Soyut: Konik silindirlerin ithal dört{0}}yüksek{-istasyonlu yüksek hızlı soğuk dövme ekipmanıyla deneme damgalaması sırasında, kesilmiş işlenmemiş parçalarda enine çatlaklar, silindir dış çapında ve pah üzerinde yüzey çatlaklarının yanı sıra pah yüzlerinde damgalama katlaması gibi tipik kusurlar ortaya çıktı. Kök neden analizi, tüm bu kusurların zayıf hammadde kalitesinden kaynaklandığını doğrulamaktadır. Yüksek-hızlı soğuk dövmeye özel küreselleştirilmiş tavlanmış GCr15 filmaşinin teknik optimizasyonundan sonra ürün, pratik üretim gereksinimlerini tam olarak karşılar.

Anahtar kelimeler: konik makaralı rulman; konik silindir; yüksek-hızlı soğuk şişirme makinesi; GCr15 rulman çeliği; kusur; arıza analizi

1 Dört-İstasyonlu Yüksek-Hızlı Soğuk Şişirme Makinesinin İşleme Süreci

Dış çapı 20 mm'nin üzerinde olan konik silindirlerin damgalama kapasitesini artırmak için, ithal edilmiş dört-istasyonlu yüksek- hızlı bir soğuk şişirme makinesi benimsendi. Ekipman, dakikada 100 parçaya kadar damgalama hızıyla yüksek üretkenlik sağlar ve-şekillendirme sonrasında çapak oluşmadan yüksek hassasiyette silindirler üretir. Bununla birlikte, bu makinenin hammaddesinin küreselleştirilmiş tavlanmış filmaşin olması gerekirken, yerel ana akım özel çelik üreticileri yalnızca Φ20 mm'nin üzerindeki GCr15 çeliği dolu çubuk formunda tedarik ediyor. Müzakerenin ardından özel bir çelik tedarikçisi, bu soğuk şişirme işlemi için özelleştirilmiş küreselleştirilmiş tavlanmış filmaşin sağlar.

Deneme filmaşini için temel teknik gereksinimler şu şekildedir: yüzey bitirme ile çift çekme ve çift soyma yoluyla işlenir; küreselleştirilmiş tavlama mikroyapısı, GB/T18254-2002'ye göre Derece 2~4 olarak derecelendirilmiştir; sertlik 170~185 HB'de kontrol edilir. Çok geçişli soğuk deformasyon sırasında şiddetli iş sertleşmesi meydana gelir, bu da sonraki şekillendirmeyi engeller, dolayısıyla nispeten düşük sertlik gereksinimi olur. Tek taraflı yüzey dekarbürizasyon derinliği, nominal çelik çapının %0,8'ini aşmayacaktır; Çubuk çapının boyut toleransı 0~−0,05 mm'dir, geri kalan özellikler ilgili satın alma teknik anlaşmalarına uygundur.

Dört-istasyonlu soğuk şişirme makinesinde konik silindirlerin damgalanması, dört ardışık çalışma istasyonunu kapsar: boş kesme → uç kızdırma → ön-biçimlendirme → son şekillendirme, Şekil 1'de gösterilen şekillendirme şeması ile.

Şekil1 Dört-İstasyon Damgalama Şekillendirme Sürecinin Şematik Diyagramı

Boş kesme: Kovan-tipi boş kesme, küçük deformasyonlu ve uç yüzleri ham eksenel hattına yaklaşık olarak dik olan boşluklar oluşturur.

Üzülmeye son: Eksene dik olan eşit olmayan iş parçası uç yüzlerini düzleştirir, iş parçası uzunluğunu birleştirir ve iş parçasının dış çemberini altüst eder.

Ön-oluşturma: Konik konturu kabaca şekillendirir, küçük uç boyutu küçültür, büyük uç yüzde içbükey boşluk oluşturur- ve dış çapı dışarı doğru genişletir.

Şekillendirmeyi bitir: Silindir boyutlarını belirtilen toleransa göre sonlandırır.

Büyük-uç pahta, dış çapta, büyük ve küçük uçların uç yüzlerinde ve şekillendirme boyunca küçük-uç pahta büyük deformasyon ve kayda değer iş sertleşmesi meydana gelir. Biten silindirlerin farklı konumlardaki sertlik değişimleri Tablo 1'de listelenmiştir. Tek istasyonlu mekanik preslerdeki silindirlerle karşılaştırıldığında, bu makinenin ürünleri üstün boyut doğruluğuna sahiptir ve çapak giderme, dış çap yumuşak taşlama ve uç yüz yumuşak taşlama gibi son işlemleri ortadan kaldırır ve bu da ham madde kullanım oranını büyük ölçüde artırır.

Tablo 1 Damgalı Rulonun Farklı Pozisyonlardaki Sertlik Değişimi (Birim: HB)

2 Damgalı Konik Makaraların Kusur Analizi

Şekil 1'de gösterildiği gibi konik makaraların şekillendirilmesi sırasında yinelenen kusurlar arasında, kesilmiş işlenmemiş parçaların enine çatlaması, büyük uç dış çapındaki ve pahtaki eksenel yüzey çatlakları ve pah yüzeylerindeki katlanma kusurları yer alır. Ekipmanın, kalıpların ve ham maddenin sistematik incelemesinden sonra, temel nedenin düşük kaliteli deneme çelik teli olduğu doğrulandı.

2.1 Kesilmiş İş Parçalarında Enine Çatlama

Kesme istasyonunda kesilen işlenmemiş parçalarda sıklıkla kesme düzlemine paralel enine çatlaklar meydana gelir ve bu da acil durdurmayı ve soğuk şişirme makinesinin alarmını tetikler. Çatlamış işlenmemiş parçalardan kesilen metalografik numuneler %2 nitrik asit alkol çözeltisi ile dağlanır. Mikroskobik gözlem masif katmanlı perlit ve kaba karbür parçacıklarını ortaya çıkarmaktadır (Şekil 2). Yüksek karbonlu krom taşıyan çeliklere ilişkin GB/T18254-2002 standardına göre, küreselleştirilmiş mikro yapı aşırı ısınmış ve 6. Derecenin üzerinde derecelendirilmiştir. Çatlamış işlenmemiş parçaların toplu sertliği, Brinell sertlik test cihazı aracılığıyla 187 HB'de ölçülür.

Aynı tel bobinin başından, ortasından ve kuyruğundan numune alma incelemesi, tutarsız tavlama mikro yapısını ortaya çıkarır: 184 HB ila 189 HB arasında değişen sertlik ile 4, 5 ve 6. derece küreselleştirilmiş yapılar bir arada bulunur. Niteliksiz küreselleştirilmiş mikro yapı, özellikle fazla katmanlı perlit, çeliğin sünekliğini büyük ölçüde azaltır. Ham parça kesme sırasında kesme düzleminin yakınında yoğunlaşan çekme gerilimi, enine ham parça çatlamasını başlatır.

Şekil 2 Enine Çatlamış Boş Parçanın Küreselleştirilmiş Tavlama Mikroyapısı

2.2 Silindirlerin Büyük-Uç Dış Çapında ve Pahında Yüzey Çatlakları

Eksenel yüzey çatlakları genellikle bitmiş silindirlerin büyük uç dış çapında ve pahlarında bulunur; kısmi çatlaklar uç yüzeylere uzanır. Bitmiş parçalar üzerindeki manyetik parçacık incelemesi, büyük-uç pah konumlarında bol miktarda manyetik toz biriktirir. Sıcak dekapajdan sonra (%50 konsantre endüstriyel hidroklorik asit + 50% su, 70 derecede 30 dakika süreyle ıslatılmış), pah yüzeyleri boyunca yoğun ince eksenel mikro çatlaklar ortaya çıkar. Küçük uç pahında birkaç özdeş mikro çatlak mevcut-.

Eksenel dış çaplı çatlaklara sahip silindirler, metalografik analiz için çatlak yönüne dik olarak kesilir. Mikrografta çatlaklar iki katmana bölünmüş olarak gösterilmektedir: yüzeyi dekarbürizasyonlu dış kaba çatlak katmanı ve dekarbürizasyonsuz iç ince çatlak katmanı (Şekil 3). Ham filmaşinin mikroyapı incelemesi, dağınık derin eksenel çatlaklar ve çok sayıda sığ yüzey çizikleriyle birlikte çelik yüzey üzerinde 0,3~0,4 mm derinliğinde sürekli karbonu giderilmiş bir tabakayı (Şekil 4) tanımlar.

Soğuk şekillendirme sırasında büyük uç dış çapında ve pahta büyük radyal dışa doğru genleşme meydana gelir ve buna yoğun iş sertleşmesi ve bozulmuş süneklik eşlik eder. -Lamellar perlit ile karbonu giderilmiş katman içindeki önceden mevcut yüzey kusurları (çatlaklar/çizikler), şekillendirme gerilimi altında makroskobik çatlaklara yayılır; çatlakların etrafındaki dekarbürize edilmiş bölge, orijinal yüzey kusurlarını ham maddeden devralırken, -dekarbürize edilmemiş çatlak bölümleri damgalama sırasında çatlağın yayılmasından gelişir. Bunun tersine, küçük-uç oluşumu, çatlak genişlemesini kısıtlayan içe doğru büzülme deformasyonu yoluyla ilerler.

Şekil3 Damgalı Silindir Dış Çapındaki Eksenel Çatlağın Kesit-Morfolojisi

Şekil 4 Üst Yüzeyde Tanelerarası Oksit Mikro Çatlakları Bulunan Yüzeyi Karbonsuzlaştırılmış Ham Çelik Tabakası

Silindirin dış yüzeyindeki sığ çatlaklar ve çizikler sonraki taşlama işleminde giderilirken pahlı yüzeyler taşlanmamış kalır ve küçük kusurları korur, bu da son MPI muayenesi sırasında manyetik toz birikmesine neden olur.

2.3 Silindir Pahında Damgalama Katlama Kusuru

Şekillendirilmiş silindirlerin görsel incelemesi, hem büyük{0}}uç hem de küçük-uç pahlarda merkezi eksen boyunca simetrik olarak dağıtılmış katlama kusurlarını tespit eder. Sorun giderme sonrasında kalıp hasarı göz ardı edilir; katlanma, kesme işleminde oluşan yerel iş parçası ucundaki ekstra "fazla metalden" kaynaklanır.

Kesilmiş iş parçasının kırılmış enine-kesiti, elipsin yan ekseni boyunca hizalanan kesme kuvvetiyle birlikte yaklaşık elips konturunu sunar. Ana eksenin her iki ucunda, diğer yerlerdeki düzgün kesme yüzeyinden farklı olarak, 1~2 mm genişliğinde yırtık fazlalık-metal bölgesi mevcuttur (Şekil 5). İstatistiksel veriler, ham madde sertliği 192 HB civarında olduğunda herhangi bir pah katlanmasının meydana gelmediğini göstermektedir; Aşırı süneklik nedeniyle, kesme sırasında ham uçta yırtık çapak/fazla metale yol açan aşırı süneklik nedeniyle 190 HB'nin altındaki ham madde için sürekli olarak katlama meydana gelir. Bu nedenle, ham çeliğin düşük taban sertliği, düzensiz kenar yırtılmasına ve şekillendirme sonrasında pah katlanmasına neden olur.

3 Hammadde Kalite İyileştirme ve Doğrulama Testi

Kusur izleme, başlangıçtaki filmaşin denemesinin dört kritik dezavantajını ortaya koyuyor: (1) Uygun olmayan-düzensiz küreselleştirilmiş tavlama mikro yapısı; (2) Aşırı-kalın geçersiz yüzey karbonu giderilmiş katman; (3) Çelik üzerinde rastgele yüzey çatlakları ve çizikler; (4) Küçük boyutlu küreselleştirilmiş tavlama sertliği.

Şekil5 Kesilmiş Kırılma Yüzeyindeki Yırtık Fazla-Metal Bölgelerinin Şeması

Nitelikli filmaşin için revize edilen teknik özellikler aşağıdaki şekilde formüle edilmiştir:

Tek telli bobin boyunca tek tip yapıya sahip, Sınıf 2 ~ 4 dahilinde kontrol edilen küreselleştirilmiş tavlama mikro yapısı;

Bitmiş çelikte sıfır yüzey dekarbürizasyonu;

Yüzey çatlaklarına veya mekanik çiziklere izin verilmez;

Küreselleştirilmiş tavlanmış sertlik 195 HB'den 207 HB'ye ayarlanmıştır; kalan teknik öğeler değişmedi.

Tedarikçi, güncellenmiş spesifikasyonlara uygun deneme kablosunu yeniden tedarik ediyor: 2. Sınıf dereceli küreselleştirilmiş yapı, toplu sertlik 203 HB, tamamen karbondan arındırılmış-çatlak veya çizik içermeyen yüzey. İyileştirilmiş hammadde ile toplu damgalama testi, yukarıda belirtilen tüm şekillendirme kusurlarını ortadan kaldırır ve dört-istasyonlu yüksek- hızlı soğuk şişirme makinesi, istikrarlı normal üretime devam eder.

2026 1 Haziran HaftaWBM PÜrün Tavsiyesi

Haddeleme Kalıpları:

Profesyonel takım üreticilerinden biri olarak, yüksek sertlik, hızlı teslimat ve iyi hizmet ile haddeleme kalıbı sağlar.

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