watermelonwf 发表于 2009-9-2 11:07:00

GCr15辊轮齿塌陷问题

是这样的,我是一个在校的学生,学的是机械,今年暑假接了一个毕业设计项目,要求改进一个工作辊轮的寿命。
这个辊轮是易损件,外径150mm,圆周面上齿高0.5mm,宽1mm,长4mm的斜齿,压制0.7mm厚,宽9mm的不锈铁(1Cr17)卷料,
在上面压出齿印,最终可以用作扎带,现在的问题就是辊轮寿命太短了,一上去齿就从中间塌陷,有细小铁屑剥落,半边齿就没了。
我猜想主要是齿太小,扎带的凸起完全靠斜齿挤压成型的,摩擦力太大了,齿的韧性不好(我们热处理没做好)
现在用的是材料GCr15,整体淬火,硬度60. 其他的模具钢我们也试过几种,都有类似问题,现在很着急啊。
不知道这种工作状况用什么材料好,怎么热处理好,现在想试用一下Cr12MoV,不知道怎么样热处理好,还有没有合适的材料
大家都帮我出出主意阿,感激不尽!
工作辊和扎带图片见附件

AC米兰 发表于 2009-9-2 16:20:57

Cr12MoV不建议你使用.
材料的成本有限制吗?

watermelonwf 发表于 2009-9-2 17:23:56

以前实验都比较盲目,不知道根本的问题出在哪儿。就知道换材料,现在用过得材料有3,4种了,都没有成功,我们标准是要求一个齿轮能压10000米的卷料,远远达不到。现在有一个W18Cr4V材料的齿轮加工好了,正在热处理,但我估计成功可能性也不大。
    主要这种扎带不锈铁(SUS430即1Cr15)材料塑性不好,而且只有0.7mm厚,我们压下深度就有0.5mm,压入的过程中摩擦力很大,而且齿又很小(4x1x0.5),一上去就压塌了。
    现在我想用Cr12MoV再试一次,真的只能成功,不能失败了,找材料方面您能给点建议吗,不是说不同的厂家他们的锻打组织均匀性还不一样,还有我们这(金华浙中模具城)有几家热处理厂,但是规模都比较小,我不知道他能不能按照我们的热处理工艺来做,我想用980淬火,200回火工艺,我查到这样处理齿韧性很好。
    然后我还了解到我们这有一家做螺丝滚模的热处理厂,用的材料也是Cr12MoV,而且搓螺丝的工况是不是和我这个有些类似,我拿去按他们的热处理工艺来一起做可以吗?
    很多文字,希望您给我点建议~

AC米兰 发表于 2009-9-2 21:50:21

这个还是用DC53,Cr5Mo1V这样的韧性强度高的材料试试看.
楼主对当地的热处理没信心,可以使用合金含量低点的材料.热处理难度相对小点,Cr5Mo1V,7CrSiMnMoV这两个可以试试.

watermelonwf 发表于 2009-9-2 22:24:16

4# AC米兰

实在惭愧,楼上说的那几种材料以前都没听过,自己的实践经验太少了,
所以才会失败了还不知道自己失败在哪儿,材料的选择,热处理都很重要。
可惜自己这方面的知识有限,所以只能借鉴一下各位的经验了。
自己也没有很多的实验机会了(经费,时间),现在有的只是失败的教训,
所以我想选一个比较稳妥的方案,把齿轮的寿命提高一个档次,
然后再不断改进,大家能再给点建议吧,多谢了:handshake

yuzj 发表于 2009-9-3 13:25:04

从齿盘工作状态分析,要求轮齿具备高耐磨性、高强韧性。从轮齿的失效形式看,大部分轮齿出现压塌变形现象,也就是说轮齿的抗压强度不能满足工作要求,应选择抗压强度比GCr15高的材料。Cr12MoV和w18Cr4V均属于高碳高合金钢,其抗压强度远远大于GCr15,且耐磨性也远大于GCr15,个人认为可以选用此两种材料。

watermelonwf 发表于 2009-9-3 13:41:07

6# yuzj

GCr15是轴承钢啊,用于制作各种轴承套圈和滚动体,它的抗压强度也挺高的,
经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能,
所以我们才会选用这种材料的,但是和上面两种材料比较我就不知道孰优孰劣了。
大家还有什么建议没~

qibao9891 发表于 2009-9-3 23:07:52

Cr12MoV抗压强度比GCr15要高一些,但有限。使用Cr12MoV比GCr15确能好一点。但是要是楼主注意一下很多模具手册中,常把这两种材料划分在一个强度档次里(淬透)。
w18Cr4V比上两种要好一些。但是w18Cr4V的碳化物比较粗大,做这样精细结构的工件,怕是不如W6Mo5Cr4V2。

不锈钢压印是很困难的,尤其是这种0.7压到0.5,只剩0.2的工艺。我不知具体条件,没有算过,不过我估计很可能要用硬质合金滚轮,才能满足你的寿命要求。
最好从根本上改变这种工艺,比如用阴阳啮合的双轮对滚,这样压印就变成拉深,受力和寿命都会好的多。

很多情况不了解,瞎说一气,楼主勿怪。 本帖最后由 qibao9891 于 2009-9-3 23:10 编辑

华海 发表于 2009-9-4 08:50:32

同意楼上观点,用双轮对滚,阴阳啮合的工艺。
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