Как сделать DIN уровня 5 кованые зубчатые колеса с различными требованиями твердости

Создание кованых зубчатых колес DIN уровня 5 с различными требованиями к твердости через центральное отверстие, ребро и зубья-это сложный процесс, который включает в себя точный выбор материала, ковку и термообработку. Вот общий план задействованных шагов:

1. Выбор материала

· Выбирайте высококачественную легируемую сталь с хорошей прокаливаемостью, ударной вязкостью и износостойкостью. Общие материалы для таких применений включают АИСИ 4140, 4340, или другие легированные стали которые соответствующие для дифференциальных обработок твердости.

· Убедитесь, что материал соответствует стандартам качества шестерен уровня DIN 5, которые относятся к высокой точности с точки зрения размеров, выравнивания зубьев и отделки поверхности.

2. Процесс точной ковки

· Ковка заготовок: ковка начальной формы зубчатого колеса с использованием методов горячей ковки для уточнения структуры зерна, увеличения плотности материала и улучшения механических свойств. Это имеет решающее значение для высокопрочных применений и создает прочную основу для достижения качества DIN уровня 5.

· Окончательная ковка и обрезка: инструменты ковки, предназначенные для достижения почти окончательных размеров, должны использоваться для производства зубчатого колеса с минимальной необходимостью обработки. Окончательная ковка может улучшить чистоту поверхности и обеспечить точные допуски, имеющие решающее значение для достижения качества DIN уровня 5.

3. Термическая обработка дифференциальной твердости

Для достижения различных уровней твердости в центральном отверстии, ребре и зубах вам необходимо использовать селективные методы термообработки. Вот несколько вариантов:

· Индукционная закалка для зубьев зубчатых колес: индукционная закалка может использоваться для закалки зубьев, создавая износостойкую поверхность при сохранении прочности сердцевины. Этот процесс включает в себя нагрев только зубов до определенной температуры, а затем закалку, что приводит к затвердеванию внешнего слоя.

· Местная закалка или цементация для центрального отверстия и ребер: используйте локализованную закалку или контролируемый процесс цементации для затвердевания только определенных областей, таких как ребристая секция, если требуется более высокая твердость. Цементация вводит углерод в поверхностный слой металла, который затем подвергают термообработке для повышения твердости, сохраняя при этом сердечник более мягким для ударной вязкости.

· Аустемперинг или изотермическое гасить: Для центрального отверстия где более мягкая твердость необходима, рассмотрите процесс как аустемперинг, который производит бейенитик микроструктуру, давая хороший баланс между твердостью и твердостью. Это может быть достигнуто путем контролируемого нагрева и охлаждения без необходимости интенсивного упрочнения.

4. Поверхностный молоть и отделка

· После дифференциальной термообработки часто требуется прецизионное шлифование зубьев шестерни для достижения необходимого качества DIN уровня 5. Этот процесс улучшит размеры, уменьшит шероховатость поверхности и обеспечит правильное зацепление зубчатых колес.

· Специальные отделочные процессы, такие как дробеструйная шлифовка, могут применяться для увеличения усталостной прочности поверхности зубов и ребер, что еще больше увеличивает долговечность.

5. Качественные испытание и осмотр

· Испытание твердости: Выполните испытание твердости (Роквелл или Викерс) на центральном отверстии, нервюрах, и зубах для проверки что каждая область соотвествует своему специфическому твердости.

· Измерительные и профильные испытания: используйте координатно-измерительные машины (CMM) или оптические инструменты контроля, чтобы убедиться, что размеры шестерни, выравнивание и профиль зуба соответствуют стандартам DIN уровня 5.

· Анализ микроструктуры: проведение металлургических испытаний, чтобы подтвердить, что термообработка произвела правильную микроструктуру в каждой области, обеспечивая желаемый баланс между твердостью и ударной вязкостью.

Резюме ключевых пунктов:

· Выбор материала: высококачественная легированная сталь с хорошей прокаливаемостью.

· Процесс ковки: прецизионная ковка для достижения стандартов DIN уровня 5.

· Дифференциальная твердость: используйте выборочные термические обработки, такие как индукционная закалка для зубов, местная закалка для ребер и аустемперинг для центра.

· Отделка и проверка: прецизионное шлифование и проверка для соответствия требованиям к размерам и твердости DIN уровня 5.

Каждый из этих этапов требует точного управления и оборудования для обеспечения желаемых свойств в каждой секции шестерни, а также для соответствия стандартам качества шестерни уровня DIN 5 для высокопроизводительных применений.