Contrôle de la qualité et plan d'inspection pour la fabrication d'engrenages forés

Un plan de contrôle et d'inspection de la qualité (QCIP) est essentiel pour garantir que les pièces du système d'engrenage planétaire forgé à matrice rapprochée répondent à toutes les exigences de conception, fonctionnelles et de sécurité. Le plan doit couvrir toutes les étapes de la production, de l'inspection des matières premières aux tests finaux du produit, et inclure une gamme de méthodes d'inspection et de contrôles de qualité pour garantir que les engrenages forgés ont les propriétés mécaniques, la précision dimensionnelle et l'intégrité de la surface nécessaires.

Vous trouverez ci-dessous un plan complet de contrôle de la qualité et d'inspection pour la production de pièces de système d'engrenage planétaire forgé à matrice rapprochée de haute qualité:

1. Inspection de matière première

Objectif: Assurez-vous que le matériau utilisé pour le forgeage a la composition, la qualité et la consistance correctes pour obtenir les propriétés mécaniques souhaitées dans le produit final.

· Spécifications matérielles: Vérifiez que la matière première (e.g., acier allié comme 20CrMnTi, 42CrMo ou 18NiCrMo5) est conforme aux normes matérielles (ISO, ASTM, DIN, etc.).

· Inspection visuelle: Inspectez les défauts de surface tels que les fissures, la rouille ou les inclusions.

· Analyse de la composition chimique: effectuer une analyse spectrométrique (e.g., la fluorescence des rayons X (XRF) ou la spectroscopie optique d'émission (OES)) pour vérifier que la composition chimique est conforme à la qualité spécifiée de l'alliage et du matériau.

· Test de dureté: effectuer des tests de dureté initiaux pour s'assurer que le matériau est dans la plage de dureté prévue avant le forgeage. Cela peut être fait en utilisant les méthodes de test de dureté Rockwell ou Vickers.

2. Contrôles de pré-forgeage

Objectif: S'assurer que les opérations de pré-forgeage sont exécutées correctement pour éviter les défauts et assurer l'uniformité pendant le processus de forgeage.

· Dimensions de la billette: vérifier que la billette est coupée à la taille et au poids corrects pour l'opération de forgeage. Utilisez des étriers ou des micromètres pour mesurer les dimensions des billettes.

· Température de préchauffage: Vérifiez la température de préchauffage à l'aide de capteurs de température ou de thermomètres infrarouges pour vous assurer que le matériau est chauffé à la température optimale pour le forgeage.

· Die Condition et installation: Inspectez la matrice de forgeage pour tout signe d'usure, de dommages ou de défauts. Assurez-vous que la matrice est correctement alignée et nettoyée. Assurez-vous que la matrice est conçue pour correspondre à la forme finale de l'engrenage avec des tolérances dans les limites spécifiées.

3. Surveillance du processus de forgeage

Objectif: Contrôler et surveiller le processus de forgeage pour assurer la forme correcte et les propriétés mécaniques des pièces du système d'engrenage planétaire.

· Force de presse de forgeage: Surveiller la force de presse utilisée pendant le processus de forgeage pour s'assurer qu'elle se situe dans la plage spécifiée. Cela peut être fait en utilisant des capteurs de charge ou des manomètres.

· Température de forge: Vérifiez la température du matériau pendant le forgeage en utilisant des thermocouples ou des thermomètres infrarouges pour s'assurer que le matériau reste dans la plage de température idéale pour le formage.

· Défauts de forgeage: Surveillez en permanence les défauts de forgeage courants tels que les fissures, les plis, les rides ou la porosité. Si des défauts sont identifiés, les paramètres de forgeage (température, pression ou vitesse) doivent être ajustés.

· Débit du matériau: vérifier que le matériau circule correctement dans la cavité de la matrice pour former la forme requise. Assurez-vous qu'il n'y a pas de fermeture à froid ou de remplissage incomplet.

4. Inspection de traitement thermique

Objectif: Assurez-vous que le processus de traitement thermique (trempe, revenu, carburation) atteint la dureté et les propriétés matérielles requises pour les performances de l'engrenage planétaire.

· Contrôle de la température: Surveiller la température pendant les processus de traitement thermique (par exemple, trempe, trempe, carburation). Ceci peut être réalisé à l'aide de capteurs de température, de pyromètres ou de fours à température contrôlée.

· Paramètres temps-température: Assurez-vous que le matériau est maintenu à la température spécifiée pendant la durée correcte. Utilisez des fours de traitement thermique programmables avec suivi automatisé de la température pour un contrôle précis.

· Dureté post-traitement thermique: après traitement thermique, mesurez la dureté de la pièce à l'aide d'un test de dureté Rockwell ou Vickers. La dureté doit répondre aux exigences spécifiées pour la dureté de surface (après carburation) et la dureté du noyau.

· Analyse des microstructures: utiliser des techniques métallographiques (e.g., microscopie) pour examiner la microstructure de la pièce pour s'assurer qu'elle a les propriétés souhaitées, telles qu'une structure à grain fin, une profondeur de boîtier appropriée dans les engrenages carburés et une uniformité dans la trempe.

5. Inspection d'usinage

Objectif: vérifier que les dents d'engrenage usinées et la dimension de la pièce finaleS répondent aux spécifications de conception.

· Mesures dimensionnelles: Utilisez des machines CNC ou des machines de mesure de coordonnées (CMM) pour mesurer les dimensions de la pièce. Les principales mesures comprennent:

Dimensions globales (diamètre, longueur, épaisseur)

Profil de dent d'engrenage (angle de pression, diamètre de tangage, épaisseur de dent, etc.)

Profondeur et espacement des dents

· Inspection des dents d'engrenage: utilisez une machine de mesure de profil d'engrenage (ou étriers à dents) pour vérifier la géométrie des dents et s'assurer que les dents répondent au profil de conception et ont l'angle d'hélice correct, le contrecoup, et rapport de contact.

· Finition de surface: Inspectez la finition de surface des dents d'engrenage et d'autres surfaces critiques à l'aide de testeurs de rugosité de surface (par exemple, valeur Ra). Assurez-vous que la surface est suffisamment lisse pour réduire la friction et l'usure pendant le fonctionnement.

· Tolérances: Assurez-vous que tous les composants de l'engrenage, y compris les voies de clavier, les alésages et les connexions d'arbre, respectent les tolérances spécifiées.

6. Essais non destructifs (CND)

Objectif: identifier les défauts internes ou de surface susceptibles de compromettre les performances ou l'intégrité des pièces forgées.

· Test par ultrasons: Effectuer des tests par ultrasons pour détecter les vides internes, les fissures ou les inclusions dans le matériau. Ceci est particulièrement important pour les grands composants à haute contrainte comme les engrenages planétaires.

· Inspection des particules magnétiques (MPI): Pour les matériaux ferromagnétiques, MPI peut détecter les fissures de surface et près de la surface. Ce test est couramment utilisé après traitement thermique ou processus d'usinage.

· Test de colorant pénétrant: Effectuer des tests de colorant pénétrant pour détecter les fissures ou défauts de rupture de surface, en particulier après l'usinage ou le traitement thermique.

· Inspection par rayons X (facultatif): Pour les pièces critiques, l'inspection par rayons X peut être utilisée pour inspecter les vides internes ou les défauts qui ne sont pas détectables par d'autres méthodes.

7. Assemblage final et essais fonctionnels

Objectif: s'assurer que le produit final fonctionne correctement dans le système d'engrenage planétaire.

· Inspection d'assemblage: Si vous assemblez un ensemble complet d'engrenages planétaires, inspectez le maillage et le jeu d'engrenage entre l'engrenage solaire, les engrenages planétaires et la couronne. Assurer un mouvement fluide sans liaison ou un contrecoup excessif.

· Essais fonctionnels: effectuer des tests de rotation ou des tests de charge pour simuler les conditions opérationnelles et s'assurer que l'engrenage fonctionne bien sous charge. Pour les engrenages planétaires, vérifiez:

Niveau de bruit

Vibration

Capacité de couple

Efficacité

· Mesure du contrecoup: Mesurez et assurez-vous que le système d'engrenage a la bonne quantité de contrecoup pour éviter les dommages et assurer un fonctionnement efficace.

8. Documentation et traçabilité

Objectif: assurer une traçabilité complète du processus de fabrication et fournir une documentation pertinente au client.

· Rapports d'inspection: Créer des rapports détaillés qui incluent les résultats de chaque étape d'inspection (analyse du matériau, paramètres de forgeage, traitement thermique, usinage, CND, etc.).

· Certification du matériel: fournir des certificats de matériel confirmant que le matériel utilisé répond aux normes requises.

· Traçabilité: tenir des enregistrements du lot de billettes, du lot de traitement thermique, des conditions de forgeage et des résultats des tests à des fins de traçabilité. Ceci est crucial pour le respect des normes de l'industrie et pour le soutien à la post-production.

9. Emballage final

Objectif: Assurez-vous que les pièces d'engrenage planétaire forgées sont emballées en toute sécurité et protégées pour l'expédition.

· Revêtements protecteurs: appliquer des revêtements anti-corrosion ou de l'huile pour protéger les engrenages contre les dommages environnementaux pendant le transport.

· Emballage: Utilisez un emballage antichoc et anti-vibration pour éviter d'endommager les pièces pendant l'expédition.

· Étiquetage: Assurez-vous que chaque paquet est clairement étiqueté avec les numéros de pièce, les spécifications du matériau et les résultats d'inspection pour une identification et une traçabilité faciles.

Conclusion

Un plan complet de contrôle de la qualité et d'inspection est essentiel pour garantir que les pièces du système d'engrenage planétaire forgé à matrice rapprochée répondent aux normes élevées requises pour un fonctionnement fiable et efficace. Le plan doit couvrir chaque étape du processus de production, de la sélection des matériaux aux tests finaux et à l'emballage. En mettant en œuvre des procédures d'inspection approfondies, les fabricants peuvent s'assurer que les engrenages planétaires forgés sont exempts de défauts, dimensionnellement précis et mécaniquement solides, assurant des performances optimales dans des applications telles que les transmissions automobiles, les machines industrielles, et éoliennes.