Abstrak: Semasa percubaan pengecapan penggelek tirus dengan empat-peralatan kepala sejuk berkelajuan tinggi-yang diimport, kecacatan tipikal muncul termasuk keretakan melintang pada bahagian kosong, rekahan permukaan pada diameter luar penggelek dan talang, serta lipatan pengecapan pada muka talang. Analisis punca akar mengesahkan semua kecacatan ini berpunca daripada kualiti bahan mentah yang lemah. Selepas pengoptimuman teknikal rod dawai GCr15 anil bersfera yang didedikasikan untuk-tajuk sejuk berkelajuan tinggi, produk itu memenuhi keperluan pengeluaran praktikal sepenuhnya.

Kata kunci: galas penggelek tirus; penggelek tirus; -mesin pengepala sejuk berkelajuan tinggi; Keluli galas GCr15; kecacatan; analisis kegagalan

1 Proses Pemesinan Empat-Stesen Tinggi-Mesin Tajuk Sejuk Kelajuan

Untuk meningkatkan kapasiti pengecapan bagi penggelek tirus dengan diameter luar melebihi 20 mm, mesin pengepala sejuk-berkelajuan tinggi empat stesen yang diimport digunakan. Peralatan ini memberikan produktiviti tinggi pada kadar pengecapan sehingga 100 keping seminit dan menghasilkan-penggelek berketepatan tinggi tanpa denyar selepas dibentuk. Namun begitu, bahan mentah untuk mesin ini mestilah rod dawai anil bersfera, manakala pengeluar keluli khas arus perdana domestik hanya membekalkan keluli GCr15 melebihi Φ20 mm dalam bentuk bar pepejal. Selepas rundingan, pembekal keluli khas menyediakan rod dawai annealed sferoid tersuai untuk proses tajuk sejuk ini.

Keperluan teknikal utama untuk rod dawai percubaan adalah seperti berikut: diproses melalui lukisan berganda & mengelupas dua kali dengan kemasan permukaan; mikrostruktur penyepuhlindapan sferoid diberi nilai Gred 2~4 setiap GB/T18254-2002; kekerasan dikawal pada 170~185 HB. Pengerasan kerja yang teruk berlaku semasa ubah bentuk sejuk berbilang-, yang menghalang pembentukan seterusnya, oleh itu keperluan kekerasan yang agak rendah. Kedalaman penyahkarburan permukaan satu sisi tidak boleh melebihi 0.8% daripada diameter keluli nominal; toleransi dimensi diameter rod ialah 0~−0.05 mm, dengan spesifikasi selebihnya mematuhi perjanjian teknikal pembelian yang berkaitan.

Pengecapan penggelek tirus pada empat-mesin pengepala sejuk stesen meliputi empat stesen kerja berjujukan: ricih kosong → mengecewakan hujung → pra-pembentukan → pembentukan kemasan, dengan skema pembentukan ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah1 Gambarajah Skema Empat-Proses Pembentukan Setem Stesen

Gunting kosong: Sleeve-jenis ricih kosong menjana kosong dengan ubah bentuk kecil dan muka hujung lebih kurang berserenjang dengan garis paksi kosong.

Akhir menjengkelkan: Aras muka hujung kosong tidak sekata berserenjang dengan paksi, menyatukan panjang kosong dan mengganggu bulatan luar kosong.

Pra{0}}pembentukan: Membentuk secara kasar kontur tirus, mengecilkan dimensi hujung yang kecil, membentuk rongga cekung pada-muka hujung yang besar dan mengembangkan diameter luar ke luar.

Selesai membentuk: Memuktamadkan dimensi roller kepada toleransi yang ditentukan.

Ubah bentuk besar dan pengerasan kerja yang luar biasa berlaku pada-talang hujung yang besar, diameter luar, muka hujung kedua-dua hujung besar & kecil dan-kecil talang sepanjang pembentukan. Variasi kekerasan penggelek siap pada kedudukan yang berbeza disenaraikan dalam Jadual 1. Berbanding dengan penggelek daripada penekan mekanikal-satu stesen, produk daripada mesin ini menampilkan ketepatan dimensi yang unggul, menghapuskan proses-pasca seperti penyingkiran denyar, pengisaran lembut diameter luar dan pengisaran lembut muka akhir, yang sangat meningkatkan kadar penggunaan bahan mentah.

Jadual 1 Variasi Kekerasan Penggelek Setem pada Kedudukan Berbeza (Unit: HB)

2 Analisis Kecacatan Penggelek Tirus Setem

Semasa membentuk penggelek tirus seperti yang digambarkan dalam Rajah 1, kecacatan berulang termasuk keretakan melintang kosong yang digunting, rekahan permukaan paksi pada diameter luar & talang besar-hujung dan kecacatan lipatan pada permukaan talang. Selepas pemeriksaan sistematik peralatan, mati dan bahan mentah, kualiti wayar keluli percubaan yang lemah disahkan sebagai punca utama.

2.1 Keretakan Melintang bagi Kosong Bercukur

Retakan melintang selari dengan satah ricih kerap berlaku pada tempat kosong yang digunting di stesen pemotongan, mencetuskan hentian kecemasan dan penggera mesin tajuk sejuk. Spesimen metalografik yang dipotong daripada kosong retak terukir dengan larutan alkohol asid nitrik 2%. Pemerhatian mikroskopik mendedahkan perlit lamellar besar-besaran ditambah zarah karbida kasar (Rajah 2). Mengikut piawaian GB/T18254-2002 untuk keluli galas kromium karbon tinggi, struktur mikro sferoid adalah terlalu panas dan digredkan melebihi Gred 6. Kekerasan pukal kosong retak diukur pada 187 HB melalui penguji kekerasan Brinell.

Pemeriksaan pensampelan dari kepala, tengah dan ekor gegelung dawai yang sama mendedahkan struktur mikro penyepuhlindapan yang tidak konsisten: Struktur sferoid gred 4, 5 dan 6 wujud bersama, dengan kekerasan antara 184 HB hingga 189 HB. Struktur mikro sferoid yang tidak memenuhi syarat, terutamanya perlit lamellar berlebihan, secara drastik mengurangkan kemuluran keluli. Tegasan tegangan tertumpu berhampiran satah ricih semasa pemotongan kosong memulakan keretakan kosong melintang.

Rajah2 Struktur Mikro Penyepuhlindapan Spheroid bagi Kosong Retak Melintang

2.2 Retak Permukaan pada-Diameter Luar Hujung Besar dan Chamfer Roller

Keretakan permukaan paksi biasanya ditemui pada diameter luar hujung yang besar-dan chamfer penggelek siap, dengan rekahan separa memanjang ke muka hujung. Pemeriksaan zarah magnet pada bahagian siap mengumpul serbuk magnet yang banyak di-lokasi chamfer hujung yang besar. Selepas penjerukan panas (50% asid hidroklorik industri pekat + 50% air, direndam pada 70 darjah selama 30 minit), retakan mikro paksi halus yang padat muncul merentasi permukaan chamfer. Beberapa retakan mikro yang serupa wujud pada-talang hujung kecil.

Penggelek dengan retakan diameter luar paksi-dibelah berserenjang dengan arah retakan untuk analisis metalografik. Mikrograf menunjukkan retakan terbahagi kepada dua lapisan: lapisan retak kasar luar dengan penyahkarbonan permukaan, dan lapisan retak halus dalam bebas daripada penyahkarbonan (Rajah3). Pemeriksaan struktur mikro rod dawai mentah mengenal pasti lapisan dekarburasi berterusan sedalam 0.3~0.4 mm pada permukaan keluli (Rajah4), bersama-sama dengan retakan paksi dalam yang bertaburan dan banyak calar permukaan cetek.

Pengembangan ke luar jejari yang besar berlaku pada diameter luar-hujung besar dan talang semasa pembentukan sejuk, disertai dengan pengerasan kerja yang kuat dan kemuluran yang merosot. Kecacatan-permukaan sedia ada (rekahan/calar) di dalam lapisan ternyahkarbur dengan perlit lamellar merambat menjadi rekahan makroskopik di bawah tegasan pembentukan; kawasan yang dinyahkarburkan di sekitar retakan mewarisi kecacatan permukaan asal daripada bahan mentah manakala bahagian retakan yang tidak{3}}nyahkarburkan berkembang daripada penyebaran retakan dalam pengecapan. Sebaliknya, pembentukan hujung-kecil diteruskan melalui ubah bentuk pengecutan ke dalam yang menghalang pengembangan retakan.

Rajah3 Rentas-Bahagian Morfologi Retak Paksi pada Diameter Luar Penggelek Setem

Rajah4 Lapisan Dekarburasi Permukaan Keluli Mentah dengan Retak Mikro Oksida Antara Berbutir pada Permukaan Atas

Keretakan dan calar cetek pada permukaan luar penggelek dikeluarkan dalam operasi pengisaran berikutnya, manakala permukaan chamfer kekal tidak dikisar dan mengekalkan kecacatan kecil, mengakibatkan pengumpulan serbuk magnet semasa pemeriksaan MPI akhir.

2.3 Mengecap Kecacatan Lipatan pada Roller Chamfer

Pemeriksaan visual penggelek yang terbentuk mengesan kecacatan lipatan yang diedarkan secara simetri di sepanjang paksi tengah pada kedua-dua-hujung dan kecil-talang hujung yang besar. Kerosakan mati diketepikan selepas menyelesaikan masalah; lipatan berasal daripada "logam berlebihan" tambahan pada hujung kosong tempatan yang dijana dalam prosedur ricih.

Bahagian rentas patah-kosong yang digunting menunjukkan kontur elips anggaran, dengan daya ricih menjajarkan sepanjang paksi kecil elips. Zon logam lebihan koyak selebar 1~2 mm-terdapat pada kedua-dua hujung paksi utama, berbeza daripada permukaan ricih kemas di tempat lain (Rajah5). Data statistik menunjukkan tiada lipatan chamfer berlaku apabila kekerasan bahan mentah berada di sekitar 192 HB; lipatan muncul secara konsisten untuk bahan mentah di bawah 190 HB disebabkan oleh kemuluran yang berlebihan yang membawa kepada koyak burr/logam berlebihan pada hujung kosong semasa pemotongan. Oleh itu, kekerasan asas keluli mentah yang rendah menyebabkan tepi koyak tidak teratur dan lipatan chamfer seterusnya selepas terbentuk.

3 Ujian Penambahbaikan dan Pengesahan Kualiti Bahan Mentah

Pengesanan kecacatan menyimpulkan empat kelemahan kritikal rod dawai percubaan awal: (1) Tidak mematuhi-struktur mikro penyepuh sferoid yang tidak sekata; (2) Lebih-lapisan dekarburasi permukaan tidak sah tebal; (3) Permukaan rawak retak dan calar pada keluli; (4) Kekerasan penyepuhlindapan spheroid bersaiz kecil.

Rajah5 Skema Lebihan Koyak-Zon Logam pada Permukaan Patah Terricih

Spesifikasi teknikal yang disemak untuk rod dawai yang layak dirumuskan seperti di bawah:

Mikrostruktur penyepuhlindapan spheroid dikawal dalam Gred 2~4 dengan struktur seragam merentas gegelung wayar tunggal;

Penyahkarbonan permukaan sifar pada keluli siap;

Tiada retak permukaan atau calar mekanikal dibenarkan;

Kekerasan annealed spheroidized dikawal dari 195 HB hingga 207 HB; baki item teknikal tidak berubah.

Pembekal membekalkan semula wayar percubaan yang mematuhi spesifikasi yang dikemas kini: struktur sferoid digredkan Gred 2, kekerasan pukal 203 HB, penyahkarbonan sepenuhnya-permukaan bebas tanpa retak atau calar. Ujian pengecapan kelompok dengan bahan suapan yang dipertingkatkan menghapuskan semua kecacatan pembentukan di atas, dan empat-mesin pengepala sejuk berkelajuan tinggi-stesen menyambung semula pengeluaran normal yang stabil.

2026 1 Jun MingguWBM PCadangan roduct

Rolling Dies:

Sebagai salah satu pengeluar alat profesional, menyediakan rolling die dengan kekerasan yang tinggi, penghantaran cepat dan perkhidmatan yang baik.

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