Abstrakt: Byly analyzovány příčiny předčasného selhání a krátké životnosti zápustky pro pěchování za studena pro krátké a hrubé kulové válce v praktickém použití a byla vylepšena struktura kulové zápustky. Experimentální výsledky ukazují, že zlepšená životnost matrice se výrazně zlepšila, zatímco kvalita tváření válcem se také výrazně zlepšila.

Klíčová slova: sférický válec; Studený kurz; Plíseň; Kombinovaný typ

Analýza existujících problémů a příčin

Způsoby podávání kulových válečků zahrnují soustružení a za studena. Pro malé kulové válečky s průměrem menším než 22 mm se v Číně široce používá pro podávání za studena Z31-25 jednopolohový stroj na řezání za studena. Existují nejisté faktory, jako jsou velké rozměrové změny a nestabilní kvalita lisování při jednomístném tváření hlavičky za studena. Speciálně pro krátké a hrubé malé kulové válečky (o průměru 15~22 mm a délce 12~20 mm), v procesu ražení za studena na jedné straně, protože délkový rozměr válečku je menší než rozměr průměru , část materiálu je náchylná k deformaci a velké deformaci během řezání; Na druhé straně v důsledku velké pěchovací deformace, aby bylo zajištěno, že vnější průměr válce je plný a koncová plocha je rovná, je pěchovací síla za studena přenášená formou během lisování největší ve srovnání s kuželovým a válcové válečky. Ve skutečném procesu pěchování za studena se proto vyskytly problémy, jako je brzké selhání a krátká životnost lisovacích forem pro pěchování za studena.

Vzhledem k omezení vlastní délky a velikosti prošel návrh konstrukce konkávní matrice z krátkých a hrubých malých kulových válečků procesem změny z integrální (obrázek 1) na skupinovou (obrázek 2). Podle analýzy napětí konkávní matrice při ražení za studena se tření mezi tyčí a konkávní matricí během zpracování vyskytuje hlavně v axiální oblasti zkosení malého konce válce a tato oblast je také vystavena axiálnímu tahovému napětí. . Proto integrální konkávní matrice s největší pravděpodobností selže v rané fázi, přičemž hlavní formy selhání jsou poškození zkosením, padající bloky a tak dále. U malých kulových válečků s průměrem válečků ne větším než 14 mm může životnost konkávní formy dosáhnout 5000 zrn; U malých kulových válečků s průměrem válečků větším než 14 mm však může životnost konkávní formy dosáhnout pouze 2000 grainů a po selhání je celá vydutá forma sešrotována, čímž vzniká značný odpad. Kromě toho je celková konkávní forma zpracována pomocí GCr15, což je jednodílná forma. Při tepelném zpracování se používá metoda lokálního kalení. Vzhledem k nízké pevnosti v tlaku GCr15 a mělké vytvrzovací vrstvě při tepelném zpracování má forma krátkou životnost.

Obrázek 1 Integrální Obrázek 2 Složení skupiny

Malá kombinovaná konkávní forma (obrázek 2) využívá předepjatou kombinovanou konstrukci pomocí předpjatého prstence (přechodové pouzdro). Tato struktura se vyznačuje oddělením formovací části formy, aniž by došlo k oddělení horní a spodní formy pracovní objímky, a použitím vysoce výkonných formovacích materiálů pro zpracování pracovní dutiny. Avšak během procesu ražení za studena je válcové zkosení matrice vystaveno kombinovanému působení axiálního tahového napětí, radiálního tlaku v tlaku a tření. Toto je stále nejslabší článek matrice a na zkosení matrice při používání často dochází k časné únavě a praskání.

2. Opatření ke zlepšení

Vzhledem k problémům, které existují ve struktuře původní konkávní formy s kulovým válcem, některé podniky přijaly 7-konkávní formu těla se strukturou znázorněnou na obrázku 3. Při použití konkávní formy s touto strukturou k lisování krátké a hrubé kulové válečky, horní matrice dvouvrstvého pouzdra je relativně krátká a pod rázovou silou cyklu studeného ražení se jádro horního lisu pracovního pouzdra snadno pohybuje. Aby se dále optimalizovala struktura nástroje a zlepšila se životnost nástroje, byla přijata následující opatření ke zlepšení:

Obrázek 3 Kostka pro ženy se sedmi těly

Použije se předpjatá kombinovaná konkávní forma a dutina formy je rozdělena. Použitím předpjatého kompozitního průvlaku lze dosáhnout požadovaného předtlakového napětí na zápustkové vrstvě, snížit posunutí zápustky směrem ven, a tím snížit tahové napětí generované během ražení za studena; Udělení dutiny formy může zabránit koncentraci napětí na zkosení a snížit tření. Po oddělení je tloušťka dvouvrstvého krytu relativně tenká, což je náchylné k pohybu směrem ven během používání. To lze vyřešit zvýšením míry interference nebo prodloužením tloušťky dvouvrstvého krytu. Vzhledem k všestrannosti krytu však dochází k situacím opakovaného použití. Pokud se zvýší množství rušení, bude poškozena univerzálnost krytu. Proto bylo rozhodnuto prodloužit tloušťku dvouvrstvého rukávu a prodloužit polohovací povrch, aby se zabránilo vnějšímu pohybu dvouvrstvého rukávu. S ohledem na celkovou tloušťku formy je tloušťka dvouvrstvého pouzdra prodloužena o 8-15 mm.

Montážní rozměry. Po zesílení dvouvrstvého pouzdra se změní celková výška sestavy a hloubka dutiny. Proto je z velkého konce vnitřního kužele obroben schodový otvor pro pracovní pouzdro ve dvouvrstvé objímce a schod je obroben z malého koncového čela základny, jak je znázorněno na obrázcích 4 a 5. Během montáže nainstalujte malé schůdky na základnu do vnitřního otvoru za pracovním pouzdrem s mezerou mezi nimi, což může zajistit jak hloubku dutiny formy, tak celkovou výšku sestavy. Kromě toho je během procesu montáže smrštění horní a spodní formy nekonzistentní, takže mezi dělicími rozměry horní a spodní formy by měla být zajištěna mezera větší než 0,15 mm.

Obrázek 4 Vylepšená horní forma Obrázek 5 Vylepšená spodní forma

Podle opatření na zlepšení je struktura vylepšené formy pro pěchování za studena pro krátké a hrubé malé kulové válečky znázorněna na obrázku 6. Vylepšená struktura konkávní formy má následující vlastnosti: forma přijímá kombinovanou strukturu a poté, co dutinová část selže , běžné díly (jako jsou pláště a šroubovací podložky) lze také znovu použít; Prodloužení polohovací plochy dvouvrstvého pouzdra zabraňuje pohybu dvouvrstvého pouzdra během provozu směrem ven; Po upichování pracovní dutiny je zabráněno předčasnému selhání na zkosení.

S použitím vylepšené struktury matrice byly provedeny experimenty na razidlech za studena pro několik typů válců, jako je 361023024. Údaje o zkouškách jsou uvedeny v tabulce 1. Z tabulky je vidět, že se zlepšila životnost konkávního razidla. výrazně zlepšila a také se výrazně zlepšila kvalita tváření zpracovávaných válců.

Tabulka 1 Porovnání životnosti formy a kvality zpracování válečků před a po zlepšení

3. Závěr

Statistické údaje ze sledovacích testů naznačují, že zlepšení struktury konkávní matrice pro krátké a hrubé malé kulové válečky dosáhlo dobrých výsledků a byly eliminovány časné způsoby selhání, jako je zkosení, vylamování a praskání. Konkávní matrice s touto strukturou může být použita ve velkých množstvích během procesu ražení za studena a podávání malých kulových válečků.

Více o WBMNástroje pro čelní brusku pro modeller:

Weichuang má nyní schopnost dodávat kompletní sadu nástrojů pro brousicí linku Modler pro kuželové válce. Naše nástroje jsou dobře osazeny v bezhroté brusce zákazníka a čelní čelní brusce modeller. A pomozte zákazníkovi vyrábět vysoce přesné válce s nízkými náklady.

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