Productiemethode en warmtebehandeling van schachtsmeedstukken

1. Productiemethode en warmtebehandeling van schachtsmeedstukken;

(1) Materiaal

Bij de productie van kleine series uit één stuk gebruiken de smeedstukken van de ruwe as vaak warmgewalst stafmateriaal.

Voor getrapte assen met grote diameterverschillen, om materiaal te besparen en de hoeveelheid arbeid voor bewerking te verminderen, worden vaak smeedstukken gebruikt. Getrapte assen die in kleine batches van een enkel stuk worden geproduceerd, zijn over het algemeen vrij gesmeed en matrijssmeedwerk wordt gebruikt bij massaproductie.

(2) Warmtebehandeling

Voor staal 45, na afschrikken en ontlaten (235HBS), kan lokale hoogfrequente afschrikking de lokale hardheid HRC62-65 doen bereiken, en na een goede ontlaatbehandeling kan deze worden teruggebracht tot de vereiste hardheid (bijvoorbeeld CA6140-spil is gespecificeerd als HRC52).

9Mn2V, een gereedschapsstaal van mangaan-vanadiumlegering met een koolstofgehalte van ongeveer 0.9%, heeft een betere hardbaarheid, mechanische sterkte en hardheid dan staal 45. Na de juiste warmtebehandeling is het geschikt voor de maatnauwkeurigheid en stabiliteitsvereisten van zeer nauwkeurige spindels voor werktuigmachines. Zo gebruiken de universele rondslijper M1432A kop en slijpschijfas dit materiaal.

38CrMoAl, dit is een genitreerd staal met een gemiddelde koolstoflegering. Omdat de nitreertemperatuur 540-550 lager is dan de algemene afschriktemperatuur, is de vervorming kleiner en is de hardheid ook hoog (HRC>65, middenhardheid HRC>28) en uitstekend. Daarom zijn de as van de as en de slijpschijf van de hoge precisie semi-automatische cilindrische molen MBG1432 zijn gemaakt van dit soort staal.

Bovendien worden voor assmeedstukken met gemiddelde precisie en hoge snelheid meestal gelegeerd constructiestaal zoals 40Cr gebruikt. Na afschrikken en ontlaten en hoogfrequent afschrikken, heeft dit type staal hoge uitgebreide mechanische eigenschappen en kan het voldoen aan de gebruikseisen. Sommige assen gebruiken ook kogellagerstaal zoals GCr15 en verenstaal zoals 66Mn. Na afschrikken en ontlaten en oppervlakteafschrikken, hebben deze staalsoorten een extreem hoge slijtvastheid en vermoeiingsweerstand. Wanneer asonderdelen moeten werken onder hoge snelheden en zware belasting, kunnen goudhoudende staalsoorten met een laag koolstofgehalte, zoals 18CrMnTi en 20Mn2B, worden geselecteerd. Deze staalsoorten hebben een hoge oppervlaktehardheid, slagvastheid en kernsterkte na carboneren en afschrikken, maar de vervorming veroorzaakt door warmtebehandeling is groter dan die van 38CrMoAl.

Voor spindels die lokaal hoogfrequent afschrikken vereisen, moet de afschrik- en ontlaatbehandeling in het vorige proces worden geregeld (sommige staalsoorten zijn genormaliseerd). Wanneer de blanco marge groot is (zoals smeedstukken), moet het afschrikken en ontlaten na het voordraaien worden geplaatst. Voor het beëindigen van het draaien, zodat de interne spanning veroorzaakt door het ruw draaien kan worden geëlimineerd tijdens het afschrikken en ontlaten; wanneer de blanco marge klein is (zoals stafmateriaal), kunnen afschrikken en ontlaten worden uitgevoerd vóór het voorbewerken (equivalent aan het halfnabewerken van smeedstukken). Hoogfrequente afschrikbehandeling wordt over het algemeen geplaatst na het semi-nabewerken van draaien. Omdat de spil alleen plaatselijk gehard hoeft te worden, zijn er bepaalde vereisten voor nauwkeurigheid en worden er geen bewerkingen van hardingsonderdelen, zoals draadsnijden, spiebaanfrezen en andere processen, geregeld bij lokaal afschrikken en voorbewerken. Na het slijpen. Voor spindels met hoge precisie is een verouderingsbehandeling bij lage temperatuur vereist na lokaal afschrikken en ruw slijpen, zodat de metallografische structuur en spanningstoestand van de spindel stabiel blijven.

schacht smeedstukken

Ten tweede, de keuze van het positioneringspunt:

Voor smeedstukken met massieve assen is het fijne referentieoppervlak het middelste gat, dat voldoet aan het referentiepunt en de uniformiteit van het referentiepunt. Voor holle spindels zoals CA6140A is er naast het middelste gat een buitenste cirkeloppervlak van de astap en de twee worden afwisselend gebruikt en dienen als een referentie voor elkaar.

Drie, de verdeling van verwerkingsstadia:

Elk bewerkingsproces en elk warmtebehandelingsproces in het spilbewerkingsproces zal in verschillende mate bewerkingsfouten en spanningen veroorzaken, dus de bewerkingsfasen moeten worden verdeeld. Spindelbewerking is in principe verdeeld in de volgende drie fasen.

(1) Ruwe bewerkingsfase:

1) Blanco verwerking. Blanco voorbereiding, smeden en normaliseren.

2) Ruwe bewerkingszaag om het overtollige deel te verwijderen, het eindvlak te frezen, het middengat en de buitenste cirkel van de afvalauto te boren, enz.

(2) Semi-afwerkingsfase:

1) Warmtebehandeling vóór semi-afwerking wordt over het algemeen gebruikt voor staal 45 om 220-240HBS te bereiken.

2) Semi-nabewerkend draaiproces taps oppervlak (positionerend taps gat) semi-nabewerkend draaiend buitenste cirkeleindvlak en diepgatboren, enz.

(3), eindfase:

1) Warmtebehandeling en lokaal hoogfrequent afschrikken voor afwerking.

2) Allerlei ruw slijpen van positioneringsconus, ruw slijpen van buitenste cirkel, frezen van spiebaan en splinegroef en draadsnijden voor afwerking.

3) Afwerking en slijpen van de buitenste cirkel en binnenste en buitenste kegeloppervlakken om de nauwkeurigheid van het belangrijkste oppervlak van de spil te garanderen.

schacht smeedstukken

Ten vierde, de rangschikking van de verwerkingsvolgorde en de bepaling van het proces

Voor assmeedstukken met holle en binnenkegelkarakteristieken, zijn er, bij het overwegen van de verwerkingsvolgorde van hoofdoppervlakken zoals steuntappen, algemene tappen en binnenkegels, verschillende opties als volgt.

①Ruwe bewerking van buitenoppervlak → diepe gaten boren → afwerking van buitenoppervlak → voorbewerken van taps gat → afwerking van taps gat;

②Buitenoppervlak voorbewerken → diep gat boren → taps gat voorbewerken → taps gat afwerking → buitenoppervlak afwerking;

③Buitenoppervlak voorbewerken → diep gat boren → taps gat voorbewerken → buitenoppervlak afwerking → taps gat afwerking.

Voor de bewerkingsvolgorde van de CA6140-draaibankspil kan deze als volgt worden geanalyseerd en vergeleken:

Het eerste schema: tijdens de ruwe bewerking van het taps toelopende gat, zal de precisie en ruwheid van het buitenste cirkeloppervlak worden beschadigd omdat het excircle-oppervlak dat is afgewerkt, wordt gebruikt als het fijne referentieoppervlak, dus dit schema is niet geschikt.

De tweede oplossing: bij het afwerken van het buitenoppervlak moet de tapse plug opnieuw worden ingebracht, waardoor de nauwkeurigheid van het tapse gat wordt aangetast. Bovendien zullen er onvermijdelijk bewerkingsfouten zijn bij het verwerken van het tapse gat (de slijpomstandigheden van het tapse gat zijn slechter dan de externe slijpomstandigheden, en de fout van de tapse plug zelf zal het verschil veroorzaken tussen het buitenste cirkelvormige oppervlak en de binnenste kegel oppervlak.As, dus dit schema mag niet worden aangenomen.

De derde oplossing: bij de afwerking van het taps toelopende gat, hoewel het oppervlak van de buitenste cirkel dat is afgewerkt, moet worden gebruikt als referentieoppervlak voor de afwerking; maar omdat de bewerkingstoegift van de afwerking van het tapse oppervlak al klein is, is de slijpkracht niet groot; tegelijkertijd is de tapsheid De afwerking van het gat bevindt zich in de laatste fase van de asbewerking en heeft weinig effect op de nauwkeurigheid van het buitenste cirkelvormige oppervlak. Naast de verwerkingsvolgorde van dit schema, kunnen het buitenste cirkelvormige oppervlak en het taps toelopende gat afwisselend worden gebruikt, wat de coaxialiteit geleidelijk kan verbeteren. Besteden.

Door deze vergelijking kan worden gezien dat de verwerkingsvolgorde van assmeedstukken zoals de CA6140-spil beter is dan de derde optie.

Door de analyse en vergelijking van de schema’s kan worden gezien dat de sequentiële verwerkingsvolgorde van elk oppervlak van het smeedstuk van de as grotendeels gerelateerd is aan de conversie van het positioneringsdatum. Wanneer de ruwe en fijne referentiepunten voor de bewerking van het onderdeel zijn geselecteerd, kan de bewerkingsvolgorde ruwweg worden bepaald. Omdat het positioneringsnulpunt altijd eerst aan het begin van elke fase wordt verwerkt, dat wil zeggen dat het eerste proces het positioneringsnulpunt moet voorbereiden dat voor het volgende proces wordt gebruikt. Bij het proces van de CA6140-spil wordt bijvoorbeeld het kopvlak gefreesd en wordt het middengat vanaf het begin geponst. Dit is om het positioneringsnulpunt voor te bereiden voor de buitenste cirkel van ruw draaien en semi-nabewerken; de buitenste cirkel van semi-nabewerkend draaien bereidt het positioneringspunt voor op diepgatbewerking; de buitenste cirkel van semi-nabewerkend draaien bereidt ook het positioneringsdatum voor voor de bewerking van het voorste en achterste tapse gat. Omgekeerd zijn de voorste en achterste tapse gaten uitgerust met het bovenste gat na tapse pluggen, en het positioneringspunt wordt voorbereid voor de daaropvolgende semi-afwerking en afwerking van de buitenste cirkel; en het positioneringspunt voor het uiteindelijke slijpen van het tapse gat is de astap die in het vorige proces is geslepen. oppervlakte.

schacht smeedstukken

5. Het proces moet worden bepaald volgens de verwerkingsvolgorde en twee principes moeten worden beheerst:

1. Het positioneringsdatumvlak in het proces moet vóór het proces worden geregeld. De verwerking van diepe gaten wordt bijvoorbeeld geregeld na ruw draaien op het buitenoppervlak om een ​​nauwkeuriger astap te hebben als het positioneringsreferentieoppervlak om een ​​uniforme wanddikte te garanderen tijdens de verwerking van diepe gaten.

2. De verwerking van elk oppervlak moet worden gescheiden voor ruw en fijn, eerst ruw en dan fijn, meerdere keren om de nauwkeurigheid en ruwheid geleidelijk te verbeteren. De afwerking van het hoofdoppervlak moet aan het einde worden geregeld.

Om de metaalstructuur en verwerkingsprestaties te verbeteren, moet het warmtebehandelingsproces, zoals gloeien, normaliseren, enz. Over het algemeen vóór mechanische verwerking worden geregeld.

Om de mechanische eigenschappen van schachtsmeedstukken te verbeteren en interne spanning te elimineren, moet het warmtebehandelingsproces, zoals afschrikken en ontlaten, verouderingsbehandeling, enz. Over het algemeen worden geregeld na ruwe bewerking en vóór afwerking.