Abstrakt: Boli analyzované príčiny skorého zlyhania a krátkej životnosti nástroja na utláčanie za studena pre krátke a hrubé guľové valce v praktickom použití a bola vylepšená štruktúra guľového nástroja. Experimentálne výsledky ukazujú, že zlepšená životnosť matrice sa výrazne zlepšila, zatiaľ čo kvalita tvarovania valcovaním sa tiež výrazne zlepšila.

Kľúčové slová: guľový valec; Studená hlavička; plesne; Kombinovaný typ

Analýza existujúcich problémov a príčin

Metódy podávania guľových valcov zahŕňajú sústruženie a česanie za studena. Pre malé guľové valčeky s priemerom menším ako 22 mm sa v Číne široko používa jednopolohový stroj na hrubovanie za studena Z31-25. Existujú neisté faktory, ako sú veľké zmeny rozmerov a nestabilná kvalita razenia pri jednomiestnom tvárnení hláv za studena. Najmä pre krátke a hrubé malé guľové valčeky (s priemerom 15 ~ 22 mm a dĺžkou 12 ~ 20 mm), v procese vŕtania za studena, na jednej strane v dôsledku toho, že rozmer dĺžky valca je menší ako rozmer priemeru , časť materiálu je náchylná na deformáciu a veľkú deformáciu počas rezania; Na druhej strane, v dôsledku veľkej deformácie ubíjaním, aby sa zabezpečilo, že vonkajší priemer valca je plný a koncový povrch plochý, je sila utláčania za studena, ktorú znáša forma počas razenia, najväčšia v porovnaní s kužeľovým a valcové valčeky. Preto sa vyskytli problémy, ako je skoré zlyhanie a krátka životnosť lisovníc na utláčanie za studena v skutočnom procese ubíjania za studena.

V dôsledku obmedzení vlastnej dĺžky a veľkosti prešla konštrukcia konkávnej matrice z krátkych a hrubých malých guľových valčekov procesom zmeny z integrálnej (obrázok 1) na skupinovú (obrázok 2). Podľa analýzy namáhania konkávnej matrice počas vŕtania za studena sa trenie medzi tyčou a konkávnou matricou vyskytuje hlavne v axiálnej oblasti skosenia malého konca valca počas spracovania a táto oblasť je tiež vystavená axiálnemu ťahovému namáhaniu. . Preto integrálna konkávna matrica s najväčšou pravdepodobnosťou zlyhá v počiatočnom štádiu, pričom hlavnými formami zlyhania sú poškodenie skosením, padajúce bloky atď. V prípade malých guľových valcov s priemerom valcov nie väčším ako 14 mm môže životnosť konkávnej formy dosiahnuť 5 000 zŕn; Avšak pre malé guľové valce s veľkosťou priemeru valca väčšou ako 14 mm môže životnosť konkávnej formy dosiahnuť len 2000 zŕn a po poruche je celá konkávna forma zošrotovaná, čo vedie k značnému odpadu. Okrem toho je celková konkávna forma spracovaná pomocou GCr15, čo je jednodielna forma. Pri tepelnom spracovaní sa používa metóda lokálneho kalenia. Vďaka nízkej pevnosti v tlaku GCr15 a plytkej vytvrdzovacej vrstve pri tepelnom spracovaní má forma krátku životnosť.

Obrázok 1 Integrálny Obrázok 2 Zloženie skupiny

Malá kombinovaná konkávna forma (obrázok 2) využíva predpätú kombinovanú štruktúru s použitím predpätého krúžku (prechodové puzdro). Táto štruktúra je charakterizovaná oddelením tvarovacej časti formy bez rozdelenia hornej a dolnej formy pracovného puzdra a použitím vysokovýkonných formovacích materiálov na spracovanie pracovnej dutiny. Avšak počas procesu vŕtania za studena je valčekové skosenie matrice vystavené kombinovanému pôsobeniu axiálneho ťahového napätia, radiálneho tlakového napätia a trenia. Toto je stále najslabší článok matrice a často sa vyskytuje skorá únava a praskanie na skosení matrice pri používaní.

2. Opatrenia na zlepšenie

V súlade s problémami, ktoré existujú v štruktúre pôvodnej konkávnej formy s guľovitým valcom, niektoré podniky prijali 7-konkávnu formu tela so štruktúrou znázornenou na obrázku 3. Ak sa však používa konkávna forma s touto štruktúrou na lisovanie krátke a hrubé guľové valce, horná matrica dvojvrstvového puzdra je relatívne krátka a pri nárazovej sile cyklu studenej hlavy sa jadro hornej matrice pracovnej objímky ľahko spúšťa. Aby sa ďalej optimalizovala štruktúra nástroja a zlepšila sa životnosť nástroja, boli prijaté tieto opatrenia na zlepšenie:

Obrázok 3 Sedemtelová ženská kocka

Používa sa predpätá kombinovaná konkávna forma a dutina formy je rozdelená. Použitím predpätej kompozitnej matrice je možné dosiahnuť požadované predtlakové napätie na vrstve matrice, znížiť premiestnenie matrice smerom von, a tým znížiť ťahové napätie generované počas tlače za studena; Rozdelenie dutiny formy môže zabrániť koncentrácii napätia na skosení a znížiť trenie. Po oddelení je hrúbka dvojvrstvového krytu relatívne tenká, čo je náchylné na pohyb smerom von počas používania. Dá sa to vyriešiť zvýšením miery interferencií alebo rozšírením hrúbky dvojvrstvového krytu. Vzhľadom na všestrannosť krytu však existujú situácie opakovaného použitia. Ak sa zvýši miera rušenia, poškodí sa univerzálnosť krytu. Preto sa rozhodlo predĺžiť hrúbku dvojvrstvovej objímky a predĺžiť polohovaciu plochu, aby sa zabránilo vonkajšiemu pohybu dvojvrstvovej objímky. Vzhľadom na celkovú hrúbku formy sa hrúbka dvojvrstvovej manžety predĺži o 8-15 mm.

Montážne rozmery. Po zhrubnutí dvojvrstvovej manžety sa zmení celková výška zostavy a hĺbka dutiny. Preto sa z veľkého konca vnútorného kužeľa pre pracovnú objímku v dvojvrstvovej objímke obrobí schodový otvor a z malého čelného čela základne sa obrobí schod, ako je znázornené na obrázkoch 4 a 5. Počas montáže nainštalujte malé schodíky na základňu do vnútorného otvoru za pracovným puzdrom, pričom medzi nimi musí byť medzera, čo môže zabezpečiť hĺbku dutiny formy aj celkovú výšku zostavy. Okrem toho počas procesu montáže je zmršťovanie hornej a dolnej formy nekonzistentné, takže medzi deliacimi rozmermi hornej a dolnej formy by mala byť zabezpečená medzera väčšia ako 0.15 mm.

Obrázok 4 Vylepšená horná forma Obrázok 5 Vylepšená spodná forma

Podľa opatrení na zlepšenie je štruktúra vylepšenej formy na utláčanie za studena pre krátke a hrubé malé guľové valce znázornená na obrázku 6. Vylepšená štruktúra konkávnej formy má nasledujúce charakteristiky: forma má kombinovanú štruktúru a potom, čo časť dutiny zlyhá , bežné časti (ako sú plášte a podložky skrutiek) môžu byť tiež opätovne použité; Predĺženie polohovacej plochy dvojvrstvovej objímky zabraňuje pohybu dvojvrstvovej objímky smerom von počas prevádzky; Po rozdelení pracovnej dutiny sa zabráni skorému zlyhaniu na skosení.

S použitím vylepšenej štruktúry lisovnice sa uskutočnili experimenty na lisovniach na česanie za studena pre niekoľko typov valcov, ako je napríklad 361023024. Skúšobné údaje sú uvedené v tabuľke 1. Z tabuľky je zrejmé, že sa zlepšila životnosť konkávneho nástroja. výrazne zlepšila a výrazne sa zlepšila aj kvalita tvarovania spracovaných valcov.

Tabuľka 1 Porovnanie životnosti formy a kvality spracovania valcov pred a po zlepšení

3. Záver

Štatistické údaje zo sledovacích testov naznačujú, že zlepšenie štruktúry konkávnej matrice pre krátke a hrubé malé guľové valce dosiahlo dobré výsledky a boli eliminované skoré poruchy, ako je skosenie, sekanie a praskanie. Konkávna matrica s touto štruktúrou môže byť použitá vo veľkých množstvách počas procesu česania za studena a podávania malých guľových valcov.

Viac o WBMNástroje na čelnú brúsku Modler:

Weichuang má teraz schopnosť dodávať kompletné nástroje pre linku na brúsenie kužeľových valcov Modler. Naše nástroje sú dobre osadené v zákazníckej modelárskej bezhrotovej brúske a modelárskej čelnej brúske. A pomôžte zákazníkovi vyrábať vysoko presné valce s nízkymi nákladmi.

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