Samenvatting: De oorzaken van vroegtijdig falen en korte levensduur van de koude stuikmatrijs voor korte en grove bolvormige rollen in praktisch gebruik werden geanalyseerd en de structuur van de bolvormige rolmatrijs werd verbeterd. De experimentele resultaten laten zien dat de verbeterde levensduur van de matrijs aanzienlijk is verbeterd, terwijl de rolvormkwaliteit ook aanzienlijk is verbeterd.

Trefwoorden: sferische rol; Koude rubriek; Gietvorm; Gecombineerde soort

Bestaande problemen en oorzaakanalyse

De invoermethoden van sferische rollen omvatten draaien en koude kop. Voor kleine bolvormige rollen met een diameter van minder dan 22 mm, wordt de Z31-25 koudkopmachine met één station veel gebruikt voor invoer in China. Er zijn onzekere factoren zoals grote maatveranderingen en onstabiele stempelkwaliteit bij het vormen van koudkoppen in één station. Speciaal voor korte en grove kleine bolvormige rollen (met een diameter van 15~22mm en een lengte van 12~20mm), in het koude kopproces enerzijds doordat de lengtemaat van de rol kleiner is dan de diametermaat , het materiaalgedeelte is vatbaar voor vervorming en grote vervorming tijdens het snijden; Aan de andere kant, vanwege de grote stuikvervorming, om ervoor te zorgen dat de buitendiameter van de rol vol is en het eindoppervlak vlak is, is de koude stuikkracht die door de mal wordt gedragen tijdens het stempelen de grootste ten opzichte van de conische en cilindrische rollen. Daarom zijn er problemen geweest zoals vroegtijdig falen en een korte levensduur van matrijzen voor koudstuiken in het eigenlijke proces van koudstuiken.

Vanwege de beperkingen van zijn eigen lengte en grootte, heeft het ontwerp van de concave matrijsstructuur van korte en grove kleine bolvormige rollen een veranderingsproces ondergaan van integraal (figuur 1) naar groep (figuur 2). Volgens de spanningsanalyse van de concave matrijs tijdens koude kop, vindt de wrijving tussen de staaf en de concave matrijs voornamelijk plaats in het axiale gebied van de kleine eindafschuining van de rol tijdens verwerking, en dit gebied wordt ook onderworpen aan een axiale trekspanning . Daarom is de kans groot dat de integrale concave matrijs in een vroeg stadium faalt, waarbij de belangrijkste vormen van falen schade door afschuining, vallende blokken, enzovoort zijn. Voor kleine bolvormige rollen met een roldiameter van niet meer dan 14 mm kan de levensduur van de concave vorm 5000 korrels bedragen; Voor kleine bolvormige rollen met een roldiameter van meer dan 14 mm kan de levensduur van de concave vorm echter slechts 2000 korrels bedragen en na een storing wordt de gehele concave vorm gesloopt, wat resulteert in aanzienlijk afval. Bovendien wordt de algehele concave mal verwerkt met behulp van GCr15, een mal uit één stuk. Tijdens de warmtebehandeling wordt de lokale blusmethode gebruikt. Door de lage druksterkte van GCr15 en de ondiepe uithardingslaag tijdens warmtebehandeling heeft de matrijs een korte levensduur.

Figuur 1 Integraal Figuur 2 Groepssamenstelling

De kleine gecombineerde concave mal (figuur 2) neemt een voorgespannen gecombineerde structuur aan, met behulp van een voorgespannen ring (overgangshuls). Deze structuur wordt gekenmerkt door het scheiden van het vormende deel van de mal, zonder de bovenste en onderste vormen van de werkhuls te scheiden, en het gebruik van hoogwaardige malmaterialen om de werkholte te verwerken. Tijdens het koude kopproces wordt de rolafschuining van de vrouwelijke matrijs echter onderworpen aan de gecombineerde werking van axiale trekspanning, radiale drukspanning en wrijving. Dit is nog steeds de zwakste schakel van de vrouwelijke matrijs, en vroege vermoeidheid en scheuren treden vaak op bij de afschuining van de gebruikte vrouwelijke matrijs.

2. Verbetermaatregelen

Vanwege de problemen die zich voordoen in de structuur van de originele concave mal met bolvormige rol, hebben sommige ondernemingen een 7-carrosserie met concave mal gebruikt, met de structuur die wordt weergegeven in afbeelding 3. Wanneer echter de concave matrijs met deze structuur wordt gebruikt om te persen korte en grove bolvormige rollen, de bovenste matrijs van de dubbellaagse huls is relatief kort en onder de impactkracht van de koude koerscyclus is de kern van de bovenste matrijs van de werkende huls gemakkelijk te gebruiken. Om de matrijsstructuur verder te optimaliseren en de levensduur van de matrijs te verbeteren, zijn de volgende verbetermaatregelen genomen:

Figuur 3 Vrouwelijke dobbelsteen met zeven lichamen

De voorgespannen gecombineerde concave vorm wordt gebruikt en de vormholte is verdeeld. Het gebruik van een voorgespannen composietmatrijs kan de vereiste voordrukspanning op de matrijslaag bereiken, de buitenwaartse verplaatsing van de matrijs verminderen en daardoor de trekspanning verminderen die wordt gegenereerd tijdens koude kop; Het scheiden van de vormholte kan spanningsconcentratie bij de afschuining voorkomen en wrijving verminderen. Na het scheiden is de dikte van de dubbellaagse hoes relatief dun, die tijdens gebruik naar buiten kan bewegen. Dit kan worden opgelost door de hoeveelheid interferentie te vergroten of de dikte van de dubbellaagse afdekking te vergroten. Vanwege de veelzijdigheid van de hoes zijn er echter situaties van herhaald gebruik. Als de hoeveelheid interferentie wordt verhoogd, wordt de veelzijdigheid van de hoes beschadigd. Daarom is besloten om de dikte van de dubbellaagse hoes te verlengen en het positioneringsoppervlak te verlengen om de buitenste beweging van de dubbellaagse hoes te voorkomen. Gezien de totale dikte van de mal, wordt de dikte van de dubbellaagse huls verlengd met 8-15mm.

Montage afmetingen. Nadat de dubbellaagse huls is verdikt, veranderen de totale assemblagehoogte en holtediepte. Daarom wordt er een trapgat gemaakt vanaf het grote uiteinde van de binnenconus voor de werkende huls in de dubbellaagse huls, en een trapgat wordt machinaal gemaakt vanaf het kleine eindvlak van de basis, zoals getoond in figuren 4 en 5. Tijdens de montage, installeer de kleine treden op de basis in het binnenste gat achter de werkhuls, met een opening tussen de twee, die zowel de diepte van de vormholte als de totale montagehoogte kan garanderen. Bovendien is tijdens het assemblageproces de krimp van de bovenste en onderste vormen niet consistent, dus moet er een opening van meer dan 0,15 mm zijn tussen de scheidingsafmetingen van de bovenste en onderste vormen.

Figuur 4 Verbeterde bovenvorm Figuur 5 Verbeterde ondervorm

Volgens de verbeteringsmaatregelen wordt de structuur van de verbeterde koude stuikmatrijs voor korte en grove kleine bolvormige rollen getoond in figuur 6. De verbeterde concave malstructuur heeft de volgende kenmerken: de mal neemt een gecombineerde structuur aan en nadat het holtegedeelte faalt , gemeenschappelijke onderdelen (zoals mantels en schroefkussens) kunnen ook worden hergebruikt; De verlenging van het positioneringsoppervlak van de dubbellaagse hoes voorkomt dat de dubbellaagse hoes tijdens bedrijf naar buiten beweegt; Het vroegtijdig falen van de afschuining wordt vermeden na het scheiden van de werkholte.

Met behulp van de verbeterde matrijsstructuur werden experimenten uitgevoerd op matrijzen met koude kop voor verschillende soorten rollen, zoals 361023024. De testgegevens worden weergegeven in tabel 1. Uit de tabel blijkt dat de verbeterde levensduur van de concave matrijs is verbeterd. sterk verbeterd, en de vormkwaliteit van de verwerkte rollen is ook sterk verbeterd.

Tabel 1 Vergelijking van matrijslevensduur en rolverwerkingskwaliteit voor en na verbetering

3. Conclusie

Statistische gegevens van trackingtests geven aan dat de verbetering van de structuur van de concave matrijs voor korte en grove kleine bolvormige rollen goede resultaten heeft opgeleverd, en vroege faalwijzen zoals afschuinen, afbrokkelen en scheuren zijn geëlimineerd. De concave matrijs met deze structuur kan in grote hoeveelheden worden gebruikt tijdens het koude kop- en invoerproces van kleine bolvormige rollen.

Meer over WBMModler eindvlakslijpgereedschappen:

Weichuang heeft nu de mogelijkheid om volledige set gereedschappen te leveren voor de Modler conische rolslijplijn. Onze gereedschappen zijn goed passend in de modeller centerloze slijper van de klant en de modeller eindvlakslijper. En help de klant om zeer nauwkeurige rollen te produceren tegen lage kosten.

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