Fabricación de moldes de engranajes personalizados: proceso y consideraciones clave

1. Proceso de fabricación de moldes de engranajes personalizados paso a paso

A. Análisis de requisitos y especificaciones técnicas

• Definir las necesidades de la aplicación

• Tipo de carga (cargas constantes/de choque)

• Rango de velocidad (RPM alto/bajo)

• Entorno operativo (corrosión, temperatura)

• Parámetros clave del engranaje

• Módulo (m)

• Número de dientes (z)

• Ángulo de presión (típicamente 20 °)

• Material (acero, latón, plásticos de ingeniería)

B. Modelado y simulación 3D

• Herramientas de software

• Diseño CAD (SolidWorks, AutoCAD)

• Análisis de elementos finitos (FEA, EG, ANSYS) para pruebas de estrés

• Simulación de machecería de engranajes (por ejemplo, Kisssoft)

• Entregables de salida

• Hoja de parámetros de engranaje (incluidas tolerancias)

• Dibujos de ingeniería (tratamiento térmico, especificaciones de acabado superficial)

C. Selección de procesos de fabricación de moldes de engranajes

D. Creación y prueba

• Criterios de inspección

• Precisión del perfil de dientes (desviación involuntaria)

• Acumulación de error de tono

• Dureza de la superficie (prueba de Rockwell C)

• Equilibrio dinámico (para engranajes de alta velocidad)

• Refinamiento iterativo

• Ajuste los parámetros de mecanizado basados ​​en datos de prueba

• Repita la creación de prototipos hasta el cumplimiento (típicamente 2-3 ciclos)

  
  

2. Consideraciones críticas para moldes de engranajes personalizados

A. Selección de material y tratamiento térmico

• Comparación de materiales comunes

  Aplicaciones	de materiales	Tratamiento térmico	Resistencia a la tracción
  20crmnti (acero endurecido por caja)	Engranajes de alta carga (transmisiones)	Carburización (HRC 58-62)	1200 MPA
  1045 acero al carbono	Engranajes industriales generales	Enfriamiento y templado (HRC 28-32)	600 MPa
  Latón (H62)	Aplicaciones de bajo ruido	Ninguno	300 MPa
  Plástico de pom	Resistente a la corrosión, liviano	Ninguno	60 m

• Desafíos de tratamiento térmico

• Control de deformación : use aspirador de aspiradora/press

• Descarburización de la superficie : atmósfera protectora (por ejemplo, nitrógeno)

B. Tolerancias y acabado de superficie

• Requisitos clave de tolerancia

• Error de perfil de dientes: ≤0.02 mm (engranajes de precisión)

• Desviación de hélice: ≤0.03 mm/100 mm

• Afecto de perforación: H7/H6

• Opciones de tratamiento de superficie

• Chapado en níquel/cromo: anticorrosión + resistencia al desgaste

• Shot Peening: mejora la vida de la fatiga

• Recubrimiento DLC: resistencia al desgaste extrema

C. Estrategias de optimización de costos

• Fase de diseño

• Evite las tolerancias excesivas (cada aumento de grado de TI aumenta el costo en un 30%+)

• Diseños modulares (bases de moho compartidas)

• Fase de producción

• Para ≥500 unidades, priorice la metalurgia en polvo

• Moldes de múltiples cavidades (4-8 cavidades) para engranajes de plástico

D. Modos de falla comunes y prevención

3. Aplicaciones del mundo real

Caso 1: EV Gear Reduction Gear

• Requisitos : alta velocidad (15,000 rpm) + ruido bajo

• Solución personalizada :

• Material: 20crmoh (vacío carburado)

• Proceso: molienda de precisión (RA 0.4 µm)

• Pruebas: nivel de ruido <65 dB

Caso 2: equipo de plástico de grado alimenticio

• Requisitos : Resistencia a la corrosión + Mantenimiento sin mantenimiento

• Solución personalizada :

• Material: mira + 30% de fibra de carbono

• Proceso: moldeo por inyección (temperatura de molde de 120 ° C)

• Postprocesamiento: Ultrasonic Depurring

  
  

4. Conclusión

Llaves para moldes de engranajes personalizados exitosos :

1. Definición de requisitos claros (carga, velocidad, vida útil)

2. Diseño basado en simulación (minimice los costos de prueba y error)

3. Alineación de materiales de proceso (por ejemplo, dientes molidos para acero endurecido)

4. Control de calidad estricto (estándares ISO 1328 o AGMA 2000)