Οτρυπώντας μανδρέλιείναι ένα εργαλείο σχηματισμού πυρήνα για θερμή έλαση σωλήνων χωρίς ραφή, που λειτουργεί κάτω από ακραίες συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, μεγάλου μηχανικού φορτίου, κυκλικού θερμικού σοκ και έντονης τριβής. Η πρόωρη αστοχία του μανδρελιού προκαλεί διακοπή της παραγωγής, ελαττωματικές εσωτερικές επιφάνειες σωλήνων και αυξημένο κόστος αντικατάστασης εργαλείου.
1. Κοινές λειτουργίες αποτυχίας
Στην πραγματική παραγωγή θερμής έλασης, τα τρυπημένα μανδρέλια υποφέρουν κυρίως από πέντε τυπικές αστοχίες: πλαστική παραμόρφωση υψηλής-θερμοκρασίας (μύτη χαλάρωση και ισοπέδωση), ρωγμές από θερμική κόπωση (διαμήκεις και περιφερειακές ρωγμές), συγκόλληση χάλυβα (κόλλημα τεμαχίου εργασίας), υψηλή-θερμοκρασία λειαντική και οξειδωτική φθορά και οξειδωτική φθορά.
2. Βασικές αιτίες της αποτυχίας του μανδρελιού
Κυκλική θερμική καταπόνηση και θερμική κόπωση
- Ο θερμικός κύκλος είναι η κύρια αιτία αστοχίας του μανδρελιού. Η εξωτερική επιφάνεια του μανδρελιού έρχεται σε επαφή με θερμά κενά χάλυβα 1100–1250 μοιρών, ενώ το εσωτερικό νερό ψύξης διατηρεί την εσωτερική κοιλότητα σε χαμηλή θερμοκρασία, σχηματίζοντας μια τεράστια κλίση θερμοκρασίας. Η επαναλαμβανόμενη θέρμανση και το γρήγορο σβήσιμο παράγουν εναλλασσόμενες τάσεις εφελκυσμού και θλίψης, προκαλώντας μικρορωγμές. Τα μπλοκαρισμένα κανάλια ψύξης, η ασταθής πίεση του νερού και η τοπική κακή διάχυση της θερμότητας θα σχηματίσουν θερμά σημεία, επιβαρύνοντας το μαλάκωμα του υλικού και τη διαστολή ρωγμών. Η μακροπρόθεσμη έκθεση σε
Υπερφόρτωση και μη φυσιολογική μηχανική δύναμη
- Ο άξονας φέρει υπερτιθέμενη αξονική ώθηση, ακτινική συμπίεση και στρεπτική διάτμηση κατά τη διάτρηση. Τα ακατέργαστα τεμάχια από υψηλά-κράμα χάλυβα με μεγάλη αντίσταση παραμόρφωσης θα δημιουργήσουν ακραία πίεση επαφής, οδηγώντας σε πλαστική κατάρρευση της μύτης του μανδρελιού σε υψηλή θερμοκρασία. Επιπλέον, οι παράλογες παράμετροι κύλισης (υπερβολική γωνία τροφοδοσίας, ασύμμετρο διάκενο κύλισης και διάκενο παπουτσιού οδηγού) και η απόκλιση τροφοδοσίας τυφλού προκαλούν ανομοιόμορφη κατανομή της τάσης. Η ξαφνική πρόσκρουση και η εμπλοκή κύλισης θα προκαλέσουν επίσης μη αναστρέψιμη παραμόρφωση ή κάταγμα του μανδρελιού.
Ελαττωματικό υλικό και θερμική επεξεργασία
- Τα ασύγκριτα υλικά ατράκτου (συνήθης-καυτός-χάλυβας χαμηλής απόδοσης-εργασίας) δεν μπορούν να αντέξουν μακροπρόθεσμα-υπερ-φορτία υψηλής θερμοκρασίας, επιρρεπή σε μαλάκωμα και φθορά. Εσωτερικά μεταλλουργικά ελαττώματα όπως οι χονδροειδείς κόκκοι και ο διαχωρισμός των ακατέργαστων μανδρελιών θα σχηματίσουν εγγενείς πηγές ρωγμών. Μη τυποποιημένες διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας (ανεπαρκής σβήσιμο, υπερβολικό σκλήρυνση, υπολειπόμενη τάση) θα μειώσουν τη σκληρότητα του μανδρελιού σε υψηλή-θερμοκρασία και την αντοχή σε κρούση, μειώνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής του.
Αστοχία Προστασίας Επιφανειών και Λίπανσης
- Ένα πυκνό προστατευτικό φιλμ οξειδίου και λιπαντική επίστρωση είναι το κλειδί για την πρόληψη της πρόσφυσης και της φθοράς του χάλυβα. Η ανεπαρκής επεξεργασία πριν{1}}οξείδωσης οδηγεί σε λεπτά και χαλαρά στρώματα οξειδίου που αποτυγχάνουν να απομονώσουν την επαφή του μετάλλου. Το λιπαντικό γυαλιού και η επίστρωση γραφίτη που έχει αποτύχει ή έχει καεί- θα εντείνουν την τριβή και την πρόσφυση. Εν τω μεταξύ, η συνεχής οξείδωση-υψηλής θερμοκρασίας και η απολέπιση του στρώματος οξειδίου προκαλούν επίμονη απώλεια υλικού στην επιφάνεια.
Ασταθής παραγωγική διαδικασία
- Η ανομοιόμορφη θέρμανση των ακατέργαστων τεμαχίων από χάλυβα, η κλίμακα της λευκής επιφάνειας και τα σκληρά εγκλείσματα θα αυξήσουν την αντίσταση στο τρύπημα και την τοπική τριβή. Ο υπερβολικός ρυθμός παραγωγής δεν αφήνει χρόνο ανάκτησης ψύξης για τα μαντρέλια, με αποτέλεσμα τη σωρευτική συγκέντρωση θερμότητας και τη συνεχή υποβάθμιση της απόδοσης.
3. Αποτελεσματικά Μέτρα Βελτίωσης
Για να περιοριστεί η αστοχία του μανδρελιού, μπορεί να πραγματοποιηθεί στοχευμένη βελτιστοποίηση από τις ακόλουθες πτυχές: επιλέξτε κράμα υλικών ατράκτου ανθεκτικά σε υψηλές{{0} θερμοκρασίες και τυποποιήστε τις διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας για να εξισορροπήσετε τη σκληρότητα και τη σκληρότητα. ανακαινίστε το σύστημα ψύξης για να εξασφαλίσετε ομοιόμορφη και σταθερή απαγωγή θερμότητας. τυποποίηση των εργασιών επίστρωσης επιφάνειας πριν-οξείδωσης και λίπανσης. βαθμονομήστε τις παραμέτρους του εξοπλισμού κύλισης για να αποφύγετε το έκκεντρο φορτίο και υπερφόρτωση. σταθεροποιήστε την ποιότητα θέρμανσης και διαμορφώστε εύλογα διαστήματα κύκλου παραγωγής.
Μανδρέλι διάτρησηςΗ αστοχία προκαλείται κυρίως από τη σύζευξη της θερμικής κόπωσης, τη μηχανική υπερφόρτωση, τα ελαττώματα απόδοσης υλικού και τις ανωμαλίες της διαδικασίας. Η βελτιστοποίηση της επιλογής υλικού, της θερμικής επεξεργασίας, του συστήματος ψύξης και της διαδικασίας κύλισης μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το ποσοστό αστοχίας του άξονα, να παρατείνει τη διάρκεια ζωής, να μειώσει το κόστος παραγωγής και να σταθεροποιήσει την ποιότητα των χαλύβδινων σωλήνων χωρίς ραφή.
