Περίληψη: Κατά τη δοκιμαστική σφράγιση κωνικών κυλίνδρων με εισαγόμενο εξοπλισμό ψυχρής κατεύθυνσης τεσσάρων{0}}σταθμών υψηλής-ταχυτήτων, εμφανίστηκαν τυπικά ελαττώματα, όπως εγκάρσιο ράγισμα κομμένων τεμαχίων, επιφανειακές ρωγμές στην εξωτερική διάμετρο και λοξότμηση του κυλίνδρου, καθώς και αναδίπλωση σφράγισης στις επιφάνειες λοξότμησης. Η ανάλυση της βασικής αιτίας επιβεβαιώνει ότι όλα αυτά τα ελαττώματα προέρχονται από κακή ποιότητα πρώτης ύλης. Μετά την τεχνική βελτιστοποίηση της σφαιροειδοποιημένης ανοπτημένης συρμάτινης ράβδου GCr15 που προορίζεται για υψηλή-ταχύτητα ψυχρής κατεύθυνσης, το προϊόν πληροί πλήρως τις πρακτικές απαιτήσεις παραγωγής.

Λέξεις κλειδιά: κωνικό ρουλεμάν κυλίνδρων. κωνικός κύλινδρος? υψηλής-μηχανής ψυχρής κατεύθυνσης. χάλυβας ρουλεμάν GCr15. ελάττωμα; ανάλυση αποτυχίας

1 Διαδικασία κατεργασίας τεσσάρων-Station High-Speed ​​Cold Heading Machine

Για να βελτιωθεί η ικανότητα σφράγισης για κωνικούς κυλίνδρους με εξωτερική διάμετρο άνω των 20 mm, υιοθετήθηκε μια εισαγόμενη μηχανή ψυχρής κατεύθυνσης τεσσάρων-υψηλών-ταχυτήτων τεσσάρων σταθμών. Ο εξοπλισμός προσφέρει υψηλή παραγωγικότητα με ρυθμό σφράγισης έως και 100 τεμάχια ανά λεπτό και παράγει κυλίνδρους υψηλής ακρίβειας χωρίς φλας μετά τη διαμόρφωση. Ωστόσο, η πρώτη ύλη για αυτό το μηχάνημα πρέπει να είναι σφαιροειδής ανόπτηση συρμάτινη ράβδος, ενώ οι εγχώριοι κύριοι κατασκευαστές ειδικού χάλυβα προμηθεύουν μόνο χάλυβα GCr15 πάνω από Φ20 mm σε μορφή συμπαγούς ράβδου. Μετά από διαπραγμάτευση, ένας ειδικός προμηθευτής χάλυβα παρέχει προσαρμοσμένη σφαιροειδή ανόπτηση συρμάτινη ράβδο για αυτή τη διαδικασία ψυχρής κατεύθυνσης.

Οι βασικές τεχνικές απαιτήσεις για τη δοκιμαστική συρμάτινη ράβδο είναι οι εξής: επεξεργασία μέσω διπλού τραβήγματος & διπλού ξεφλούδισμα με φινίρισμα επιφάνειας. σφαιροειδοποιημένη μικροδομή ανόπτησης βαθμού 2~4 ανά GB/T18254-2002; σκληρότητα ελεγχόμενη στα 170~185 HB. Σοβαρή σκλήρυνση κατά τη διάρκεια της ψυχρής παραμόρφωσης πολλαπλών διελεύσεων, η οποία εμποδίζει την επακόλουθη διαμόρφωση, εξ ου και η σχετικά χαμηλή απαίτηση σκληρότητας. Το βάθος απανθράκωσης της επιφάνειας μονής όψης δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,8% της ονομαστικής διαμέτρου του χάλυβα. η διαστασιακή ανοχή της διαμέτρου της ράβδου είναι 0~−0,05 mm, με τις υπόλοιπες προδιαγραφές να συμμορφώνονται με τις σχετικές τεχνικές συμφωνίες αγοράς.

Η σφράγιση κωνικών κυλίνδρων στη μηχανή ψυχρής κατεύθυνσης τεσσάρων- σταθμών καλύπτει τέσσερις διαδοχικούς σταθμούς εργασίας: κενή διάτμηση → τελική ανατροπή → προ-διαμόρφωση → διαμόρφωση φινιρίσματος, με σχηματικό σχηματισμό που φαίνεται στο σχήμα 1.

Σχήμα 1 Σχηματικό διάγραμμα τεσσάρων-Διαδικασία διαμόρφωσης σφράγισης σταθμών

Κενό κούρεμα: Η διάτμηση τυφλού χιτωνίου-τύπου δημιουργεί κενά με μικρή παραμόρφωση και ακραίες όψεις περίπου κάθετες στην κενή αξονική γραμμή.

Τέλος αναστάτωση: Ισοπεδώνει τις ανομοιόμορφες όψεις των κενών άκρων κάθετα στον άξονα, ενοποιεί το μήκος του τυφλού και ανατρέπει τον κενό εξωτερικό κύκλο.

Προ-σχηματισμός: Σχηματίζει κατά προσέγγιση το κωνικό περίγραμμα, συρρικνώνει τη μικρή τελική διάσταση, σχηματίζει κοίλη κοιλότητα στη μεγάλη-ακραία όψη και διευρύνει την εξωτερική διάμετρο προς τα έξω.

Ολοκληρώστε τη διαμόρφωση: Οριστικοποιεί τις διαστάσεις του κυλίνδρου σε καθορισμένη ανοχή.

Μεγάλη παραμόρφωση και αξιοσημείωτη σκλήρυνση της εργασίας λαμβάνουν χώρα στη μεγάλη-ακραία λοξότμηση, την εξωτερική διάμετρο, την ακραία όψη τόσο των μεγάλων όσο και των μικρών άκρων και τη μικρή-ακραία λοξότμηση κατά τη διάρκεια της διαμόρφωσης. Η διακύμανση της σκληρότητας των τελικών κυλίνδρων σε διαφορετικές θέσεις παρατίθεται στον Πίνακα 1. Σε σύγκριση με τους κυλίνδρους από μηχανικές πρέσες απλού-σταθμού, τα προϊόντα από αυτό το μηχάνημα διαθέτουν ανώτερη ακρίβεια διαστάσεων, εξαλείφοντας διαδικασίες μετά-όπως αφαίρεση φλας, μαλακή λείανση εξωτερικής διαμέτρου και μαλακή λείανση της τελικής όψης, που βελτιώνουν σημαντικά τον ρυθμό λείανσης της πρώτης ύλης.

Πίνακας 1 Διακύμανση σκληρότητας του σταμπωτού κυλίνδρου σε διαφορετικές θέσεις (Μονάδα: HB)

2 Ανάλυση ελαττωμάτων των σταμπωτών κωνικών κυλίνδρων

Κατά τη διαμόρφωση των κωνικών κυλίνδρων, όπως απεικονίζεται στο σχήμα 1, τα επαναλαμβανόμενα ελαττώματα περιλαμβάνουν εγκάρσια ρωγμή τεμαχισμένων τεμαχίων, ρωγμές αξονικής επιφάνειας σε μεγάλη-άκρα εξωτερική διάμετρο και λοξότμηση και ελαττώματα αναδίπλωσης σε επιφάνειες λοξοτομής. Μετά από συστηματική επιθεώρηση του εξοπλισμού, των μητρών και των πρώτων υλών, η κακή ποιότητα του δοκιμαστικού χαλύβδινου σύρματος επαληθεύεται ως η βασική αιτία.

2.1 Εγκάρσιες ρωγμές τεμαχισμένων κενών

Εγκάρσιες ρωγμές παράλληλες προς το επίπεδο διάτμησης συμβαίνουν συχνά σε τεμαχισμένα κενά στο σταθμό κοπής, προκαλώντας διακοπή έκτακτης ανάγκης και συναγερμό της μηχανής ψυχρής κατεύθυνσης. Μεταλλογραφικά δείγματα κομμένα από ραγισμένα τεμάχια χαράσσονται με διάλυμα αλκοόλης νιτρικού οξέος 2%. Η μικροσκοπική παρατήρηση αποκαλύπτει τεράστιο φυλλωτό περλίτη συν χονδρόκοκκα σωματίδια καρβιδίου (Εικόνα 2). Σύμφωνα με το πρότυπο GB/T18254-2002 για χάλυβα με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο, η σφαιροειδής μικροδομή υπερθερμαίνεται και βαθμολογείται πάνω από τον βαθμό 6. Η σκληρότητα του όγκου των ραγισμένων τεμαχίων μετράται στα 187 HB μέσω του ελεγκτή σκληρότητας Brinell.

Η δειγματοληψία από την κεφαλή, τη μέση και την ουρά του ίδιου πηνίου σύρματος αποκαλύπτει ασυνεπή μικροδομή ανόπτησης: Συνυπάρχουν σφαιροειδείς δομές βαθμού 4, 5 και 6, με σκληρότητα που κυμαίνεται από 184 HB έως 189 HB. Η ακατάλληλη σφαιροειδής μικροδομή, ειδικά η περίσσεια ελασματοειδούς περλίτη, μειώνει δραστικά την ολκιμότητα του χάλυβα. Η τάση εφελκυσμού που συγκεντρώνεται κοντά στο επίπεδο διάτμησης κατά την κενή κοπή προκαλεί την εγκάρσια ρωγμή κενού.

Σχήμα 2 Μικροδομή σφαιροειδούς ανόπτησης εγκάρσια ραγισμένου τυφλού

2.2 Επιφανειακές ρωγμές σε μεγάλη-Εξωτερική διάμετρο άκρου και λοξότμηση κυλίνδρων

Οι αξονικές επιφανειακές ρωγμές εντοπίζονται συνήθως σε μεγάλη-ακραία εξωτερική διάμετρο και λοξότμηση τελικών κυλίνδρων, με μερικές ρωγμές να εκτείνονται στις ακραίες επιφάνειες. Η επιθεώρηση μαγνητικών σωματιδίων στα τελικά εξαρτήματα συσσωρεύει άφθονη μαγνητική σκόνη σε μεγάλες-θέσεις λοξοτομής. Μετά το ζεστό τουρσί (50% συμπυκνωμένο βιομηχανικό υδροχλωρικό οξύ + 50% νερό, εμποτισμένο στους 70 βαθμούς για 30 λεπτά), εμφανίζονται πυκνές λεπτές αξονικές μικρορωγμές στις επιφάνειες της λοξοτομής. Υπάρχουν λίγες ίδιες μικρορωγμές σε μικρή-λοξοτομή.

Οι κύλινδροι με αξονικές εξωτερικές ρωγμές-διαμέτρου κόβονται κάθετα προς την κατεύθυνση της ρωγμής για μεταλλογραφική ανάλυση. Η μικρογράφημα δείχνει ρωγμές χωρισμένες σε δύο στρώματα: το εξωτερικό στρώμα χονδροειδούς ρωγμής με επιφανειακή απανθράκωση και το εσωτερικό στρώμα λεπτής ρωγμής απαλλαγμένο από απανθράκωση (Εικόνα 3). Η επιθεώρηση μικροδομής της ακατέργαστης συρμάτινης ράβδου εντοπίζει ένα συνεχές στρώμα απανθράκωσης 0,3~0,4 mm βάθους στην επιφάνεια του χάλυβα (Εικόνα 4), μαζί με διάσπαρτες βαθιές αξονικές ρωγμές και πολλές ρηχές επιφανειακές γρατσουνιές.

Μεγάλη ακτινική διαστολή προς τα έξω εμφανίζεται σε μεγάλη-εξωτερική διάμετρο και λοξότμηση του άκρου κατά την ψυχρή διαμόρφωση, συνοδευόμενη από έντονη σκλήρυνση εργασίας και μειωμένη ολκιμότητα. Τα προϋπάρχοντα επιφανειακά ελαττώματα (ρωγμές/γρατσουνιές) στο εσωτερικό του αποανθρακωμένου στρώματος με ελασματώδη περλίτη διαδίδονται σε μακροσκοπικές ρωγμές υπό τάση σχηματισμού. η αποανθρακωμένη περιοχή γύρω από τις ρωγμές κληρονομεί τα αρχικά ελαττώματα της επιφάνειας από την πρώτη ύλη, ενώ τα μη{3}}μη αποανθρακωμένα τμήματα ρωγμών αναπτύσσονται από τη διάδοση των ρωγμών στη σφράγιση. Αντίθετα, ο σχηματισμός μικρών άκρων-προχωρά μέσω παραμόρφωσης συρρίκνωσης προς τα μέσα που περιορίζει τη διαστολή της ρωγμής.

Εικόνα 3-Μορφολογία διατομής αξονικής ρωγμής σε εξωτερική διάμετρος κυλίνδρου

Σχήμα 4 Επιφανειακή απανθρακωμένη στρώση ακατέργαστου χάλυβα με διακοκκώδεις μικρορωγμές οξειδίου στην επάνω επιφάνεια

Οι ρηχές ρωγμές και οι γρατσουνιές στην εξωτερική επιφάνεια του κυλίνδρου αφαιρούνται κατά την επακόλουθη λειτουργία λείανσης, ενώ οι επιφάνειες λοξοτομής παραμένουν μη αλεσμένες και διατηρούν μικροσκοπικές ατέλειες, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση μαγνητικής σκόνης κατά την τελική επιθεώρηση MPI.

2.3 Ατέλεια αναδίπλωσης σφράγισης στη λοξότμηση κυλίνδρων

Η οπτική επιθεώρηση των διαμορφωμένων κυλίνδρων ανιχνεύει ελαττώματα αναδίπλωσης συμμετρικά κατανεμημένα κατά μήκος του κεντρικού άξονα τόσο στις μεγάλες-ακραίες όσο και στις μικρές-ακραίες λοξοτομές. Η ζημιά στο καλούπι αποκλείεται μετά την αντιμετώπιση προβλημάτων. Η αναδίπλωση προέρχεται από επιπλέον «υπερβολικό μέταλλο» στο τοπικό άμορφο άκρο που δημιουργείται κατά τη διαδικασία διάτμησης.

Η διατμημένη διατομή-διατμημένου κενού παρουσιάζει κατά προσέγγιση περίγραμμα έλλειψης, με δύναμη διάτμησης να ευθυγραμμίζεται κατά μήκος του δευτερεύοντος άξονα έλλειψης. Μια σχισμένη περίσσεια μετάλλου πλάτους 1~2 mm υπάρχει και στα δύο άκρα του κύριου άξονα, που διαφέρει από την καθαρή επιφάνεια διάτμησης αλλού (Εικόνα 5). Τα στατιστικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι δεν πραγματοποιείται δίπλωση λοξοτομής όταν η σκληρότητα της πρώτης ύλης είναι περίπου 192 HB. Το δίπλωμα αναδύεται σταθερά για πρώτη ύλη κάτω από 190 HB λόγω υπερβολικής ολκιμότητας που οδηγεί σε σχισμένο γρέζια/υπερβολικό μέταλλο στο τυφλό άκρο κατά τη διάρκεια της κοπής. Ως εκ τούτου, η χαμηλή σκληρότητα βάσης του ακατέργαστου χάλυβα προκαλεί ακανόνιστη σχισμένη άκρη και επακόλουθη αναδίπλωση της λοξοτομής μετά τη διαμόρφωση.

3 Δοκιμή βελτίωσης και επαλήθευσης ποιότητας πρώτων υλών

Η ανίχνευση ελαττωμάτων καταλήγει σε τέσσερα κρίσιμα μειονεκτήματα της αρχικής δοκιμαστικής συρμάτινης ράβδου: (1) Μη-μη συμμορφούμενη ανομοιόμορφη σφαιροειδή μικροδομή ανόπτησης. (2) Πάνω από-άκυρη επιφάνεια απανθρακωμένο στρώμα. (3) Τυχαίες επιφανειακές ρωγμές και γρατσουνιές σε χάλυβα. (4) Μικρού μεγέθους σφαιροειδής σκληρότητα ανόπτησης.

Σχήμα 5 Σχηματικό Σχισμένο περίσσευμα-Μεταλλικές Ζώνες σε Επιφάνεια Διατμημένης Θραύσης

Οι αναθεωρημένες τεχνικές προδιαγραφές για το κατάλληλο συρμάτινο ράβδο διατυπώνονται ως εξής:

Σφαιροειδής μικροδομή ανόπτησης ελεγχόμενη εντός του βαθμού 2~4 με ομοιόμορφη δομή κατά μήκος ενός πηνίου σύρματος.

Μηδενική απανθράκωση επιφάνειας σε έτοιμο χάλυβα.

Δεν επιτρέπονται επιφανειακές ρωγμές ή μηχανικές γρατσουνιές.

Σφαιροειδή ανόπτηση σκληρότητα ρυθμισμένη από 195 HB έως 207 HB. τα υπόλοιπα τεχνικά στοιχεία αμετάβλητα.

Ο προμηθευτής προμηθεύει το δοκιμαστικό σύρμα που συμμορφώνεται με ενημερωμένες προδιαγραφές: σφαιροειδής δομή βαθμού 2, χύδην σκληρότητα 203 HB, επιφάνεια πλήρως απανθρακωμένη- χωρίς ρωγμές ή γρατσουνιές. Η δοκιμή σφράγισης παρτίδας με βελτιωμένη πρώτη ύλη εξαλείφει όλα τα προαναφερθέντα ελαττώματα σχηματισμού και η μηχανή ψυχρής κατεύθυνσης τεσσάρων{4}}υψηλών-ταχυτήτων τεσσάρων σταθμών συνεχίζει τη σταθερή κανονική παραγωγή.

2026 1η Ιουνίου ΕβδομάδαWBM Pσύσταση προϊόντος

Rolling Dies:

Ως ένας από τους επαγγελματίες κατασκευαστές εργαλείων, παρέχει μήτρα κύλισης με υψηλή σκληρότητα, γρήγορη παράδοση και καλή εξυπηρέτηση.

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