Higt品質のクロードダイ鍛造惑星ギア部品の作り方

高品質のクローズダイ鍛造プラネタリーギアシステム部品を作成するには、材料の選択から最終的な熱処理および品質管理まで、製造プロセス全体に注意を払う必要があります。 クローズダイ鍛造は、高圧を使用してダイ内の金属を成形する精密鍛造方法であり、高負荷や応力に耐える必要のある遊星歯車などの複雑な部品を製造するのに理想的です。

高品質の緊密に鍛造された遊星歯車システムの部品を作るためのステップバイステップのガイドは次のとおりです。

1.材料の選択

遊星歯車に必要な強度、耐摩耗性、耐疲労性を実現するには、適切な素材を選択することが重要です。

・一般的な材料: 20CrMnTi、42CrMo、または18NiCrMo5などの高品質の合金鋼は、惑星歯車システムに一般的に使用されます。 これらの材料は、良好な硬化特性、靭性、および耐摩耗性を有する。 一部の材料は、高負荷を処理し、長期的な耐久性を提供するように特別に設計されています。これは、遊星歯車システムにとって重要です。

・材料仕様: 選択した材料が業界標準 (ISO、DIN、ASTMなど) に準拠していることを確認します。 鍛造ギア部品が強度、硬度、および耐疲労性の要件を確実に満たすためには、適切な材料の選択が不可欠です。

2.事前鍛造準備

実際の鍛造プロセスの前に、均一性と高品質の結果を確保するために適切な準備が不可欠です。

・ビレットの選択と切断: 必要な部品に適した寸法と重量のビレットを選択します。 ビレットは均一な組成を持ち、欠陥がないはずです。

・材料の予熱: ビレットは通常、使用する材料に応じて、炉内で特定の温度、通常は約1,200 °C〜1,300 °C (2,200 °F〜2,400 °F) に加熱されます。 適切な予熱により、材料が可鍛性になり、鍛造プロセスがより制御されます。

・デザインと準備: ダイは、必要なギア形状に合わせて慎重に設計する必要があります。 クローズダイ鍛造では、ビレットを正確に機械加工されたダイの内側に配置します。ダイは通常、工具鋼またはその他の硬質合金で作られています。 ダイは、最終部品が設計仕様を満たしていることを保証するのに十分な耐性と高品質の仕上げを備えている必要があります。

3. Close-Die鍛造プロセス

クローズダイ鍛造プロセスは、ギアコンポーネントを成形するために実行されます。

・初期鍛造操作: 予熱されたビレットをダイの内側に配置し、プレスまたはハンマーを使用して高圧を加え、ギアの粗い形状を形成します。 加えられる力は、ひび割れなどの欠陥を引き起こすことなく材料を変形させるのに十分でなければならないが、材料を過度に圧縮するほど高くはない。

・ギア歯の成形: ギアの設計に応じて、鍛造ダイには、初期段階でギア歯を形成するための特定の機能が含まれる場合があります。 場合によっては、動揺 (ビレットの特定の領域を厚くする) や押し出しなどの事前鍛造ステップを使用して、ギア歯のプリフォームを形成します。

・複数の段階: より複雑な遊星歯車の場合、鍛造は複数の段階で実行できます。 各ステージは、部品を最終設計に徐々に近づけ、材料の浪費を最小限に抑え、ジオメトリを目的の形状にできるだけ近づけるようにします。

4.熱処理

熱処理は、鍛造された遊星歯車部品が適切な硬度、靭性、および耐摩耗性を備えていることを確認するために重要です。

・正規化: 鍛造後、ギア部品は正規化されて木目構造が改良され、内部応力が軽減される場合があります。 正規化するには、部品を臨界範囲を超える温度に加熱し、静止空気で冷却します。

・焼入れと焼戻し: 遊星歯車の場合、耐摩耗性と強度を向上させるために硬化が必要です。 部品を適切な温度に加熱した後、油または水で急冷して材料を硬化させます。 焼入れに続いて、より低い温度 (例えば、300 ℃ 〜600 ℃) で焼戻しを行い、応力を緩和して靭性を改善する。

・カーバイジング (オプション): ギアの歯の耐摩耗性を高めるために、カーバイジングを使用して、ギアの外面に炭素を導入することができます。 これに続いて焼入れを行い、より丈夫なコアを維持しながら、硬くて耐摩耗性の表面層を作成します。

5.加工と仕上げ

鍛造ギア部品は、最終寸法、表面仕上げ、精度など、必要な仕様を満たすために追加の機械加工を必要とすることがよくあります。

・粗加工: 鍛造と熱処理の後、ギア部分は荒削りで取り外しますY余分な材料と最終的な形状に近い部分を取得します。

・精密加工: ギアの歯の切断は、必要な歯のプロファイルと表面仕上げを実現するために、ホビング、成形、またはブローチの方法を使用して行われます。 CNCマシンの使用は、この段階で高精度を保証します。

・研削とホーニング: 最終的な表面仕上げは通常、歯車の歯が滑らかで正確な表面を持つことを保証するために、研削またはホーニングプロセスによって達成されます。 これにより、動作中の摩擦と摩耗が減少し、ギアシステムの効率が向上します。

6.点検および品质管理

最終部品が仕様を満たしていることを確認することは、特に遊星歯車システムなどの重要なアプリケーションで使用される部品にとって重要です。

・寸法検査: ギアの歯のプロファイル、ピッチの直径、面の幅を含むすべての重要な寸法は、座標測定機 (CMM) または専用のギア測定装置を使用して測定する必要があります。

・非破壊的試験 (NDT): 超音波試験や磁性粒子試験などの一般的なNDT方法を使用して、部品の性能を損なう可能性のある内部欠陥や表面亀裂を検出します。

・硬度テスト: ギア部品の硬度は、希望の範囲内に収まるようにテストする必要があります。 ロックウェルまたはビッカース硬度試験は、通常、硬度を評価するために使用される。

・歯のプロファイルと表面仕上げ: ギアの歯のプロファイルの精度は、特殊なギア測定機を使用してチェックされます。 表面仕上げもチェックして、スムーズな操作に必要な仕様を満たしていることを確認します。

7.アセンブリおよびテスト

鍛造された遊星歯車部品が製造および検査されると、最終組み立ての準備が整います。

・アセンブリ: ギアシステムは、プラネットギア、サンギア、リングギア、シャフトなどの他のコンポーネントと组み立てられています。 遊星ギアシステムの場合、組み立てプロセスは、ギアが適切にかみ合い、負荷下でスムーズに動作することを保証するために重要です。

・テスト: 組み立てられた遊星歯車システムは、負荷条件下でテストして、問題なく効率的に動作することを確認する必要があります。 テストには、実際の動作条件をシミュレートするための振動テスト、負荷テスト、および熱テストが含まれる場合があります。

8.最終的な包装と配達

ギアがすべての品質チェックとパフォーマンステストに合格すると、ギアはパッケージ化されて配信されます。

・包装: 高品質の包装は、部品が輸送中の損傷から保護されることを保証します。 遊星歯車などの敏感なコンポーネントには、表面の損傷を防ぐために防食包装と保護コーティングを適用することができます。

・ドキュメント: 材料証明書、熱処理記録、検査報告書など、関連するすべてのドキュメントを顧客に提供して、鍛造ギア部品のトレーサビリティと品質を保証する必要があります。

結論

高品質のクローズダイ鍛造プラネタリーギアシステム部品を製造するには、適切な材料選択、精密鍛造技術、熱処理プロセス、および厳格な品質管理対策の組み合わせが必要です。 これらの手順に注意深く従うことにより、メーカーは、自動車用トランスミッション、産業機械、風力タービンなどのアプリケーションの高性能要求を満たす遊星歯車コンポーネントを製造できます。耐久性、強度、および精度に依存するその他の精密ギアシステム。