Sažetak: Analizirani su uzroci prijevremenog kvara i kratkog vijeka trajanja matrice za hladno savijanje kratkih i grubih kuglastih valjaka u praktičnoj primjeni te je poboljšana struktura matrice s kuglastim valjkom. Eksperimentalni rezultati pokazuju da je poboljšani životni vijek matrice uvelike poboljšan, dok je kvaliteta oblikovanja valjaka također uvelike poboljšana.

Ključne riječi: sferni valjak; Hladna glava; Kalup; Kombinirani tip

Postojeći problemi i analiza uzroka

Metode dodavanja sfernih valjaka uključuju okretanje i hladno dizanje. Za male sferične valjke promjera manjeg od 22 mm, Z31-25 stroj za hladno prevlačenje s jednom stanicom naširoko se koristi za punjenje u Kini. Postoje nesigurni čimbenici kao što su velike promjene dimenzija i nestabilna kvaliteta štancanja kod hladnog oblikovanja u jednoj stanici. Posebno za kratke i grube male kuglaste valjke (promjera 15~22mm i duljine 12~20mm), u procesu hladnog sastavljanja, s jedne strane, zbog dimenzije duljine valjka koja je manja od dimenzije promjera , dio materijala je sklon deformaciji i velikim deformacijama tijekom rezanja; S druge strane, zbog velike deformacije utiskivanja, kako bi se osiguralo da vanjski promjer valjka bude pun, a krajnja površina ravna, sila hladnog utiskivanja koju podnosi kalup tijekom utiskivanja je najveća u odnosu na konusne i cilindrični valjci. Stoga je bilo problema poput ranog kvara i kratkog radnog vijeka matrica za hladno savijanje u stvarnom procesu hladnog savijanja.

Zbog ograničenja vlastite duljine i veličine, dizajn konkavne strukture matrice kratkih i grubih malih sfernih valjaka prošao je proces promjene od integralnog (Slika 1) do grupnog (Slika 2). Prema analizi naprezanja konkavne matrice tijekom hladnog naprezanja, trenje između šipke i konkavne matrice uglavnom se javlja u aksijalnom području malog kraja skošenja valjka tijekom obrade, a ovo područje je također izloženo aksijalnom vlačnom naprezanju . Stoga je najvjerojatnije da će se integralni konkavni kalup pokvariti u ranoj fazi, a glavni oblici kvara su oštećenje skošenja, padajući blokovi i tako dalje. Za male sferne valjke s promjerom valjka ne većim od 14 mm, vijek trajanja konkavnog kalupa može doseći 5000 zrna; Međutim, za male sferne valjke s veličinom promjera valjka većim od 14 mm, radni vijek konkavnog kalupa može doseći samo 2000 zrna, a nakon kvara, cijeli konkavni kalup odlazi u otpad, što rezultira značajnim otpadom. Osim toga, cjelokupni konkavni kalup obrađuje se pomoću GCr15, koji je jednodijelni kalup. Tijekom toplinske obrade koristi se metoda lokalnog kaljenja. Zbog niske tlačne čvrstoće GCr15 i plitkog sloja otvrdnuća tijekom toplinske obrade, kalup ima kratak vijek trajanja.

Slika 1 Integralni Slika 2 Grupni sastav

Mali kombinirani konkavni kalup (Slika 2) ima prednapregnutu kombiniranu strukturu, koristeći prednapregnuti prsten (prijelazni rukavac). Ovu strukturu karakterizira odvajanje dijela kalupa, bez odvajanja gornjeg i donjeg kalupa radne čahure, i korištenje materijala kalupa visokih performansi za obradu radne šupljine. Međutim, tijekom procesa hladnog sastavljanja, skošenje valjka na ženskoj matrici podvrgnuto je kombiniranom djelovanju aksijalnog vlačnog naprezanja, radijalnog tlačnog naprezanja i trenja. Ovo je još uvijek najslabija karika ženskog kalupa, a rano zamor i pucanje često se javljaju na skošenju ženskog kalupa u uporabi.

2. Mjere poboljšanja

U skladu s problemima koji postoje u strukturi izvornog konkavnog kalupa sa sfernim valjkom, neka su poduzeća usvojila 7-konkavni kalup za tijelo, sa strukturom prikazanom na slici 3. Međutim, kada se koristi konkavni kalup s ovom strukturom za prešanje kratkim i grubim sfernim valjcima, gornja matrica dvoslojne čahure je relativno kratka, a pod udarnom silom ciklusa hladnog naslova, jezgra gornje matrice radne čahure se lako pokreće. Kako bi se dodatno optimizirala struktura matrice i produžio život matrice, poduzete su sljedeće mjere poboljšanja:

Slika 3 Ženska kocka sa sedam tijela

Koristi se prednapregnuti kombinirani konkavni kalup, a šupljina kalupa je podijeljena. Upotrebom prednapregnute kompozitne matrice može se postići potrebno naprezanje pred kompresijom na sloju matrice, smanjiti pomak matrice prema van, a time i smanjiti vlačno naprezanje koje nastaje tijekom hladnog nabijanja; Odvajanje šupljine kalupa može spriječiti koncentraciju naprezanja na skošenju i smanjiti trenje. Nakon odvajanja, debljina dvoslojne navlake je relativno tanka, što je sklono pomicanju prema van tijekom upotrebe. To se može riješiti povećanjem količine smetnji ili povećanjem debljine dvoslojnog pokrova. Međutim, zbog svestranosti pokrova, postoje situacije ponovljene uporabe. Ako se količina smetnji poveća, svestranost pokrova će biti oštećena. Stoga je odlučeno produžiti debljinu dvoslojne čahure i produljiti površinu za pozicioniranje kako bi se spriječilo vanjsko pomicanje dvoslojne čahure. Uzimajući u obzir ukupnu debljinu kalupa, debljina dvoslojne čahure je produžena za 8-15 mm.

Montažne dimenzije. Nakon što se dvoslojni omotač zadeblja, ukupna visina sklopa i dubina šupljine se mijenjaju. Stoga je rupa za stepenice izrađena na velikom kraju unutarnjeg konusa za radnu čahuru u dvoslojnoj čahuri, a stepenica je strojno izrađena na maloj čeonoj plohi baze, kao što je prikazano na slikama 4 i 5. Tijekom sastavljanja, postavite male stepenice na podnožju u unutarnju rupu iza radne čahure, s razmakom između njih, koji može osigurati i dubinu šupljine kalupa i ukupnu visinu sklopa. Osim toga, tijekom procesa sastavljanja, skupljanje gornjeg i donjeg kalupa je nedosljedno, tako da treba osigurati razmak veći od 0.15 mm između razdjelnih dimenzija gornjeg i donjeg kalupa.

Slika 4 Poboljšani gornji kalup Slika 5 Poboljšani donji kalup

Prema mjerama poboljšanja, struktura poboljšane matrice za hladno savijanje za kratke i grube male sferne valjke prikazana je na slici 6. Poboljšana konkavna struktura kalupa ima sljedeće karakteristike: kalup usvaja kombiniranu strukturu, a nakon što dio sa šupljinom otkaže , zajednički dijelovi (kao što su omotači i jastučići za vijke) također se mogu ponovno upotrijebiti; Produljenje površine za pozicioniranje dvoslojne čahure sprječava pomicanje dvoslojne čahure prema van tijekom rada; Nakon odvajanja radne šupljine izbjegava se rano lomljenje skošenja.

Koristeći poboljšanu strukturu matrice, eksperimenti su provedeni na matricama za hladno punjenje za nekoliko tipova valjaka kao što je 361023024. Podaci o ispitivanju prikazani su u tablici 1. Iz tablice se može vidjeti da je poboljšani vijek trajanja konkavne matrice uvelike poboljšan, a kvaliteta oblikovanja obrađenih valjaka također je uvelike poboljšana.

Tablica 1. Usporedba vijeka trajanja kalupa i kvalitete obrade valjaka prije i nakon poboljšanja

3. Zaključak

Statistički podaci iz testova praćenja pokazuju da je poboljšanje strukture konkavne matrice za kratke i grube male sferne valjke postiglo dobre rezultate, a rani oblici kvarova kao što su skošenje, lomljenje i pucanje su eliminirani. Konkavna matrica s ovom strukturom može se koristiti u velikim količinama tijekom procesa hladnog cijepanja i dodavanja malih sferičnih valjaka.

Više o WBM-uAlati za brušenje čeonih površina Modler:

Weichuang sada ima mogućnost isporuke kompletnog alata za Modler liniju za brušenje konusnih valjaka. Naš alat dobro je ugrađen u kupčevu modler brusilicu bez središta i modler čeonu brusilicu. I pomozite klijentima da proizvedu visoko precizne valjke uz nisku cijenu.

https://www.bearingroller.com/tools/modler-end-face-grinder-tools.html