Проект по изготовлению фланцевого вала на заказ для комбайна John Deere - пара шестерен

Краткий ответ: Какую проблему решила компания PairGears в этом проекте?

Предыстория проекта

Фланцевый вал, используемый в зерноуборочном комбайне, — это не просто кусок стали. Он должен выдерживать крутящий момент, ударные нагрузки, многократную эксплуатацию в полевых условиях, хранение на открытом воздухе и длительное время транспортировки до установки.

В рамках этого проекта заказчику требовался прочный фланцевый вал нестандартной конструкции для зерноуборочного комбайна John Deere. Деталь не подходила для простой покупки по каталогу. Требовались отслеживаемость материала, стабильный процесс обработки, контроль термообработки, измерение размеров, файлы PPAP, антикоррозийная защита и прочная конструкция упаковки для экспортной доставки.

PairGears, как производитель прецизионных зубчатых передач и поставщик оборудования на заказПроект был рассмотрен как полноценный производственный процесс и контроль качества, а не просто как разовый заказ на механическую обработку.

Почему этот проект по установке фланцевых валов оказался непростым заказом?

Как компания PairGears снизила давление, связанное с минимальным объемом заказа на кованые заготовки

Заказчику не требовалось очень большое количество продукции каждый год. Однако изготовление кованых заготовок в очень малых партиях было экономически нецелесообразным. Компания PairGears разработала более практичный план поставок: сначала изготовить большую партию кованых заготовок, а затем обработать и отгрузить готовые детали в соответствии с графиком заказов заказчика.

Такой подход помог клиенту избежать одновременной закупки слишком большого количества готовых деталей, обеспечив при этом стабильность будущего производства. Он также снизил риск повторных закупок материалов и упростил планирование последующих поставок.

Контроль качества материалов: начиная со стали 42CrMo.

Для изготовления фланцевого вала использовалась сталь 42CrMo / 42CrMoA. При производстве валов для тяжелой сельскохозяйственной техники контроль качества материалов является одним из первоочередных рисков. Если источник стали неясен, последующая термообработка и механическая обработка не смогут в полной мере компенсировать этот риск.

Компания PairGears проверила сертификат на материал и контролировала химический состав и механические свойства перед обработкой. План контроля также включал проверку сырья, спектрометрическую проверку, анализ макроструктуры, анализ микроструктуры и подтверждение механических свойств.

Производственный процесс: от ковки до окончательной упаковки.

Для изготовления этого фланцевого вала требовалось нечто большее, чем просто токарная обработка. Процесс включал подготовку кованой заготовки, нормализацию, многократную токарную обработку, закалку и отпуск, зубофрезерование (шлицевое или зубчатое), фрезерование поперечных пазов, индукционную закалку, отпуск, шлифовку наружного диаметра, лазерную маркировку, очистку, упаковку и складирование.

Такой подход обеспечил проекту четкую логику: сначала закрепить материал и заготовку, затем создать основную геометрию, затем обработать функциональную область зуба/шлица, затем закалить необходимые поверхности, а затем отшлифовать ключевые диаметры.

Контроль термообработки: твердость там, где это необходимо.

Не все участки фланцевого вала должны обладать одинаковой твердостью. Некоторые участки должны обладать прочностью и ударной вязкостью. Другие рабочие зоны требуют более высокой твердости поверхности и достаточной глубины закалки для сопротивления износу.

В данном проекте технологический процесс включал закалку и отпуск, за которыми следовала индукционная закалка на определенных участках. Технические требования включали твердость поверхности 50–58 HRC и различные требования к глубине закалки, в том числе зоны 2 мм и 3 мм.

Результаты контроля твердости показали твердость поверхности около 53 HRC. На одном из исследованных участков глубина закалки составила около 3,36 мм (550 HV1), а на другом — около 2,13 мм. Эти данные помогают соотнести производственный процесс с требованиями чертежа.

Детали зубофрезерования и обработки шпонок

Эта деталь включала в себя функциональную область, связанную с зубом или шлицем. В проекте использовалось зубофрезерование с контрольными точками, такими как измерение по штифтам, диаметр окружности основания зуба, радиальное биение, длина зуба и визуальное состояние поверхности зуба.

Это важно, потому что вал может пройти общую проверку внешнего диаметра, но при этом выйти из строя во время сборки, если зубчатая поверхность, профиль шлицов, биение или соответствующая опорная поверхность не контролируются должным образом.

Контроль размеров: проверка до того, как проблема достигнет стадии сборки.

Компания PairGears провела проверку образцов деталей перед отправкой. В протоколе проверки размеров были зафиксированы различные параметры пяти деталей, включая наружный диаметр, осевую длину, радиусы, биение, резьбу, параметры зубьев и другие функциональные характеристики.

Многие из этих размеров — это не просто «чертежные цифры». Они связаны с реальными рисками при сборке. Если диаметр вала, толщина фланца, резьба, зубчатый элемент или значение биения выходят за пределы допуска, деталь может выглядеть нормально, но сборка может быть затруднена или она может работать ненадежно.

Поддержка PPAP уровня 3 для более контролируемой цепочки поставок

Для некоторых проектов по сельскохозяйственной технике требуется больше, чем просто образцы. Покупателям может потребоваться структурированный пакет документов, подтверждающий наличие у поставщика запланированного и воспроизводимого процесса. В этом проекте компания PairGears оказала поддержку в подготовке документации, связанной с PPAP (Programm-Press and Process Approval), для фланцевого вала.

ППАП Широко используется для демонстрации возможности постоянного выполнения требований к технической документации и техническим условиям. В случае проектов по строительству тяжелых фланцевых валов этот тип документации помогает покупателю оценить риски до начала регулярных поставок.

Пакет документов PPAP, включающий схему технологического процесса, план контроля и отчеты об инспекции.

Антикоррозийная защита и экспортная упаковка.

Это была тяжелая деталь, каждый вал весил около 44,5 кг. Для экспортной отправки упаковка должна была защищать обработанные поверхности, области зубьев/шлицов, резьбу и общее положение детали внутри ящика.

Заказчик требовал не только безопасной доставки. Ему также был необходим понятный способ упаковки перед отправкой, поскольку детали будут проходить экспортную обработку, хранение на складе и транспортировку на большие расстояния до окончательного использования. В случае с тяжелым фланцевым валом некачественная упаковка может привести к ржавчине, царапинам на поверхности, повреждению резьбы или столкновению деталей внутри ящика.

Компания PairGears подготовила для ознакомления заказчика лист подтверждения упаковки и схему упаковки. План предусматривал использование пакета с ингибитором цеолита (VCI), осушителя, защитной пленки, разделительных деревянных перегородок, компоновки фанерного ящика и пошаговый метод погрузки. После подтверждения заказчиком плана, детали были упакованы в соответствии с утвержденной схемой упаковки.

Пакет с ингибитором пропитки винилхлоридом (VCI) и осушитель помогли защитить обработанный вал во время хранения и транспортировки.

Разделительные деревянные перегородки помогли снизить риск перемещения и столкновений внутри фанерного ящика.

Этапы упаковки, использованные в этом проекте.

• Ознакомьтесь с требованиями заказчика к антикоррозийной обработке, погрузочно-разгрузочной и экспортной упаковке.
• Подготовьте акт подтверждения упаковки и схему упаковки для утверждения заказчиком.
• Нанесите антикоррозионное масло на необходимые поверхности.
• Защитите ключевые участки, такие как резьба и обработанные поверхности.
• Поместите деталь в пакет с ингибитором пропитки (VCI) и осушителем.
• Используйте разделительные перегородки, чтобы предотвратить контакт деталей друг с другом.
• Загружайте детали послойно в фанерный ящик в соответствии с утвержденной схемой.
• Запечатайте, обвяжите и промаркируйте ящик для экспортной отправки.

Чему покупатели могут научиться на этом примере?

При выборе фланцевого вала для сельскохозяйственной техники не следует ориентироваться только на цену. Реальные издержки часто проявляются позже, если деталь не проходит проверку качества, ржавеет при транспортировке, не может быть собрана или не имеет документов, требуемых внутренней службой контроля качества заказчика.

Почему именно PairGears для изготовления валов на заказ для сельскохозяйственной техники?

Компания PairGears занимается изготовлением на заказ шестерен и валов для сельскохозяйственной техники, большегрузных автомобилей, строительной техники и трансмиссий электромобилей. В проектах, связанных с заменой оригинальных запчастей, изготовлением на заказ шестеренчатых валов, фланцевых валов, шлицевых валов и деталей трансмиссии, наша команда уделяет особое внимание как производству, так и контролю проекта.

Покупатели могут присылать чертежи, образцы, номера OEM-производителей, требования к материалам, требования к термообработке, годовой спрос, объем партии, потребности в контроле качества и требования к упаковке. Затем PairGears может проанализировать технологический процесс и подготовить практичный план поставок.

Окончательный результат

Этот проект был не просто изготовлением фланцевого вала. Он был направлен на то, чтобы помочь заказчику перейти от сложных требований к контролируемому решению по поставкам.

Компания PairGears помогла в управлении процессом изготовления заготовок для ковки, проверке материалов, разработке технологического процесса, индукционной закалке, контроле размеров, подготовке документации PPAP, антикоррозионной защите и экспортной упаковке. Это упростило для покупателя процесс проверки, утверждения и повторения проекта в будущих заказах.