Fabricação de moldes de engrenagem personalizada: Processo e considerações importantes

1. Processo de fabricação de molde de engrenagem personalizado passo a passo

A. Análise de requisitos e especificações técnicas

• Definir necessidades de aplicação

• Tipo de carga (cargas constantes/de choque)

• Faixa de velocidade (rpm alto/baixo)

• Ambiente operacional (corrosão, temperatura)

• Parâmetros de engrenagem -chave

• Módulo (M)

• Número de dentes (z)

• Ângulo de pressão (normalmente 20 °)

• Material (aço, latão, plásticos de engenharia)

B. Modelagem e simulação 3D

• Ferramentas de software

• CAD Design (SolidWorks, AutoCAD)

• Análise de elementos finitos (FEA, por exemplo, ANSYS) para teste de estresse

• Simulação de malha de engrenagem (por exemplo, Kisssoft)

• Entregas de saída

• Folha de parâmetros de engrenagem (incluindo tolerâncias)

• Desenhos de engenharia (tratamento térmico, especificações de acabamento da superfície)

C. Seleção do processo de fabricação de moldes de engrenagem

D. Prototipagem e teste

• Critérios de inspeção

• Precisão do perfil dental (desvio involuto)

• Acumulação de erro de afinação

• Dureza da superfície (teste de Rockwell C)

• Balanceamento dinâmico (para engrenagens de alta velocidade)

• Refinamento iterativo

• Ajuste os parâmetros de usinagem com base nos dados de teste

• Repita prototipagem até a conformidade (normalmente 2-3 ciclos)

  
  

2. Considerações críticas para moldes de engrenagem personalizados

A. Seleção de material e tratamento térmico

• Comparação de materiais comuns

  Aplicações	de material	Tratamento térmico	resistência à tração
  20crmnti (aço endurecido por maiúsculas)	Engrenagens de alta carga (transmissões)	Carborização (HRC 58-62)	1200 MPa
  1045 aço carbono	Engrenagens industriais gerais	Temonimização e temperamento (HRC 28-32)	600 MPa
  Brass (H62)	Aplicações de baixo ruído	Nenhum	300 MPa
  POM PLÁSTICO	Resistente à corrosão, leve	Nenhum	60 m

• Desafios de tratamento térmico

• Controle de deformação : Use a vácuo/pressione Tamperamento

• Descarra de superfície : atmosfera protetora (por exemplo, nitrogênio)

B. Tolerâncias e acabamento superficial

• Requisitos de tolerância -chave

• Erro do perfil do dente: ≤0,02 mm (engrenagens de precisão)

• Desvio da hélice: ≤0,03 mm/100 mm

• Bore Fit: H7/H6

• Opções de tratamento de superfície

• Nickel/Chrome Plating: Anti-corrosão + resistência ao desgaste

• Peening: Aumenta a vida de fadiga

• Casamento de DLC: resistência à extrema desgaste

C. Estratégias de otimização de custos

• Fase de design

• Evite tolerâncias excessivas (cada aumento de grau de TI aumenta o custo em 30%+)

• Designs modulares (bases de moldes compartilhados)

• Fase de produção

• Para ≥500 unidades, priorize a metalurgia do pó

• Moldes com várias cavernas (4-8 cavidades) para engrenagens de plástico

D. modos de falha comum e prevenção

3. Aplicações do mundo real

Caso 1: EV Redução Gear

• Requisitos : alta velocidade (15.000 rpm) + baixo ruído

• Solução personalizada :

• Material: 20crmoh (a vácuo carburado)

• Processo: moagem de precisão (RA 0,4 µm)

• Teste: nível de ruído <65 dB

Caso 2: engrenagem plástica de qualidade alimentar

• Requisitos : Resistência à Corrosão + Livre de Manutenção

• Solução personalizada :

• Material: Peek + 30% de fibra de carbono

• Processo: moldagem por injeção (temperatura de 120 ° C)

• Pós-processamento: Deburimento ultrassônico

  
  

4. Conclusão

Chaves para moldes de engrenagem personalizada bem -sucedidos :

1. Definição de requisitos claros (carga, velocidade, vida útil)

2. Design orientado a simulação (minimizar os custos de avaliação e erro)

3. Alinhamento de materiais de processo (por exemplo, dentes moídos para aço endurecido)

4. Controle de qualidade estrita (ISO 1328 ou AGMA 2000 Standards)