Apakah Proses Pengilangan Gear Blank? Casting lwn. Forging lwn. Machining

Had atas kualiti produk gear bergantung pada asas material. Walaupun anda mempunyai reka bentuk profil gigi yang terbaik atau penyelesaian rawatan haba yang paling canggih, jika terdapat kecacatan dalam proses pembuatan kosong gear asas, gear anda ditakdirkan untuk tidak berjalan untuk masa yang lama.

Kosong gear ialah faktor penentu untuk integriti struktur, hayat keletihan, dan kos pembuatan komponen akhir. Memilih proses pembuatan yang salah boleh mengakibatkan kerosakan gear yang besar semasa-operasi di tapak atau meningkatkan kos penyelenggaraan dalam proses pengeluaran.

Jadi bagaimana anda memilih proses pembuatan? Sekiranya anda memilih pemutus, penempaan, atau pemesinan langsung daripada stok bar?

Tuangan ialah salah satu teknik pemprosesan logam tertua yang dikuasai oleh manusia, dan untuk senario aplikasi tertentu, ia kekal sebagai teknik yang sangat kompetitif.proses pembuatan kosong gear. Prinsipnya adalah untuk menyuntik logam cair ke dalam rongga acuan, dengan itu menentukan bentuk kosong.

Ketukangan dan Bahan
Dalam bidang gear, kami biasanya merujuk kepada tuangan pasir atau tuangan pelaburan, dan bahan yang biasa digunakan termasuk besi tuang kelabu, besi mulur atau keluli tuang. Selepas logam cair menyejuk dan memejal, ia membentuk bentuk yang konsisten dengan acuan.

kebaikan dan keburukan
Kelebihan terbesar tuangan ialah tahap kebebasan dalam bentuk geometri. Jika anda mereka bentuk gear gergasi untuk melombong kilang bola atau sistem pendorong kapal - yang berdiameter beberapa meter - selalunya merupakan satu-satunya penyelesaian yang boleh dilaksanakan. Ia membolehkan anda melontar terus struktur kompleks seperti jejari dan lubang pengurangan berat di tempat kosong, dengan itu mengurangkan dengan ketara jumlah bahan yang dikeluarkan pada masa hadapan.

Tetapi pemutus mempunyai kelemahan yang wujud. Proses pemejalan dengan mudah boleh menyebabkan kecacatan dalaman sepertikeliangan dan rongga pengecutan. Di samping itu, struktur butiran tuangan biasanya rawak dan kasar. Ini bermakna berbanding dengan penempaan, kekuatan tegangan dan keliatan hentaman gear tuang biasanya lebih rendah.

Senario yang berkenaan secara amnya ialah gear bersaiz besar-, struktur geometri yang sangat kompleks, aplikasi tegasan rendah hingga sederhana dan situasi yang memerlukan prestasi penyerapan hentakan besi tuang yang sangat baik.

Perhatian:Berhati-hati dengan kecacatan tersembunyi dalaman yang hanya akan terdedah selepas permulaan pemprosesan pemotongan gear.

Apabila beban tinggi-kapasiti galas, rintangan hentaman dan hayat keletihan yang panjang menjadi keperluan tanpa kompromi,menempasudah pasti merupakan proses pembuatan kosong gear yang unggul. Penempaan melibatkan pemanasan bilet logam dan menggunakan tekanan yang besar menggunakan tukul gergasi atau tekan untuk menyebabkan ia mengalami ubah bentuk plastik.

Senjata rahsia:Aliran Bijirin
Mengapakah gear palsu lebih kuat daripada gear tuang atau potong? Jawapannya terletak padaaliran butiran logam.
Bayangkan kayu. Membelah kayu sepanjang teksturnya lebih mudah daripada memotongnya secara mendatar. Logam juga mempunyai "tekstur" atau struktur gentian yang serupa.

Dalam pemutus: tiada garisan garisan, strukturnya isotropik tetapi agak longgar.
Memotong:Anda telah memotong garis arus, dan hujung gentian yang terdedah mungkin menjadi titik permulaan keretakan.
Dalam menempa, ubah bentuk plastik memaksa garis aliran logam mengikut kontur kosong.

Garisan logam berterusan ini membentuk "rangka" di dalam bahagian yang konsisten dengan arah daya pada gear, meningkatkan kekuatan keletihan dan rintangan hentaman dengan ketara.

Dua bentuk utama

Penempaan Die Terbuka:Digunakan untuk tempat kosong yang lebih besar dan ringkas. Ia boleh memampatkan pusat jongkong keluli dengan berkesan dan menutup liang dalaman.
Penempaan Die Tertutup:Ini adalah proses pembuatan kosong gear yang paling biasa untuk gear automotif dan industri. Logam ditekan ke dalam acuan ketepatan untuk menghasilkan kosong "berbentuk hampir bersih" dengan pemprosesan seterusnya yang minimum.

Pertimbangan ekonomi
Penempaan memerlukan acuan yang mahal dan peralatan berat. Jika ia adalah prototaip tunggal, ia tidak kos-efektif. Tetapi untuk kelompok lebih 1000 keping, penempaan selalunya merupakan pilihan kos terendah kerana sisa bahan mentah yang minimum dan masa pemprosesan yang berkurangan dengan ketara. Sesuai untuk kotak gear automotif, gear penerbangan,-kotak gear industri tugas berat dan-pengeluaran besar-besaran.

Proses pembuatan kosong gear biasa ketiga adalah memotong terus dari stok bar. Di sini, anda memilih keluli bulat pepejal (seperti keluli 45 #, 42CrMo, 20CrMnTi, dsb.) dan menggunakan mesin pelarik atau mesin gergaji CNC untuk memotongnya mengikut saiz gear kosong.

Laluan dengan rintangan paling sedikit
Ini adalah proses 'pengurangan bahan'. Anda memegang sekeping bahan yang lebih besar dan memotong semua bahagian yang tidak kelihatan seperti gear.

Kelebihan terbesar di sini ialah ketangkasan. Anda tidak perlu menunggu selama 8 minggu untuk penghasilan acuan tuangan atau penempaan. Anda boleh menempah rod keluli hari ini dan kosongkan gear yang diproses esok. Untuk prototaip, penggantian alat ganti, atau pengeluaran kelompok kecil (seperti 10 hingga 50 keping), ini biasanya kaedah pilihan lalai.

Kompromi dalam kejuruteraan
Kelemahannya terletak pada prestasi struktur. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, apabila anda menukar gear daripada bahan bar, anda mengganggu garis aliran gentian bahan. Dengan memotong tekstur membujur bahan bar bergulung, anda mendedahkan hujung bijian pada permukaan gigi gear.

Walaupun kualiti keluli moden cukup tinggi untuk menjadikan kaedah ini boleh diterima untuk banyak aplikasi umum, hayat keletihan gear potong biasanya lebih rendah daripada gear palsu di bawah bahan dan saiz yang sama.

Di samping itu, nisbah penggunaan bahan proses pembuatan kosong gear ini adalah yang paling rendah. Jika anda ingin memproses gear besar dengan hab roda, anda akan menukar kebanyakan keluli aloi yang mahal menjadi cip (sisa), yang secara langsung akan meningkatkan kos bahan setiap keping.

Kelebihannya ialah tidak memerlukan kos acuan (NRE) dan kitaran penghantaran sangat cepat. Sesuai untuk mesin prototaip, percubaan kelompok kecil, bahagian pembaikan kecemasan, dan gear dengan beban ringan hingga sederhana.

Untuk membantu anda memahami perbezaan secara intuitif, Hansheng membandingkan ketiga-tiga proses pembuatan kosong gear ini bersama-sama.

 

 

 

 

 

Titik pulang modal "kos lwn. output"
Salah satu faktor yang paling kritikal apabila memilih proses pembuatan kosong gear ialah 'lengkung hasil'.

Jika anda memerlukan 10 gear, pemotongan bar adalah pilihan yang sesuai. Walaupun sisa bahan adalah ketara, jumlah kos masih lebih rendah daripada kos membuka set acuan penempaan (yang mungkin mencecah puluhan ribu yuan).

Jika anda memerlukan 5000 gear, penempaan adalah pemenang yang tidak dapat dipertikaikan. Kos acuan awal tersebar di beribu-ribu bahagian, dan peningkatan dalam kos sekeping adalah minimum. Pada masa yang sama, penjimatan dalam bahan mentah dan pengurangan masa pemesinan (kerana kosong hampir bersih terbentuk) akan membawa margin keuntungan yang besar.

Hansheng memberikan anda senarai semak untuk proses pembuatan kosong gear.

Nilai beban dan faktor keselamatan
Untuk senario apakah gear ini digunakan? Jika aplikasi melibatkan beban hentakan, tegasan kitaran, atau fungsi kritikal keselamatan, maka tuangan boleh diberi pertimbangan khusus.

Menganalisis bentuk geometri
Adakah gear mempunyai plat perut yang besar, lubang pengurangan berat yang kompleks, atau cengkerang bersepadu? Jika bentuknya terlalu kompleks untuk ditempa, atau membelok terlalu membazir bahan, tuangan mungkin satu-satunya penyelesaian geometri anda.

Kira Jumlah Kos Pemilikan (TCO)
Jangan hanya melihat pada sebut harga bahan mentah, lihat pada kos produk siap.
Casting blanks mungkin murah untuk dibeli, tetapi jika terdapat tompok keras (zon sejuk), ia tidak mesra untuk prop CNC dan akan meningkatkan kos pemprosesan.
Walaupun menempa kosong memerlukan pelaburan awal yang tinggi, kelicinan permukaan yang konsisten dan ciri bebas kecacatan boleh mempercepatkan kelajuan hobbing dan pengisaran gear, dengan itu memendekkan masa kitaran keseluruhan proses pembuatan kosong gear.

Pertimbangkan kesan rawatan haba
Bahan-bahan palsu biasanya mempunyai struktur yang lebih padat dan lebih seragam, menjadikan tindak balasnya terhadap rawatan haba seperti pengkarburan dan nitriding lebih mudah diramal. Tuangan kadangkala mengalami ubah bentuk yang tidak dapat diramalkan semasa pelindapkejutan disebabkan oleh ketidakkonsistenan dalaman.

Berdasarkan pengalaman luas Hansheng, cadangan kami ialah tiada proses pembuatan kosong "terbaik" mutlak, hanya proses yang paling memenuhi standard output, belanjawan dan prestasi projek anda.

Casting:untuk struktur geometri berskala ultra besar dan kompleks.
penempaan:Untuk prestasi kritikal, ketahanan dan pengeluaran besar-besaran.
Pemotongan bar:untuk pesanan kelajuan, fleksibiliti dan kumpulan kecil.

Hansheng ialah pengeluar gear profesional yang menyediakan-penyelesaian penghantaran ketepatan sehenti. Jika anda mempunyai sebarang keperluan berkaitan gear, sila hubungi pasukan kejuruteraan kami dengan segera atau lawati halaman keupayaan pembuatan gear kami untuk menyemak imbas. Kami boleh menyediakan anda dengan analisis Reka Bentuk untuk Kebolehkilangan (DFM) yang komprehensif dan perbandingan kos terperinci untuk membantu anda mengoptimumkan reka bentuk gear anda. Mari kita bina produk tahan lama bersama-sama.

Bolehkah semua gear ditempa?
Tidak. Penempaan mempunyai had pada bentuk. Jika gear mempunyai rongga dalaman yang sangat kompleks, potongan bawah atau diameter yang sangat besar (seperti gear marin melebihi 2-3 meter), penempaan mungkin tidak praktikal atau mahal dari segi teknikal. Dalam kes ini, pemutus biasanya merupakan pilihan yang lebih baik untuk proses pembuatan kosong gear.

Apakah kesan khusus "tali arus logam" pada hayat perkhidmatan gear?
Kesannya amat ketara. Menurut data industri yang telah kami pelajari, di bawah keadaan bahan dan rawatan haba yang sama, gear palsu dengan garis aliran logam berterusan biasanya mempunyai kekuatan keletihan 20% hingga 30% lebih tinggi daripada gear yang dimesin dengan memotong. Untuk gear transmisi yang menahan beban impak tinggi, ini selalunya menentukan hayat operasi gear.

Apakah proses terpantas jika saya memerlukan gear gantian dengan segera?
Pemesinan daripada Stok Bar. Anda tidak perlu menunggu untuk pembuatan acuan (yang biasanya mengambil masa 4-8 minggu). Menggunakan inventori keluli bulat, bengkel pemesinan mahir boleh menghasilkan alat ganti kecemasan untuk anda dalam masa 24-48 jam. Walaupun sedikit lebih lemah daripada pemalsuan, ia adalah penyelesaian terpantas untuk menyelesaikan masalah penutupan.

Proses manakah yang paling sesuai untuk gear cacing gangsa yang besar?
Untuk gear cacing gangsa, tuangan emparan biasanya merupakan proses pilihan.
Walaupun gangsa juga boleh ditempa, tuangan emparan memberikan ketumpatan bahan yang sangat baik dan rintangan haus, dan sangat kos-berkesan, menjadikannya proses pembuatan kosong gear standard untuk gear logam bukan-ferus yang besar.

ANSI/AGMA 2001-D04 (Disahkan Semula 2016)

Faktor Penilaian Asas dan Kaedah Pengiraan untuk Gigi Involute Spur dan Helical Gear.

ISO 6336-5:2016

Pengiraan kapasiti beban gear taji dan heliks - Bahagian 5: Kekuatan dan kualiti bahan.

AGMA 923-B05

Spesifikasi Metalurgi untuk Gearing Keluli.

Buku Panduan Reka Bentuk dan Pembuatan Gear Praktikal Dudley (Edisi Ke-4)

Stephen P. Radzevich, CRC Press.