietėjimas vyksta ant didelio-galo nusklembimo, išorinio skersmens, didelių ir mažų galų galinių paviršių ir mažo-galų nusklembimo formavimo metu. Pagamintų volų kietumo pokyčiai skirtingose ​​padėtyse išvardyti 1 lentelėje. Palyginti su vienos stoties mechaninių presų voleliais, šios mašinos gaminiai pasižymi puikiu matmenų tikslumu, todėl pašalinami po{5}reiginiai, pvz., pašalinimas, išorinio skersmens minkštas šlifavimas ir galinės pusės minkštas šlifavimas, o tai labai pagerina žaliavos panaudojimo greitį.

1 lentelė Antspauduoto volelio kietumo pokytis skirtingose ​​padėtyse (vienetas: HB)

2 Antspauduotų kūginių volų defektų analizė

Formuojant kūginius volelius, kaip parodyta 1 paveiksle, pasikartojantys defektai yra skersiniai nukirptų ruošinių įtrūkimai, ašiniai paviršiaus įtrūkimai dideliame-galų išoriniame skersmenyje ir nuožulnose bei nusklembtų paviršių lankstymo defektai. Po sistemingo įrangos, štampų ir žaliavų patikrinimo, pagrindinė priežastis yra prasta bandomosios plieninės vielos kokybė.

2.1 Nukirptų ruošinių skersinis įtrūkimas

Pjovimo stotyje ant nukirptų ruošinių dažnai atsiranda skersinių plyšių, lygiagrečių šlyties plokštumai, dėl kurių suveikia avarinis stabdymas ir šalto pjovimo mašinos aliarmas. Metalografiniai bandiniai, išpjauti iš įtrūkusių ruošinių, yra išgraviruoti 2% azoto rūgšties alkoholio tirpalu. Mikroskopinis stebėjimas atskleidžia masyvų sluoksninį perlitą ir stambias karbido daleles (2 pav.). Pagal GB/T18254-2002 m. standartą, skirtą daug anglies turinčio chromo guolių plieno, sferoidizuota mikrostruktūra yra perkaitinta ir vertinama aukščiau nei 6 klasė. Įtrūkusių ruošinių tūrinis kietumas matuojamas 187 HB naudojant Brinell kietumo testerį.

Mėginių patikrinimas iš tos pačios vielos ritės galvutės, vidurio ir uodegos atskleidžia nenuoseklią atkaitinimo mikrostruktūrą: kartu egzistuoja 4, 5 ir 6 laipsnio sferoidinės struktūros, kurių kietumas svyruoja nuo 184 HB iki 189 HB. Nekvalifikuota sferoidizuota mikrostruktūra, ypač perteklinis lamelinis perlitas, smarkiai sumažina plieno lankstumą. Tempimo įtempis, sutelktas šalia šlyties plokštumos ruošinio pjovimo metu, sukelia skersinį ruošinio įtrūkimą.

2 pav. Skersai įtrūkusio ruošinio sferoidinio atkaitinimo mikrostruktūra

2.2 Paviršiaus įtrūkimai ant didelio-galo išorinio skersmens ir ritinėlių nuožulnumo

Ašiniai paviršiaus įtrūkimai dažniausiai aptinkami ant didelio{0}}galinio išorinio skersmens ir gatavų ritinėlių nuožulnumo, o daliniai įtrūkimai tęsiasi ant galinių paviršių. Magnetinių dalelių tikrinimas ant gatavų dalių kaupia daug magnetinių miltelių didelėse-galinių nuožulnų vietose. Po karšto ėsdinimo (50 % koncentruota pramoninė druskos rūgštis + 50 % vandens, mirkoma 70 laipsnių temperatūroje 30 min.), ant nuožulnų paviršių atsiranda tankūs smulkūs ašiniai mikroįtrūkimai. Ant mažo -galo nusklembimo yra keletas identiškų mikroįtrūkimų.

Metalografinei analizei volai su ašinio išorinio{0}skersmens plyšiais supjaustomi statmenai įtrūkimo krypčiai. Mikrografijoje matyti, kad įtrūkimai suskirstyti į du sluoksnius: išorinis šiurkščiavilnių įtrūkimų sluoksnis su paviršiaus dekarbonizacija ir vidinis smulkus įtrūkimų sluoksnis be dekarbonizacijos (3 pav.). Neapdoroto vielos strypo mikrostruktūros patikrinimas nustato ištisinį 0,3–0,4 mm gylio dekarbonizuotą sluoksnį ant plieno paviršiaus (4 pav.), kartu su išsibarsčiusiais giliais ašiniais įtrūkimais ir daugybe negilių paviršiaus įbrėžimų.

Didelis radialinis plėtimasis į išorę įvyksta esant dideliam{0}}galiniam išoriniam skersmeniui ir nuožulnumui šalto formavimo metu, kartu su intensyviu sukietėjimu ir pablogėjusiu lankstumu. Esami paviršiaus defektai (įtrūkimai / įbrėžimai) dekarbonizuoto sluoksnio su lameliniu perlitu viduje, veikiant įtempiams, plinta į makroskopinius įtrūkimus; dekarbonizuota sritis aplink įtrūkimus paveldi pirminius paviršiaus defektus iš žaliavos, o ne-dekarbonizuotos įtrūkimų dalys susidaro dėl įtrūkimų plitimo štampuojant. Priešingai, mažų galų formavimas vyksta dėl susitraukimo deformacijos į vidų, kuri stabdo plyšio plėtimąsi.

3 pav. skersinis-Stampuoto volelio išorinio skersmens ašinio įtrūkimo morfologija

4 pav. Paviršiaus dekarbonizuotas žaliavinio plieno sluoksnis su tarpgranuliniais oksido mikroįtrūkimais viršutiniame paviršiuje

Negilūs įtrūkimai ir įbrėžimai ant ritinėlio išorinio paviršiaus pašalinami vėlesnio šlifavimo metu, o nuožulni paviršiai lieka nenušlifuoti ir išlaiko nedidelius defektus, todėl galutinio MPI patikrinimo metu kaupiasi magnetiniai milteliai.

2.3 Sulenkimo defekto štampavimas ant ritinėlio nusklembimo

Vizualiai apžiūrint suformuotus volelius, aptinkami lankstymo defektai, simetriškai pasiskirstę išilgai centrinės ašies tiek dideliuose{0}}galuose, tiek mažuose{1}}galuose. Pašalinus gedimus, štampų pažeidimai atmesti; lankstymas atsiranda dėl papildomo „metalo pertekliaus“ ant vietinio tuščiojo galo, susidarančio kirpimo procese.

Suskilęs nukirpto ruošinio skerspjūvis- rodo apytikslį elipsės kontūrą, o šlyties jėga išsilygina išilgai mažosios elipsės ašies. Abiejuose pagrindinės ašies galuose yra 1–2 mm pločio įplyšęs perteklinis -metalinis plotas, kuris skiriasi nuo tvarkingo šlyties paviršiaus kitur (5 pav.). Statistiniai duomenys rodo, kad kai žaliavos kietumas yra apie 192 HB, nusklembimo nevyksta; nuosekliai sulankstoma, jei žaliava žemesnė nei 190 HB dėl per didelio lankstumo, dėl kurio pjovimo metu tuščiame gale įplyšta šlaunika / metalo perteklius. Todėl žemas neapdoroto plieno pagrindo kietumas sukelia netaisyklingą įplyštą kraštą ir vėlesnį nusklembimą po formavimo.

3 Žaliavų kokybės gerinimo ir patikros testas

Defektų atsekimas daro išvadą apie keturis esminius pradinio bandomojo vielos strypo trūkumus: (1)-neatitinkančią netolygią sferoidizuotą atkaitinimo mikrostruktūrą; (2) per-storas netinkamas paviršinis dekarbonizuotas sluoksnis; (3) atsitiktiniai paviršiaus įtrūkimai ir įbrėžimai ant plieno; (4) Nedidelis sferoidinio atkaitinimo kietumas.

5 pav. Plyšusių perteklinių{1}}metalinių zonų schema nukirptame lūžio paviršiuje

Patikslintos kvalifikuotos vielos strypo techninės specifikacijos suformuluotos taip:

Sferoidizuota atkaitinimo mikrostruktūra, kontroliuojama 2–4 ​​laipsnio, su vienoda struktūra visoje vienos vielos ritėje;

Nulinis paviršiaus dekarbonizavimas ant gatavo plieno;

Neleidžiami paviršiaus įtrūkimai ar mechaniniai įbrėžimai;

Sferoidizuotas atkaitintas kietumas reguliuojamas nuo 195 HB iki 207 HB; likę techniniai elementai nepakitę.

Tiekėjas tiekia bandomąjį laidą, atitinkantį atnaujintas specifikacijas: sferoidinė struktūra, klasifikuojama 2 laipsnio, tūrinis kietumas 203 HB, paviršius be įtrūkimų ir įbrėžimų. Atliekant partijos štampavimo bandymą su patobulinta žaliava pašalinami visi pirmiau minėti formavimo defektai, o keturių -stočių didelės spartos- šaltojo štampavimo mašina atnaujina stabilią įprastą gamybą.

2026 birželio 1 d SavaitėWBM Pgaminio rekomendacija

Rolling Dies:

Kaip vienas iš profesionalių įrankių gamintojų, tiekia didelio kietumo valcavimo štampus, greitą pristatymą ir gerą aptarnavimą.

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