Geschmiedete Zahnräder werden hergestellt, indem zunächst ein Zahnradrohling durch einen Schmiedeprozess hergestellt und anschließend einer Präzisionsbearbeitung unterzogen wird, um das Endprodukt zu erhalten. Im Vergleich zu Zahnrädern, die direkt durch Gießen oder Bearbeiten hergestellt werden, bieten geschmiedete Zahnräder eine höhere Festigkeit und Haltbarkeit und eignen sich daher ideal für mechanische Getriebesysteme mit hoher -Belastung und hoher Präzision. Der primäre Fertigungsablauf umfasst die Rohmaterialvorbereitung, das Erhitzen und Schmieden, die Grobbearbeitung, die Wärmebehandlung und die Endbearbeitung.
Rohstoffe
Geschmiedete Zahnräder bestehen typischerweise aus Rohlingen aus legiertem Stahl oder Kohlenstoffstahl (z. B. 20CrMo oder 42CrMo); Das gewählte Material muss eine gute Zähigkeit und Schmiedbarkeit aufweisen. Vor der Produktion werden die Knüppel auf chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften und Oberflächenfehler geprüft, um sicherzustellen, dass sie keine Risse, Einschlüsse oder Porosität aufweisen.
Erhitzen und Schmieden
Der Stahlbarren wird auf eine geeignete Schmiedetemperatur (im Allgemeinen 1100–1250 Grad) erhitzt, um die Plastizität für die Umformung zu verbessern. Geschmiedete Zahnräder können im Gesenkschmiede- oder Warmfließpressverfahren hergestellt werden. Beim Gesenkschmieden wird der Rohling durch wiederholtes Prägen in einem Gesenk schrittweise in das Profil des Zahnradrohlings geformt, wodurch eine dichte und kontinuierliche Kornstruktur an Zahnfuß, -spitze und -flanke gewährleistet wird. Das Gesenkschmieden gewährleistet Maßhaltigkeit und hohe mechanische Leistung des Zahnradrohlings.
Grobbearbeitung
Nach dem Schmieden wird der Zahnradrohling gedreht, gefräst oder gebohrt, um überschüssiges Material zu entfernen und vor der Wärmebehandlung ein präzises Profil zu erstellen. Eine anschließende Wärmebehandlung-zu der Abschrecken und Anlassen oder Aufkohlen gehören kann-wird durchgeführt, um die Härte, Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit des Zahnrads zu verbessern und es so in die Lage zu versetzen, hohen-Belastungen und hohen-Betriebsbedingungen standzuhalten.
Fertigbearbeitung
Nach der Wärmebehandlung wird das Zahnrad Endbearbeitungsprozessen wie Zahnradschleifen, Wälzfräsen oder Schaben unterzogen, um sicherzustellen, dass Zahnprofil, Teilung, Koaxialität und Oberflächenrauheit den Konstruktionsspezifikationen entsprechen. Fertig geschmiedete Zahnräder übertreffen in puncto Übertragungseffizienz, Tragfähigkeit und Lebensdauer die durch direkte Bearbeitung oder Guss hergestellten Zahnräder.