異なる硬度要件を持つDINレベル5鍛造ギアホイールの作り方

中央の穴、リブ、および歯にまたがるさまざまな硬度要件を備えたDINレベル5の鍛造ギアホイールを作成することは、正確な材料選択、鍛造、および熱処理を含む複雑なプロセスです。 関連する手順の概要は次のとおりです。

1.材料の選択

・硬化性、靭性、耐摩耗性に優れた高品質の合金鋼を選択してください。 このような用途の一般的な材料には、AISI 4140、4340、または異なる硬度処理に適した他の合金鋼が含まれます。

・材料がDINレベル5のギア品質基準を満たしていることを確認します。これは、寸法、歯の位置合わせ、および表面仕上げの点で高精度を指します。

2.精密鍛造プロセス

・プリフォーム鍛造: 熱間鍛造技術を使用してギアホイールの初期形状を鍛造し、粒子構造を改良し、材料密度を高め、機械的特性を向上させます。 これは、高強度アプリケーションにとって非常に重要であり、DINレベル5の品質を実現するための強固な基盤を作成します。

・最終鍛造とトリミング: 最終寸法に近い寸法を実現するように設計された鍛造工具を使用して、機械加工の必要性を最小限に抑えながらギアホイールを製造する必要があります。 最終的な鍛造は、表面仕上げを改善し、DINレベル5の品質を達成するために重要な正確な公差を可能にします。

3.差動硬度熱処理

中央の穴、リブ、歯でさまざまな硬度レベルを実現するには、選択的な熱処理方法を採用する必要があります。 ここにいくつかのオプションがあります:

・ギア歯の誘導硬化: 誘導硬化を使用して歯を硬化させ、コアの靭性を維持しながら耐摩耗性の表面を作成できます。 このプロセスでは、歯だけを特定の温度に加熱してから急冷し、外層を硬化させます。

・中央の穴とリブの局所的な焼入れまたは焼入れ: より高い硬度が必要な場合は、局所的な焼入れまたは制御された焼入れプロセスを使用して、リブセクションなどの特定の領域のみを硬化させます。 浸入は金属の表層に炭素を導入し、金属を熱処理して硬度を高め、コアを柔らかくして靭性を保ちます。

・オーステムパリングまたは等温焼入れ: より柔らかい硬度が必要な中央の穴については、硬さと靭性のバランスが良好なバイニティック微細構造を生成するオーステムパリングのようなプロセスを検討してください。 これは、集中的な硬化を必要とせずに制御された方法で加熱および冷却することによって達成することができる。

4.表面研削と仕上げ

・差動熱処理後、必要なDINレベル5の品質を実現するために、ギアの歯に精密研削が必要になることがよくあります。 このプロセスは、寸法を改良し、表面粗さを減らし、適切なギアメッシュを確保します。

・ショットピーニングなどの特別な仕上げプロセスを適用して、歯と肋骨の表面疲労強度を高め、耐久性をさらに高めることができます。

5.品質テストと検査

・硬度テスト: 中央の穴、リブ、および歯の硬度テスト (ロックウェルまたはビッカース) を実行して、各領域が特定の硬度要件を満たしていることを確認します。

・寸法およびプロファイルのテスト: 座標測定装置 (CMM) または光学検査ツールを使用して、ギアの寸法、位置合わせ、および歯のプロファイルがDINレベル5の基準を満たしていることを確認します。

・微細構造分析: 冶金学的試験を実施して、熱処理によって各領域で正しい微細構造が生成されたことを確認し、硬度と靭性の望ましいバランスを確保します。

キーポイントの概要:

・材料選択: 硬化性の良い高品質合金鋼。

・鍛造プロセス: DINレベル5基準を達成するための精密鍛造。

・差動硬度: 歯の誘導硬化、肋骨の局所焼入れ、中心部のオーステンパーなどの選択的熱処理を使用します。

・仕上げと検査: DINレベル5の寸法と硬度の要件を満たすための精密研削と検査。

これらの各ステップには、ギアの各セクションで望ましい特性を確保し、高性能アプリケーションのDINレベル5ギア品質基準を満たすために、正確な制御と機器が必要です。