Abstrakt
Eine Kaltstauchmatrize mit mehreren Kombinationen für Lagerwälzkörper, besonders geeignet für den Kaltstauchprozess von großen Stahlkugeln und -rollen. Die derzeit häufig verwendeten Formen verfügen über integrierte oder zwei kombinierte Strukturen aus GCr15-Stahl mit geringer Lebensdauer und leichter Beschädigung. Dieses Design umfasst einen Übergangsring und ein Pufferpolster mit einem niedrigeren Materialrückgewinnungskoeffizienten zwischen dem Formkern und der Formschale, wodurch die Lebensdauer der Form verbessert und die Produktionskosten gesenkt werden.
Beschreibung
Eine Kaltstempelform für Lagerwälzkörper, besonders geeignet für den Kaltstempelprozess von großen Stahlkugeln und -rollen.
Stahlkugeln oder -rollen erzeugen während des Kaltlochprozesses eine erhebliche Belastung der Form und erfordern daher eine hohe Festigkeit und Zähigkeit der Form im Hinblick auf Arbeitsleistung und Lebensdauer. Die Form hat direkten Einfluss auf die Qualität, Produktionseffizienz und die Kosten des Produkts. Derzeit umfasst die Kaltpierausrüstung zur Herstellung von Stahlkugeln über 1 Zoll in China hauptsächlich Modelle wie 232-52 und EPNK35. Die Kaltpfeilerform weist im Allgemeinen eine Gesamtstruktur oder zwei Kombinationsstrukturen auf, und das Material ist GCr15-Stahl. Derzeit hat die Form mit dieser Struktur eine geringe Lebensdauer und ist anfällig für Beschädigungen.
Der Zweck dieses Gebrauchsmusters besteht darin, das Material und die Struktur der oben genannten Formstruktur zu verbessern und eine neue Mehrfachkombinationsform zu entwerfen, die die Anforderungen des Kaltpierprozesses für Wälzkörper mit einem Durchmesser von über 1 Zoll erfüllt.
Dieses Gebrauchsmuster reduziert die Stoßbelastung des Formmantels während des Kaltpiervorgangs und die Reaktionskraft des Formmantels auf den Formkern, indem zwischen Formkern und Formmantel ein Metallpuffer eingesetzt wird, um den Formkern vor Stößen zu schützen Verformung und Explosion und verlängern die Lebensdauer der Form. Durch eine angemessene Auswahl der Wandstärke der Übergangshülse, der Höhe des Pufferpolsters sowie der ausgewählten Materialien und des Wärmebehandlungsprozesses können die Anforderungen des Kaltpierprozesses verschiedener Produktgrößen erfüllt werden.
Die konzeptionelle Grundlage dieses Gebrauchsmusters ist das Prinzip der Objektkollision in der theoretischen Mechanik.
Newton entdeckte bei seinem Studium der Kollisionsgesetze, dass das Verhältnis der Geschwindigkeit am Ende einer Kollision zur Geschwindigkeit am Anfang einer Kollision für ein materiell bestimmtes Objekt konstant bleibt, nämlich|U/V |=K. In der Formel stellt V die Geschwindigkeit vor der Kollision dar, U die Geschwindigkeit nach der Kollision und K den Materialrückgewinnungskoeffizienten.
Beim Kollisionsprozess geht meist mechanische Energie verloren, die in Wärmeenergie, Lichtenergie oder andere Energieformen umgewandelt wird. Daher beträgt der kinetische Energieverlust, wenn zwei Objekte miteinander kollidieren, Δ T=T0-T1=[m1m2/(2 (m1+m2))] ( 1-K2) (V1-V2) 2
In der Formel: T0- kinetische Energie der beiden Objekte vor der Kollision
T1- Kinetische Energie zweier Objekte nach der Kollision
V1V2- Geschwindigkeit des Massenschwerpunkts der beiden Objekte vor der Kollision
M1m2- Masse zweier Objekte nach der Kollision
K – Materialrückgewinnungskoeffizient
Die obige Gleichung zeigt, dass der K-Wert des Materialrückgewinnungskoeffizienten des kollidierenden Objekts ein wichtiger Faktor ist, der den Verlust kinetischer Energie beeinflusst. Bei diesem Prinzip werden ein Übergangsring mit einem niedrigeren Materialrückgewinnungskoeffizienten und ein Pufferpolster zwischen Formkern und Formschale eingesetzt, um den kinetischen Energieverlust zwischen Formkern und Formschale zu erhöhen und so die Stoßbelastung zu reduzieren auf der Formschale und dem Formkern.
Die Abbildungen 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters.
Abbildung 1 ist ein schematisches Diagramm der Kaltstegform mit drei Kombinationen aus Stahlkugeln.
Im Bild: 1. Formkern, 2. Formschale, 3. Pufferpolster. Die Presspassung oder Übergangspassung zwischen Formkern und Formschale sowie dem Pufferpolster erfordert eine gute Parallelität und Oberflächenebenheit.
Abbildung 2 ist ein schematisches Diagramm der Kaltstegform mit vier kombinierten Stahlkugeln.
Im Bild: 21. Formkern, 22. Formschale, 23. Pufferpolster, 24. Übergangsring. Der Formkern und der Übergangsring, der Übergangsring und die Formschale haben eine Presspassung oder Übergangspassung, und das Kissenpolster erfordert eine gute Parallelität und eine glatte Oberfläche. Der Übergangsring und das Pufferpolster bestehen aus Formstahl Cr12NOV oder 65Nb.
Diese Mehrkombinations-Kaltstegform bietet im Vergleich zu üblicherweise verwendeten Integral- oder Zweikombinationsstrukturen die folgenden Vorteile:
Aufgrund der Kombination von Formen sind Größe und Dicke einzelner Teile im Vergleich zu integralen Formen relativ gering, wodurch die Anforderungen von Wärmebehandlungsprozessen leichter erfüllt werden können und dadurch das Problem der schlechten Härtbarkeit bei ursprünglichen Strukturformen im Wärmebehandlungsprozess gelöst wird .
Das Formmaterial bricht mit der Tradition, nur GCr15-Lagerstahl zu verwenden, und das Pufferpolster und der Übergangsring bestehen aus allgemeinem Formstahl, wodurch die Materialpalette von Kaltpfeilerformen erweitert wird.
Aufgrund des vernünftigen Designs wurde die Lebensdauer der Form verlängert. Nach der Produktionsverifizierung wurde die Effizienz verdreifacht und die Kosten um die Hälfte reduziert.
Abbildung 1
Abbildung 2
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