Kokie yra „Gear Blank“ gamybos procesai? Liejimas prieš kalimą ir apdirbimą

Viršutinė pavarų gaminių kokybės riba priklauso nuo medžiagos pagrindo. Net jei turite geriausią danties profilio dizainą arba pažangiausią terminio apdorojimo sprendimą, jei pagrindinio krumpliaračio ruošinio gamybos procese yra defektų, jūsų krumpliaračiai ilgą laiką neveiks.

Krumpliaračių ruošiniai yra lemiami veiksniai, lemiantys galutinių komponentų konstrukcijos vientisumą, nuovargį ir gamybos sąnaudas. Pasirinkus netinkamą gamybos procesą, per-svetainę gali lūžti pavara arba padidėti gamybos proceso priežiūros išlaidos.

Taigi, kaip pasirinkti gamybos procesą? Ar turėtumėte pasirinkti liejimą, kalimą ar tiesioginį apdirbimą iš strypo atsargų?

Liejimas yra vienas iš seniausių metalo apdirbimo būdų, kurį įvaldė žmonės, o pagal konkrečius taikymo scenarijus jis išlieka labai konkurencingas.krumpliaračių ruošinių gamybos procesas. Principas yra išlydyto metalo įpurškimas į formos ertmę, taip apibrėžiant ruošinio formą.

Meistriškumas ir medžiagos
Krumpliaračių srityje mes paprastai vadiname liejimą smėliu arba investicinį liejimą, o dažniausiai naudojamos medžiagos yra pilkasis ketus, kaliojo ketaus arba liejamasis plienas. Išlydytam metalui atvėsus ir sukietėjus, jis suformuoja formą, atitinkančią formą.

pliusai ir minusai
Didžiausias liejimo pranašumas yra geometrinės formos laisvės laipsnis. Jei kuriate milžiniškas pavaras kalnakasybos rutuliniams malūnams arba laivų varymo sistemoms - kelių metrų skersmens - liejimas dažnai yra vienintelis įmanomas sprendimas. Tai leidžia tiesiogiai išlieti sudėtingas konstrukcijas, tokias kaip stipinai ir svorį mažinančios skylės ruošinyje, taip žymiai sumažinant pašalinamos medžiagos kiekį ateityje.

Tačiau liejimas turi būdingų trūkumų. Kietėjimo procesas gali lengvai sukelti vidinius defektus, pvzporingumo ir susitraukimo ertmės. Be to, liejinių grūdėtoji struktūra dažniausiai būna atsitiktinė ir stambi. Tai reiškia, kad, palyginti su kaltiniais, liejamų krumpliaračių atsparumas tempimui ir atsparumas smūgiams paprastai yra mažesnis.

Paprastai taikomi dideli{0}}dydžių krumpliaračiai, itin sudėtingos geometrinės struktūros, mažo ar vidutinio įtempio taikymas ir situacijos, kai reikia puikiai sugerti ketaus smūgius.

Dėmesio:Saugokitės vidinių paslėptų defektų, kurie išryškės tik pradėjus krumpliaračio pjovimo apdirbimą.

Kai didelė apkrova{0}}atlaikomoji galia, atsparumas smūgiams ir ilgas nuovargio naudojimo laikas tampa bekompromisiais reikalavimais,kalimasneabejotinai yra pranašesnis krumpliaračių ruošinių gamybos procesas. Kalimas apima metalo ruošinio kaitinimą ir didžiulio spaudimo taikymą milžinišku plaktuku ar presu, kad jis plastiškai deformuotųsi.

Slaptas ginklas:Grūdų srautas
Kodėl kaltinės krumpliaračiai yra stipresni nei liejami ar pjaustyti krumpliaračiai? Atsakymas slypimetalo grūdų srautas.
Įsivaizduokite medieną. Skaldyti medieną išilgai jos tekstūros yra daug lengviau nei pjauti horizontaliai. Metalai taip pat turi panašias „tekstūras“ arba pluoštines struktūras.

Liejimo metu: nėra supaprastintų linijų, struktūra izotropinė, bet gana laisva.
Pjovimas:Nupjovėte supaprastintą liniją, o atviri pluošto galai gali tapti plyšių pradžios tašku.
Kalimo metu, plastinė deformacija priverčia metalo srauto linijas sekti ruošinio kontūrą.

Šis ištisinis metalinis srautas sudaro „skeletą“ dalies viduje, atitinkantį krumpliaračio jėgos kryptį, žymiai pagerindamas nuovargio stiprumą ir atsparumą smūgiams.

Dvi pagrindinės formos

Atviras kalimas:Naudojamas didesniems ir paprastesniems ruošiniams. Jis gali efektyviai sutankinti plieno luito centrą ir uždaryti vidines poras.
Uždaras kalimas:Tai labiausiai paplitęs automobilių ir pramoninių pavarų krumpliaračių ruošinių gamybos procesas. Metalas presuojamas į tikslias formas, kad būtų pagaminti „beveik tinkliniai“ ruošiniai su minimaliu tolesniu apdorojimu.

Ekonominiai sumetimai
Kalimui reikia brangių formų ir sunkios įrangos. Jei tai vienas prototipas, jis nėra ekonomiškas{1}}. Tačiau daugiau nei 1000 vienetų partijų kalimas dažnai yra pigiausias pasirinkimas dėl minimalių žaliavų atliekų ir žymiai sutrumpėjusio apdorojimo laiko. Tinka automobilių pavarų dėžėms, aviacinėms pavaroms, sunkioms{5}}pramoninėms pavarų dėžėms ir didelio masto{6}}gamyboms.

Trečias įprastas krumpliaračių ruošinių gamybos procesas yra pjovimas tiesiai iš strypo atsargų. Čia pasirenkate tvirtą apvalų plieną (pvz., 45 # plieną, 42CrMo, 20CrMnTi ir kt.) ir naudodami CNC tekinimo stakles arba pjovimo stakles supjaustykite jį į krumpliaračio ruošinio dydį.

Kelias su mažiausiu pasipriešinimu
Tai yra „medžiagos mažinimo“ procesas. Jūs laikote didesnį medžiagos gabalą ir nupjaunate visas dalis, kurios neatrodo kaip krumpliaračiai.

Didžiausias privalumas čia yra judrumas. Liejimo ar kalimo formų gamybai nereikia laukti 8 savaičių. Šiandien galite užsisakyti plieninį strypą, o rytoj gausite apdorotą krumpliaračio ruošinį. Gaminant prototipus, keičiant atsargines dalis arba gaminant mažomis partijomis (pvz., nuo 10 iki 50 vienetų), tai dažniausiai yra numatytasis pageidaujamas metodas.

Kompromisas inžinerijos srityje
Trūkumas yra struktūrinės savybės. Kaip minėta anksčiau, sukdami krumpliaračius iš strypo medžiagos, pažeidžiate medžiagos pluošto srauto linijas. Pjaudami išilginę valcuoto strypo medžiagos tekstūrą, atidengėte krumpliaračio danties paviršiaus grūdelių galus.

Nors šiuolaikinio plieno kokybė yra pakankamai aukšta, kad šis metodas būtų priimtinas daugeliui bendrų pritaikymų, pjaustytų krumpliaračių nuovargis paprastai yra mažesnis nei kaltinių tos pačios medžiagos ir dydžio krumpliaračių.

Be to, šio krumpliaračio ruošinių gamybos proceso medžiagų panaudojimo koeficientas yra mažiausias. Jei norite apdirbti didelę pavarą su rato stebule, didžiąją dalį brangaus legiruotojo plieno paversite drožlėmis (atliekomis), o tai tiesiogiai padidins medžiagos sąnaudas vienam vienetui.

Jo pranašumas yra tas, kad nereikia mokėti pelėsių mokesčių (NRE), o pristatymo ciklas yra labai greitas. Tinka mašinų prototipams, mažų partijų bandymams, avarinio remonto dalims ir pavaroms su lengvomis ir vidutinėmis apkrovomis.

Kad padėtų jums intuityviai suprasti skirtumus, Hansheng palygino šiuos tris krumpliaračių ruošinių gamybos procesus.

 

 

 

 

 

„Kaina ir produkcija“ lūžio taškas
Vienas iš svarbiausių veiksnių renkantis krumpliaračio ruošinio gamybos procesą yra „išeigos kreivė“.

Jei jums reikia 10 pavarų, strypo pjovimas yra tinkamas pasirinkimas. Nors medžiagų atliekos yra nemažos, visos išlaidos vis tiek mažesnės nei kalimo formų rinkinio atidarymo išlaidos (kurios gali siekti dešimtis tūkstančių juanių).

Jei jums reikia 5000 pavarų, kalimas yra neabejotinas nugalėtojas. Pradinė pelėsių kaina yra paskirstyta tūkstančiams dalių, o vieneto kainos padidėjimas yra minimalus. Tuo pačiu metu sutaupius žaliavų ir sutrumpėjus apdirbimo laikui (kadangi ruošinys yra beveik grynas suformuotas), bus gauta didžiulė pelno marža.

Hansheng pateikia jums krumpliaračių ruošinių gamybos proceso kontrolinį sąrašą.

Įvertinkite apkrovą ir saugos koeficientą
Kokiam scenarijui naudojama ši įranga? Jei taikymas susijęs su smūgine apkrova, cikliniu įtempimu arba svarbiomis saugai funkcijomis, liejimui gali būti skiriamas ypatingas dėmesys.

Analizuokite geometrines figūras
Ar krumpliaračiai turi dideles pilvo plokštes, sudėtingas svorį mažinančias angas ar integruotus korpusus? Jei forma yra per sudėtinga kalti arba tekinant per daug eikvojama medžiagų, liejimas gali būti vienintelis jūsų geometrinis sprendimas.

Apskaičiuokite bendrąsias nuosavybės išlaidas (TCO)
Žiūrėkite ne tik žaliavos kainą, bet ir gatavo produkto kainą.
Liejimo ruošinius gali būti pigu nusipirkti, tačiau jei yra kietų vietų (šaltų zonų), tai nėra draugiška CNC rekvizitų ir padidins apdorojimo išlaidas.
Nors ruošinių kalimas reikalauja didelių pradinių investicijų, jų nuoseklus paviršiaus lygumas ir be defektų savybės gali pagreitinti krumpliaračio sukalimo ir šlifavimo greitį, taip sutrumpinant viso krumpliaračių ruošinio gamybos proceso ciklo laiką.

Apsvarstykite terminio apdorojimo poveikį
Kaltinės medžiagos paprastai turi tankesnę ir vienodesnę struktūrą, todėl jų reakcija į terminį apdorojimą, pavyzdžiui, karbiuravimą ir azotavimą, yra labiau nuspėjama. Dėl vidinių neatitikimų gesinimo metu liejiniai kartais patiria nenuspėjamą deformaciją.

Remdamiesi ilga Hansheng patirtimi, siūlome, kad nėra absoliutaus „geriausio“ krumpliaračio ruošinių gamybos proceso, o tik procesas, kuris geriausiai atitinka jūsų projekto našumą, biudžetą ir veiklos standartus.

Liejimas:ypač didelio masto ir sudėtingoms geometrinėms struktūroms.
Kalimas:Kritiniam veikimui, ilgaamžiškumui ir masinei gamybai.
Juostos pjovimas:dėl greičio, lankstumo ir nedidelių partijų užsakymų.

„Hansheng“ yra profesionalus pavarų gamintojas, teikiantis{0}}vieno langelio tikslios transmisijos sprendimus. Jei turite kokių nors su įranga susijusių poreikių, nedelsdami susisiekite su mūsų inžinierių komanda arba apsilankykite mūsų įrankių gamybos galimybių puslapyje ir naršykite. Galime jums pateikti išsamią DFM (Design for Manufacturability) analizę ir išsamius sąnaudų palyginimus, kad padėtume optimizuoti įrangos dizainą. Kurkime ilgaamžius gaminius kartu.

Ar galima padirbti visas pavaras?
Ne. Kalimas turi formos apribojimų. Jei krumpliaračiai turi labai sudėtingas vidines ertmes, įpjovas arba itin didelio skersmens (pvz., jūrinės pavaros viršija 2–3 metrus), kalimas gali būti techniškai nepraktiškas arba brangus. Šiuo atveju liejimas paprastai yra geresnis pasirinkimas krumpliaračių ruošinių gamybos procesui.

Kokią specifinę „metal streamline“ įtaką krumpliaračių tarnavimo laikui turi?
Poveikis yra reikšmingas. Remiantis pramonės duomenimis, tomis pačiomis medžiagų ir terminio apdorojimo sąlygomis kaltiniai krumpliaračiai su ištisinėmis metalo srauto linijomis paprastai turi 20–30 % didesnį atsparumą nuovargiui nei krumpliaračių, apdirbtų pjovimo būdu. Pavarų dėžėms, kurios atlaiko dideles smūgines apkrovas, tai dažnai lemia pavarų eksploatavimo laiką.

Koks yra greičiausias procesas, jei man skubiai reikia pakeisti pavarą?
Apdirbimas iš baro atsargų. Jums nereikia laukti pelėsių gamybos (tai paprastai trunka 4-8 savaites). Naudodami apvalaus plieno atsargas, kvalifikuotos apdirbimo dirbtuvės gali pagaminti avarines atsargines dalis per 24–48 valandas. Nors ir šiek tiek silpnesnis už kaltinius, tai greičiausias sprendimas išjungimo problemai išspręsti.

Kuris procesas tinkamiausias didelėms bronzinėms sliekinėms pavaroms?
Bronzinėms sliekinėms pavaroms dažniausiai pirmenybė teikiama išcentriniam liejimui.
Nors bronzą taip pat galima kalti, išcentrinis liejimas užtikrina puikų medžiagos tankį ir atsparumą dilimui ir yra labai ekonomiškas-, todėl tai yra standartinis krumpliaračių ruošinių gamybos procesas dideliems spalvotųjų metalų krumpliaračiams-.

ANSI / AGMA 2001-D04 (pakartotinai patvirtinta 2016 m.)

Pagrindiniai evoliucinių ir sraigtinių krumpliaračių dantų vertinimo faktoriai ir skaičiavimo metodai.

ISO 6336-5:2016

Spyruoklinių ir sraigtinių krumpliaračių apkrovos apskaičiavimas - 5 dalis. Medžiagų stiprumas ir kokybė.

AGMA 923-B05

Plieninių krumpliaračių metalurginės specifikacijos.

Dudley praktinių pavarų projektavimo ir gamybos vadovas (4-asis leidimas)

Stephen P. Radzevich, CRC Press.