Come realizzare ruote dentate forgiate DIN livello 5 con diversi requisiti di durezza

La creazione di ruote dentate forgiate di livello 5 DIN con diversi requisiti di durezza attraverso il foro centrale, la costola e i denti è un processo complesso che richiede una selezione precisa del materiale, la forgiatura e il trattamento termico. Ecco un profilo generale dei passaggi inclusi:

1. Selezione materiale

Scegli un acciaio legato di alta qualità con una buona indurenza, tenacità e resistenza all'usura. I materiali comuni per tali applicazioni includono AISI 4140, 4340 o altri acciai in lega che sono adatti per trattamenti di durezza differenziale.

Garantire che il materiale soddisfa gli standard di qualità dell'ingranaggio di livello 5 DIN, che fanno riferimento ad alta precisione in termini di dimensioni, allineamento dei denti e finitura superficiale.

2. Processo di forgiatura di precisione

Forgiatura preforme: forgiare la forma iniziale della ruota dentata utilizzando tecniche di forgiatura a caldo per raffinare la struttura del grano, aumentare la densità del materiale e migliorare le proprietà meccaniche. Questo è essenziale per applicazioni ad alta resistenza e crea un fondotinta solido per ottenere una qualità DIN livello 5.

; Forgiatura e rifilatura finale: gli strumenti di forgiatura progettati per raggiungere le dimensioni quasi finali devono essere utilizzati per produrre la ruota dentata con la minima necessità di lavorazione. Il pezzo fucinato finale può migliorare la finitura della superficie e consentire una tolleranza precisa, indispensabile per raggiungere la qualità del livello 5 DIN.

3. Trattamento termico con durezza differenziale

Per ottenere diversi livelli di durezza al foro centrale, nervature e denti, è necessario utilizzare metodi di trattamento termico selettivi. Qui ci sono alcune opzioni:

Indurimento a induzione per denti dell'ingranaggio: l'indurimento a induzione può essere utilizzato per indurire i denti, creare una superficie resistente all'usura pur mantenendo la tenacità al centro. Questo processo richiede il riscaldamento solo dei denti a una temperatura specifica e poi la tempra, con uno strato esterno temprato.

* Tempra o carburazione locale per fori centrali e nervature: utilizzare tempra localizzata o un processo di carburazione controllato per indurire solo in alcune aree, come la sezione della costola, se è necessaria una durezza più elevata. La carburazione presenta il carbonio nello strato superficiale del metallo, che viene poi trattato termicamente per migliorare la durezza mantenendo il nucleo più morbido per la tenacità.

Preparazione automatica o tempra isotermica: per il foro centrale dove è richiesta una durezza più morbida, prendi in mano un processo come l'austemperizzazione, che produce una microstruttura delicata, dando un buon equilibrio tra durezza e tenacità. Questo può essere ottenuto mediante riscaldamento e raffreddamento in modo controllato senza bisogno di un indurimento intensivo.

4. Rettifica e finitura superficiale

Dopo il trattamento termico differenziale, la rettifica di precisione è spesso necessaria sui denti dell'ingranaggio per ottenere la qualità DIN di livello 5 richiesta. Questo processo raffina le dimensioni, riduce la ruvidità della superficie e garantisce una corretta maglia dell'ingranaggio.

I processi di finitura speciali, come il pallinatura, possono essere applicati per aumentare la resistenza alla fatica della superficie dei denti e delle costole, migliorare la durata.

5. Test e ispezione della qualità

Test di durezza: eseguire test di durezza (Rockwell o Vickers) sul foro centrale, nervature e denti per garantire che ogni area soddisfa il suo requisito di durezza specifico.

Test dimensionale e del profilo: utilizzare macchine di misurazione delle coordinate (CMM) o strumenti di ispezione ottica per verifica che le dimensioni dell'ingranaggio, l'allineamento e il profilo del dente soddisfano gli standard DIN di livello 5.

Analisi della microstruttura: conduci test metallurgici per garantire che il trattamento termico ha prodotto la microstruttura corretta in ogni area, garantire l'equilibrio tra durezza e tenacità.

Sintesi dei punti chiave:

Selezione del materiale: acciaio legato di alta qualità con una buona indurenza.

Processo di forgiatura: forgiatura di precisione per raggiungere gli standard DIN livello 5.

Durezza differenziale: utilizzare trattamenti termici selettivi come tempra a induzione per denti, tempra locale per costole e austemperatura per il centro.

Finitura e ispezione: rettifica e ispezione di precisione per soddisfare i requisiti dimensionali e di durezza del livello 5 DIN.

Ciascuno di questi passaggi richiede un controllo e un'attrezzatura precisi per garantire le proprietà richieste in ogni sezione dell'ingranaggio, oltre a soddisfare gli standard di qualità dell'ingranaggio di livello 5 DIN per applicazioni ad alte prestazioni.