ES2541004T3 - Procedure for blasting and vibrating gear finishing - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de procesamiento de un engranaje metálico 20, 201 que comprende proporcionar un engranaje 20, 201, dirigir unos primeros medios de granallado al engranaje metálico 20, 201, exponiendo de esta manera una pluralidad de superficies sobre el engranaje metálico 20, 201 a los primeros medios de granallado, gracias a lo cual se mejoran las propiedades de desgaste y resistencia de las bases de los dientes del engranaje, lavar el engranaje 20, 201, y enjuagar el engranaje 20, 201 con inhibidor de corrosión caracterizado por, antes del lavado y enjuague: dirigir unos segundos medios de granallado al engranaje metálico 20, 201, exponiendo de esta manera una pluralidad de superficies sobre el engranaje metálico 20, 201 a los segundos medios de granallado, gracias a lo cual se mejora la tensión compresiva superficial de la superficie del engranaje 20, 201, proporcionar un recipiente de acabado fino vibratorio (200), colocar un medio de acabado fino (212) que comprende medios cerámicos en una solución ligeramente ácida en el recipiente de acabado fino vibratorio, colocar el engranaje 20, 201 con el medio de acabado fino en el recipiente de acabado fino vibratorio (200), acoplar vibraciones al recipiente de acabado fino vibratorio para hacer vibrar el medio de acabado fino (212) con el engranaje 20, 201, y retirar el engranaje 20, 201 del recipiente de acabado fino vibratorio (200) después de lograr un acabado fino del engranaje 20, 201 de entre 5 y 25 Ra.A method of processing a metal gear 20, 201 comprising providing a gear 20, 201, directing first blasting means to the metal gear 20, 201, thereby exposing a plurality of surfaces on the metal gear 20, 201 to the first blasting means, whereby the wear and strength properties of the bases of the gear teeth are improved, wash the gear 20, 201, and rinse the gear 20, 201 with corrosion inhibitor characterized by, before washing and rinse: directing a second shot blasting means to the metal gear 20, 201, thereby exposing a plurality of surfaces on the metal gear 20, 201 to the second shot blasting means, whereby the surface compressive tension of the gear surface 20, 201, provide a vibratory fine finish container (200), place a fine finishing medium (212) comprising means Ceramics in a slightly acidic solution in the vibratory fine finish container, place the gear 20, 201 with the fine finishing medium in the vibratory fine finishing container (200), couple vibrations to the vibratory fine finishing container to make the medium vibrate of fine finish (212) with the gear 20, 201, and remove the gear 20, 201 from the vibratory fine finish container (200) after achieving a fine finish of the gear 20, 201 of between 5 and 25 Ra.
Description
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Procedimiento para el granallado y el acabado vibratorio de engranajes Procedure for blasting and vibrating gear finishing
[0001] Esta invención se refiere en general a un procedimiento para el tratamiento por chorreado de medios y acabado por granallado de un engranaje metálico según el preámbulo de la reivindicación 1. Tal procedimiento se da a conocer, por ejemplo, en el documento EP 0 995 530. El aparato de sujeción con alimentación eléctrica del [0001] This invention generally relates to a process for the treatment by blasting of media and shot blasting of a metal gear according to the preamble of claim 1. Such a procedure is disclosed, for example, in EP 0 995 530. The power supply clamping device of the
10 documento US 5 272 897 se puede utilizar para los pasos de granallado de la presente descripción. 10 US 5 272 897 can be used for the shot blasting steps of the present description.
[0002] El granallado o chorreado de medios se utiliza para aumentar la resistencia a la fatiga de un engranaje, pieza o parte. Los engranajes, tales como los utilizados en las transmisiones de los automóviles, son chorreados con medios con el fin de aumentar su durabilidad superficial y garantizar que resulten adecuados para el desempeño de [0002] The blasting or blasting of means is used to increase the fatigue resistance of a gear, part or part. Gears, such as those used in car transmissions, are sanded with means in order to increase their surface durability and ensure that they are suitable for the performance of
15 sus funciones previstas. El documento US 6 612 909 da a conocer un procedimiento para el chorreado de medios de engranajes. US 3 073 022 se refiere a un procedimiento de granallado en dos pasos, en el que unos primeros medios de granallado y subsecuentemente unos segundos medios de granallado se dirigen a la pieza. 15 its intended functions. US 6 612 909 discloses a method for blasting gear means. US 3 073 022 refers to a two-step shot blasting process, in which first shot blasting means and subsequently a second shot blasting means are directed to the part.
[0003] Una pieza tal como un engranaje se coloca en una cámara cerrada, se acciona el sistema de [0003] A piece such as a gear is placed in a closed chamber, the system of
20 chorreado, gracias a lo cual los medios se mezclan con aire y, después de la mezcla de los medios con una corriente de aire, la mezcla de aire/medios se dirige contra la pieza. Este procedimiento se conoce como granallado. 20 blasting, whereby the media is mixed with air and, after mixing the media with an air stream, the air / media mixture is directed against the part. This procedure is known as shot blasting.
OBJETOS Y RESUMEN DE LA INVENCIÓN OBJECTS AND SUMMARY OF THE INVENTION
25 [0004] Un objeto de la presente invención es reforzar el radio de la base y la cara del diente de engranajes mediante granallado de los engranajes y posterior acabado vibratorio. Los pasos de granallado endurecen los engranajes y aportan rugosidad a las superficies de los engranajes. El acabado después del granallado suaviza las superficies de los engranajes y deja hoyos o hendiduras. Los hoyos o hendiduras ayudan a mantener la retención de aceite sobre las superficies de los engranajes. El procedimiento vibratorio posterior al granallado pretende llevar la [0004] An object of the present invention is to reinforce the radius of the base and face of the gear tooth by blasting the gears and subsequent vibratory finishing. The blasting steps harden the gears and provide roughness to the surfaces of the gears. The finish after blasting softens the surfaces of the gears and leaves holes or indentations. The holes or indentations help maintain oil retention on the surfaces of the gears. The vibratory procedure after blasting is intended to take the
30 Ra superficial hasta una menor Ra (5-25 Ra) que sea económica para las piezas de volumen medio y superior. Los procedimientos de superacabado o similares para llevar la Ra superficial hasta 1 Ra o menor son prohibitivos desde el punto de vista del coste. «Ra» es un estándar internacional de rugosidad. Véase, por ejemplo, la norma ISO (Organización internacional de normalización) 4287. 30 Ra superficial to a smaller Ra (5-25 Ra) that is economical for medium and higher volume parts. Superfinishing procedures or the like to bring the surface Ra up to 1 Ra or less are cost prohibitive. «Ra» is an international standard of roughness. See, for example, ISO (International Standardization Organization) 4287.
35 [0005] Un objeto de la presente invención consiste en dar a conocer un procedimiento de procesamiento de un engranaje metálico que consiste en someter el engranaje a chorreado de medios dirigiendo unos primeros medios (p. ej., segmentos de alambre) contra las superficies expuestas del engranaje con el fin de aumentar la resistencia de la base del engranaje, detener el primer chorreado y someter el engranaje a un segundo chorreado de medios con unos segundos medios (p. ej., esferas de vidrio, cerámica o FINE STEEL™) contra las superficies [0005] An object of the present invention is to disclose a process for processing a metal gear consisting of subjecting the gear to media blasting by directing first means (eg, wire segments) against the surfaces exposed of the gear in order to increase the resistance of the gear base, stop the first blasting and subject the gear to a second blasting of media with a few second means (e.g., glass, ceramic or FINE STEEL ™ spheres) against surfaces
40 expuestas del engranaje para conseguir una alta tensión compresiva superficial (KSI) en la cara y la base del diente, proporcionar un recipiente (p. ej., un cuenco), colocar un medio de acabado fino que comprende medios cerámicos en una solución ligeramente ácida en el recipiente con el engranaje, acoplar vibraciones al recipiente con el fin de hacer vibrar el medio de acabado fino con el engranaje, retirar el engranaje del recipiente, lavar el engranaje, y enjuagar el engranaje con inhibidor de corrosión, como consecuencia de todo lo cual se mejoran las propiedades de 40 exposed of the gear to achieve a high compressive surface tension (KSI) on the face and base of the tooth, provide a container (eg, a bowl), place a thin finishing medium comprising ceramic means in a solution slightly acid in the container with the gear, couple vibrations to the container in order to vibrate the fine finishing medium with the gear, remove the gear from the container, wash the gear, and rinse the gear with corrosion inhibitor, as a result of all which improves the properties of
45 desgaste del engranaje. El chorreado de medios de engranajes de acuerdo con la presente invención logra un objeto importante, aumentar la resistencia del radio de la base y la superficie de los engranajes. En la presente memoria descriptiva, la tenacidad se describe en términos de «KSI» (kilo-libras[-fuerza] por pulgada cuadrada) o 1000 psi (unidades SI correspondientes: 11 Pa o kPa). Las KSI se utilizan a menudo en el ámbito de la ciencia de materiales, ingeniería civil y mecánica para especificar la tensión y el módulo de Young. 45 gear wear. The blasting of gear means according to the present invention achieves an important object, increasing the resistance of the radius of the base and the surface of the gears. In the present specification, the toughness is described in terms of "KSI" (kilo-pounds [-force] per square inch) or 1000 psi (corresponding SI units: 11 Pa or kPa). KSIs are often used in the field of materials science, civil engineering and mechanics to specify Tension and Young's modulus.
50 [0006] Los objetos anteriores se logran con el procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1. Las realizaciones preferentes se detallan en las reivindicaciones dependientes. [0006] The foregoing objects are achieved by the method according to claim 1. Preferred embodiments are detailed in the dependent claims.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
55 [0007] A continuación se describirá la presente invención a modo de ejemplo haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que: [0007] The present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
[0008] La figura 1 es una vista en alzado frontal de un aparato de chorreado de medios para el tratamiento de 60 un engranaje de acuerdo con la invención; [0008] Figure 1 is a front elevational view of a media blasting apparatus for treating a gear according to the invention;
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[0009] La figura 2 es una vista en alzado lateral derecho del aparato de chorreado de medios para el tratamiento de un engranaje de acuerdo con la invención; [0009] Figure 2 is a right side elevational view of the media blasting apparatus for treating a gear according to the invention;
[0010] La figura 3 es una vista en planta desde arriba del aparato de chorreado de medios para el tratamiento de 5 un engranaje de acuerdo con la invención; [0010] Figure 3 is a top plan view of the blasting apparatus for treating a gear according to the invention;
[0011] La figura 4 es una vista en alzado lateral ampliada, parcial fragmentaria, de una estación de chorreado del aparato de chorreado de medios para el tratamiento de un engranaje de acuerdo con la invención; [0011] Figure 4 is an enlarged, partial fragmentary side elevation view of a blasting station of the media blasting apparatus for the treatment of a gear according to the invention;
10 [0012] La figura 5 es una vista en sección transversal de un recipiente o cuenco para sumergir el engranaje en el medio de superacabado para tratar el engranaje de acuerdo con la invención; [0012] Figure 5 is a cross-sectional view of a container or bowl for immersing the gear in the superfinishing means for treating the gear according to the invention;
[0013] La figura 6 es una vista en planta desde arriba de una parte de un cuenco 200 con medios cerámicos y engranajes antes de cerrar el cuenco para el paso de vibración; [0013] Figure 6 is a top plan view of a part of a bowl 200 with ceramic means and gears before closing the bowl for the vibration passage;
15 [0014] La figura 7 es una vista desde arriba de un recipiente o cuenco para acoplar vibración a un engranaje mientras el engranaje está sumergido en medio de superacabado para el tratamiento del engranaje de acuerdo con la invención; [0014] Figure 7 is a top view of a container or bowl for coupling vibration to a gear while the gear is submerged in super-finished means for the treatment of the gear according to the invention;
20 [0015] La figura 8 es una vista lateral de un cuenco o recipiente de acuerdo con la invención; [0015] Figure 8 is a side view of a bowl or container according to the invention;
[0016] La figura 9 es una vista desde arriba de tres cuencos en una instalación de producción; y [0016] Figure 9 is a top view of three bowls in a production facility; Y
[0017] La figura 10 es una vista lateral de tres cuencos en una instalación de producción. [0017] Figure 10 is a side view of three bowls in a production facility.
[0018] Haciendo referencia ahora a los dibujos, la figura 1 muestra una vista frontal de un aparato de chorreado de medios, indicado en general por el número 10. Como se ilustra, el aparato de chorreado de medios 10 incluye un 30 armario o cámara de chorreado 15, en el que una corriente de medios se dirige contra una pieza 20. Tales medios pueden comprender, por ejemplo, segmentos de alambre, esferas de vidrio, esferas de cerámica o esferas de acero refinado. El armario 15 está conectado a una tolva de medios del armario 25 para la recogida de los medios que caen después de colisionar contra la pieza 20. Los medios caídos incluyen piezas rotas de medios que han sido reciclados, así como piezas vírgenes o sin romper. Un conducto 30 conecta la tolva de medios del armario 25 a un [0018] Referring now to the drawings, Figure 1 shows a front view of a media blasting apparatus, generally indicated by the number 10. As illustrated, the media blasting apparatus 10 includes a cabinet or chamber. blasting 15, in which a stream of media is directed against a piece 20. Such means may comprise, for example, wire segments, glass spheres, ceramic spheres or refined steel spheres. The cabinet 15 is connected to a media hopper of the cabinet 25 for collecting the falling media after colliding with the piece 20. The fallen media includes broken pieces of media that have been recycled, as well as virgin or unbroken pieces. A conduit 30 connects the media hopper of the cabinet 25 to a
35 sistema de recuperación de medios, indicado en general por el número 35. Como se ilustra mejor en la figura 2, la tolva de medios del armario 25 también está conectada al medio de suministro de aire 40. El medio de suministro de aire 40 proporciona un flujo de aire a la tolva de medios del armario 25, para forzar la subida de los medios caídos recogidos a través del conducto 30 hasta el sistema de recuperación de medios 35. 35 media recovery system, generally indicated by the number 35. As best illustrated in Figure 2, the media hopper of the cabinet 25 is also connected to the air supply means 40. The air supply means 40 provides an air flow to the media hopper of the cabinet 25, to force the rise of the fallen media collected through the conduit 30 to the media recovery system 35.
40 [0019] Según se ilustra en las figuras 1 y 2, el sistema de recuperación de medios 35 incluye un conducto 45 para el transporte de los medios recogidos hasta el medio de separación 50. El medio de separación 50 es un sistema de dos plataformas que comprende un tamiz superior 55 y un tamiz inferior 60. En una forma de realización preferente de la presente invención, el tamiz superior tiene un tamaño de malla de entre 20 y 40 y el tamiz inferior tiene un tamaño de malla de entre 170 y 200. El medio de separación 50 separa en general los medios caídos en medios sin [0019] As illustrated in Figures 1 and 2, the media recovery system 35 includes a conduit 45 for transporting the collected media to the separation means 50. The separation means 50 is a two platform system comprising an upper sieve 55 and a lower sieve 60. In a preferred embodiment of the present invention, the upper sieve has a mesh size between 20 and 40 and the lower sieve has a mesh size between 170 and 200 The separation means 50 generally separates the fallen media into media without
45 romper o en medios rotos de tamaño suficientemente grande como para ser reciclados para su uso en la operación de chorreado y finos o polvo que no se pueden volver a utilizar. Las pantallas separadoras 55 y 60 están vibrando constantemente para aumentar la eficiencia de la separación. 45 break or in broken media of a size large enough to be recycled for use in the blasting operation and fines or dust that cannot be reused. The separating screens 55 and 60 are constantly vibrating to increase the separation efficiency.
[0020] El sistema de recuperación de medios 35 también incluye un conducto 65. El conducto 65 está conectado a [0020] The media recovery system 35 also includes a conduit 65. The conduit 65 is connected to
50 un sistema de filtro 70 y a un sistema de motor soplante 75. En la realización que se prefiera, el sistema de motor soplante 75 incluye un silenciador de soplador 77 para la reducción del ruido. El sistema de motor soplante 75 aspira aire desde el conducto 65, creando una corriente hacia arriba en el conducto 45 que extrae los finos/medios no reutilizables del medio de separación 50 por el conducto 45 hasta el conducto 65 y hasta el sistema de filtro 70. El sistema de filtro 70 está conectado a un colector de polvo 80 para la recogida de los finos y los medios rotos. Estos 50 a filter system 70 and a blower motor system 75. In the preferred embodiment, the blower motor system 75 includes a blower silencer 77 for noise reduction. The blower motor system 75 draws air from the duct 65, creating an upward flow in the duct 45 that extracts the non-reusable fines / media from the separation means 50 by the duct 45 to the duct 65 and to the filter system 70 The filter system 70 is connected to a dust collector 80 for collecting the fines and broken media. These
55 se recogen en un tambor 85 que se retira y vacía periódicamente. En una realización preferente, el tambor 85 está adaptado para retirarse y vaciarse. Por ejemplo, el tambor 85 puede estar acoplado a una plataforma rodante. 55 are collected in a drum 85 which is removed and emptied periodically. In a preferred embodiment, the drum 85 is adapted to be removed and emptied. For example, drum 85 may be coupled to a rolling platform.
[0021] Como se ilustra en la figura 1, el medio de separación 50 está conectado a una cámara de presión doble 90 a través de un conducto 95. Entre la tolva de medios del armario 25 y la cámara de presión 90 se crea un camino de 60 medios. En una realización preferente, la cámara de presión doble se mantiene entre 482,63 y 551,58 kPa (70 y 80 psi). El conducto 95 proporciona el medio reutilizable reclamado a la cámara de presión doble 90, donde los medios [0021] As illustrated in Figure 1, the separation means 50 is connected to a double pressure chamber 90 through a conduit 95. Between the media hopper of the cabinet 25 and the pressure chamber 90 a path is created of 60 media. In a preferred embodiment, the double pressure chamber is maintained between 482.63 and 551.58 kPa (70 and 80 psi). Duct 95 provides the reclaimed media claimed to the double pressure chamber 90, where the media
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recuperados y reutilizables se mezclan con los medios virgen. En una realización preferente, los medios recuperados son de malla superior a 100 mallas y los medios virgen son de un tamaño de malla de entre 60 a 100 y preferiblemente de entre 60 y 80. Como se dijo anteriormente, en la presente invención, los medios pueden comprender vidrio, cerámica o esferas de acero finas. Los medios vírgenes se suministran a la cámara de presión Recovered and reusable are mixed with virgin media. In a preferred embodiment, the recovered media is of mesh greater than 100 meshes and the virgin media is of a mesh size of between 60 to 100 and preferably between 60 and 80. As previously stated, in the present invention, the media They can comprise glass, ceramics or fine steel spheres. Virgin media is supplied to the pressure chamber
5 doble 90 a través de una pluralidad de válvulas de suministro de medios 97. La cámara de presión doble 90 también está acoplada a un monitor del sensor de medios 100 para controlar automáticamente el suministro de los medios virgen. El suministro de los medios virgen se controla para asegurar un granallado adecuado de la pieza. Específicamente, se controla el suministro de los medios virgen para asegurar que se aplica un esfuerzo de compresión adecuado a la pieza 20 de modo que se obtenga una resistencia a la fatiga suficientemente alta. 5 double 90 through a plurality of media supply valves 97. The double pressure chamber 90 is also coupled to a monitor of the media sensor 100 to automatically control the supply of the virgin media. The virgin media supply is controlled to ensure proper shot blasting of the piece. Specifically, the supply of the virgin means is controlled to ensure that an appropriate compression stress is applied to the piece 20 so that a sufficiently high fatigue resistance is obtained.
10 [0022] De forma ventajosa, la cámara de presión doble 90 también incluye una válvula dosificadora de medios de encendido/apagado automático 105. Esta válvula 105 regula el suministro de la mezcla de medios virgen/reciclados a un punto de mezcla de aire/medios, donde los medios son suspendidos en el aire. Una válvula de aire automática 110 va acoplada a la cámara de presión doble 90 para suspender los medios en el aire en el punto de mezcla de [0022] Advantageously, the double pressure chamber 90 also includes a metering valve for automatic on / off means 105. This valve 105 regulates the supply of the virgin / recycled media mixture to an air mixing point / media, where media is suspended in the air. An automatic air valve 110 is coupled to the double pressure chamber 90 to suspend the media in the air at the mixing point of
15 aire/medios y luego transmitir los medios suspendidos al armario de chorreado 15 a través de mangueras de chorreado 115. 15 air / media and then transmit the suspended media to the blasting cabinet 15 through blasting hoses 115.
[0023] La válvula dosificadora de medios de encendido/apagado automático 105 de la presente invención permite un mejor control del caudal de medios, ya que el suministro de medios y el suministro de aire pueden ser controlados 20 por separado. La presencia de la válvula dosificadora de medios de encendido/apagado automático 105 de la presente invención se hace posible gracias al uso de un sistema de chorreado a presión, en lugar de un sistema de tipo succión, para suministrar los medios. En un sistema de tipo succión, la fuerza de succión se basa en el arrastre de medios desde un suministro de medios a través de una manguera de suministro de medios hasta a la pistola de succión. La presencia de una válvula dosificadora 105 en un sistema de aspiración, sin embargo, reduciría la caída [0023] The automatic on / off media metering valve 105 of the present invention allows better control of the media flow, since the media supply and air supply can be controlled 20 separately. The presence of the automatic on / off means metering valve 105 of the present invention is made possible by the use of a pressure blasting system, instead of a suction type system, to supply the means. In a suction type system, the suction force is based on the entrainment of media from a media supply through a media supply hose to the suction gun. The presence of a metering valve 105 in a suction system, however, would reduce the fall
25 de presión de la manguera de suministro de medios causando una reducción en la fuerza de succión. La fuerza de succión reducida, a su vez, interferiría con la entrega de los medios. El presente sistema, por otra parte, es un sistema impulsado por la presión de manera que la presión positiva puede depender del empuje de los medios a través de la válvula dosificadora de medios 105 hasta el punto de mezcla de medios. 25 of the media supply hose causing a reduction in suction force. The reduced suction force, in turn, would interfere with the delivery of the media. The present system, on the other hand, is a pressure-driven system so that the positive pressure can depend on the thrust of the means through the media dosing valve 105 to the point of mixing the media.
30 [0024] Una ventaja adicional del sistema presurizado es que ayuda a asegurar que se obtiene una velocidad de medios adecuada. Como se mencionó anteriormente, la velocidad de los medios es un importante parámetro de control para asegurar que se proporciona una tensión compresiva suficiente a una pieza 20. El sistema presurizado ayuda a asegurar la velocidad adecuada de los medios mediante el control del caudal y a través del posicionamiento del punto de mezcla de aire/medios. El caudal de los medios se controla a través de la válvula dosificadora de [0024] An additional advantage of the pressurized system is that it helps ensure that an adequate media speed is obtained. As mentioned earlier, the speed of the means is an important control parameter to ensure that a sufficient compressive tension is provided to a part 20. The pressurized system helps ensure adequate media speed by controlling the flow rate and through the positioning of the air / media mixing point. The media flow rate is controlled through the metering valve of
35 medios 105. El punto de mezcla de aire/medios se encuentra lo suficientemente lejos de la manguera de chorreado de modo que los medios tienen tiempo para desarrollar una velocidad deseada o adecuada. 35 means 105. The air / media mixing point is far enough away from the blasting hose so that the means have time to develop a desired or adequate speed.
[0025] Ahora describiremos una estación de chorreado 120 dentro del armario 15 de chorreado. Como se ilustra en la figura 4, la pieza 20 que se va a procesar, es decir, chorreada con medios, va montada en un soporte de 40 piezas 125. Preferentemente, el soporte de piezas 125 se ha templado. La pieza 20 se mantiene en una posición predeterminada mediante un aparato de retención de piezas accionado 130. Este aparato 130 proporciona una sujeción variable, compensada y amortiguada para mantener la pieza 20 en la posición predeterminada durante el chorreado de medios. El dispositivo es muy importante para facilitar un procesamiento de piezas en cantidades de alto volumen. Esto es especialmente importante para piezas tales como engranajes que tienden a girar cuando se [0025] We will now describe a blasting station 120 inside the blasting cabinet 15. As illustrated in FIG. 4, the part 20 to be processed, that is, drilled with means, is mounted on a 40-piece support 125. Preferably, the part support 125 has been tempered. The piece 20 is maintained in a predetermined position by means of an actuated part retention apparatus 130. This apparatus 130 provides a variable, compensated and damped fastener to keep the piece 20 in the predetermined position during media blasting. The device is very important to facilitate the processing of parts in high volume quantities. This is especially important for parts such as gears that tend to rotate when
45 granallan, ya que el dispositivo de sujeción impide el libre giro de las piezas. El dispositivo de retención también gira las piezas de manera controlada a una velocidad deseada. El giro del aparato de retención accionado 130 se proporciona a través de un eje giratorio 135. 45 shot blasting, as the clamping device prevents the free rotation of the pieces. The retention device also rotates the parts in a controlled manner at a desired speed. The rotation of the actuated retention apparatus 130 is provided through a rotating shaft 135.
[0026] Unas varillas endurecidas 140, preferiblemente de acero, proporcionan un sistema de apoyo a un conjunto [0026] Hardened rods 140, preferably of steel, provide a support system for a set
50 de pistola-bastidor 145. El conjunto de pistola-bastidor 145 tiene un soporte para boquilla 150. Una boquilla de chorreado 155, a la que van conectadas las mangueras de chorreado 115, se acopla al soporte para boquilla 150. La boquilla de chorreado 155 dirige una corriente de medios, suspendidos en el aire, contra la superficie de la pieza 20. Preferiblemente, la boquilla de chorreado se coloca entre aproximadamente 10,16 y 20,32 cm (de cuatro a ocho pulgadas) de distancia de la pieza 20. Aunque en la figura 4 solo se ilustra una boquilla de chorreado, los expertos 50 of gun-frame 145. The gun-frame assembly 145 has a nozzle holder 150. A blasting nozzle 155, to which the blasting hoses 115 are connected, is coupled to the nozzle holder 150. The blasting nozzle 155 directs a stream of media, suspended in the air, against the surface of the piece 20. Preferably, the blasting nozzle is placed between approximately 10.16 and 20.32 cm (four to eight inches) away from the part 20. Although only one blasting nozzle is illustrated in Figure 4, the experts
55 en la técnica deben entender que se podrían utilizar diversas boquillas 155. En una realización preferente de la presente invención, esas cuatro boquillas de chorreado 155 están situadas en el armario de chorreado 15, como se muestra en la figura. 3. El armario de chorreado 15, que contiene el aparato de retención de piezas 130 y el aparato de chorreado también se proporciona con una puerta 160 para la instalación de una nueva pieza 20. 55 in the art they should understand that various nozzles 155 could be used. In a preferred embodiment of the present invention, those four blasting nozzles 155 are located in the blasting cabinet 15, as shown in the figure. 3. The blasting cabinet 15, which contains the part retention apparatus 130 and the blasting apparatus is also provided with a door 160 for the installation of a new part 20.
60 [0027] A continuación se describe el funcionamiento del presente dispositivo de chorreado de medios. Después de colocar un engranaje 20 en el aparato de retención de piezas 130, se cierra la puerta 160. Una corriente de medios [0027] The operation of the present media blasting device is described below. After placing a gear 20 in the part retention apparatus 130, the door 160 is closed. A stream of media
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suspendidos en el aire se dirige luego contra el engranaje 20 por la boquilla de chorreado 155. Mientras se chorrean los medios, el aparato de retención de piezas accionado 130 gira el engranaje de forma controlada. Este giro controlado asegura el granallado uniforme de la superficie del engranaje 20 y evita el uso de una corriente de alta direccionalidad de los medios, por lo que evita la necesidad de usar medios con apoyo de agua. Suspended in the air, it is then directed against the gear 20 by the blasting nozzle 155. While the means are dripping, the actuated part retention apparatus 130 rotates the gear in a controlled manner. This controlled rotation ensures the uniform blasting of the surface of the gear 20 and avoids the use of a high directional current of the means, thus avoiding the need to use water-supported means.
5 [0028] El aparato retención de piezas accionado gira preferentemente a entre 8-12 rpm. No obstante, se ha observado que una velocidad de giro de 10-12 rpm es particularmente eficaz para el tratamiento de engranajes. La velocidad de giro puede relacionarse con el grado de granallado requerido y con la uniformidad de la formación de hoyos en la superficie resultante. Un giro lento controlado permite un granallado uniforme con la formación uniforme [0028] The driven part retention apparatus preferably rotates between 8-12 rpm. However, it has been observed that a rotation speed of 10-12 rpm is particularly effective for the treatment of gears. The speed of rotation can be related to the degree of blasting required and the uniformity of the formation of holes in the resulting surface. A slow controlled turn allows for uniform shot blasting with uniform formation
10 de pequeños hoyos y evita que el flujo de medios golpee la superficie de manera desigual, lo que resultaría en hendiduras que podrían actuar como precursores de roturas. El giro controlado asegura que los medios, por ejemplo, segmentos de alambre, granos de cerámica, granos finos de acero o esferas de vidrio, se dirijan hacia la base y la cara del engranaje durante el curso de giro. Al asegurar un granallado uniforme, se mejoran las características operativas del engranaje 20. 10 of small holes and prevents the flow of media from hitting the surface unevenly, which would result in grooves that could act as breakage precursors. The controlled rotation ensures that the means, for example, wire segments, ceramic grains, fine steel grains or glass spheres, are directed towards the base and face of the gear during the course of rotation. By ensuring uniform shot blasting, the operational characteristics of the gear 20 are improved.
15 [0029] En una realización, se chorrea un caudal de masa de medios más pequeño a mayor velocidad y durante más tiempo que en los procedimientos de la técnica anterior. El caudal preferente depende del tipo y tamaño de material utilizado, así como la determinada aplicación en cuestión. Para el tratamiento de engranajes, hemos encontrado que es eficaz un caudal de medios de aproximadamente 0,68-1,36 kg/minuto (1,5-3 libras/minuto). Por [0029] In one embodiment, a smaller media mass flow rate is run at a faster rate and for longer than in the prior art procedures. The preferred flow depends on the type and size of material used, as well as the particular application in question. For the treatment of gears, we have found that a media flow rate of approximately 0.68-1.36 kg / minute (1.5-3 pounds / minute) is effective. By
20 supuesto, se podrían usar otros caudales, según los resultados deseados. Se vio que este caudal era eficaz con medios de vidrio, cerámicos y medios finos de acero de tamaño de malla del rango de 50-100. En una realización preferente de la presente invención, sin embargo, se utilizan medios de vidrio de malla 60-100. Cuando se utilizaron los medios de vidrio de malla 60-100 para tratar ciertos engranajes, incluidos los obtenidos usando acero 8620, se observó una marcada mejora en las características operativas de tales engranajes. La elección de los medios para Of course, other flows could be used, depending on the desired results. It was found that this flow rate was effective with glass, ceramic and fine steel media of mesh size of the 50-100 range. In a preferred embodiment of the present invention, however, 60-100 mesh glass media are used. When 60-100 mesh glass means were used to treat certain gears, including those obtained using 8620 steel, a marked improvement in the operational characteristics of such gears was observed. The choice of means to
25 utilizar depende de la aplicación y de la rentabilidad relativa. Los medios de cerámica y acero duran más que el vidrio; sin embargo, son más caros. 25 use depends on the application and relative profitability. Ceramic and steel media last longer than glass; However, they are more expensive.
[0030] Después de que los medios choquen con el engranaje 20 caen en la tolva de medios del armario 25 y luego se transportan al sistema de recuperación 35. Los medios reutilizables se separan de los finos y del polvo y se [0030] After the media collides with the gear 20, they fall into the media hopper of the cabinet 25 and then transported to the recovery system 35. The reusable media is separated from the fines and dust and
30 devuelven a la estación de chorreado 120 después de mezclarlos con los medios virgen. Dicha mezcla reduce el desperdicio de medios. La reutilización de medios parcialmente rotos también mejora el efecto de pulido sobre el engranaje 20. 30 return to the blasting station 120 after mixing with the virgin media. Said mixture reduces waste of media. The reuse of partially broken media also improves the polishing effect on the gear 20.
[0031] Se ha observado que se pueden conseguir resultados satisfactorios utilizando medios de vidrio para tratar [0031] It has been observed that satisfactory results can be achieved using glass media to treat
35 por chorreado ciertos engranajes, incluidos los fabricados con ciertos metales como el acero 8620; los engranajes fabricados con otros materiales como acero 5130 m no han mostrado resultados deseables al usar medios de vidrio. En general, se ha constatado que el tratamiento por chorreado con medios cerámicos de la invención resulta eficaz con una amplia variedad de tipos de engranajes hechos de una variedad de metales. En el procedimiento se puede utilizar una serie de cerámicas de óxido, tal como, por ejemplo, ZrO2, Al2O3, SiO2, MgO, etc. Los medios preferentes 35 by blasting certain gears, including those made of certain metals such as 8620 steel; gears made of other materials such as 5130 m steel have not shown desirable results when using glass media. In general, it has been found that the blasting treatment with ceramic media of the invention is effective with a wide variety of types of gears made of a variety of metals. In the process, a series of oxide ceramics can be used, such as, for example, ZrO2, Al2O3, SiO2, MgO, etc. Preferred media
40 incluye una zirconia cristalina encerrada de manera uniforme en una fase vítrea de sílice. Tales medios se venden bajo el nombre comercial ZIRBLAST ™ y ZIRSHOT ™ por SEPR Co de Paris le Defense, Francia. 40 includes a crystalline zirconia evenly enclosed in a vitreous phase of silica. Such media are sold under the trade name ZIRBLAST ™ and ZIRSHOT ™ by SEPR Co of Paris le Defense, France.
[0032] De forma sorprendente, se ha descubierto que el tratamiento por chorreado utilizando medios cerámicos produce resultados significativamente mejores que el tratamiento por chorreado utilizando vidrio para ciertos 45 engranajes metálicos, por ejemplo, en la obtención de una mejor resistencia a la corrosión por picadura de superficies de los dientes del engranaje, así como una mejor resistencia en el radio de la base del diente del engranaje con respecto a los procedimientos anteriores. Para tales aplicaciones de engranajes, se ha descubierto que los medios cerámicos de entre 40 a 100 de malla virgen, un caudal de entre 0,45 a 11,34 kg/minuto (de 1 a 25 libras por minuto), un tiempo de ciclo de entre 15 y 180 segundos, una presión de entre 241,32 y 620,53 kPa (35 y 50 90 psi), una velocidad de rotación del engranaje de entre 5-25 rpm aproximadamente y una intensidad Almen de entre 15 y 28 n son eficaces en el tratamiento de engranajes. Se han observado resultados superiores en tales engranajes bajo condiciones de procesamiento preferentes que incluyen un pequeño caudal másico de entre 0,45 y 1,36 kg (1 a 3 libras por minuto), una presión de entre 482,63 y 551,58 kPa (70 y 80 psi), un tiempo de ciclo de entre 15 segundos y 120 segundos, una velocidad de rotación del engranaje de entre 8-12 rpm aproximadamente, un 55 diámetro de los medios de entre 0,210 mm y 0,150 mm aproximadamente de malla. Preferentemente, ya que los medios cerámicos son relativamente caros, se recogen después del chorreado del engranaje y se reciclan añadiéndolos a medios vírgenes de tal manera que, después de la puesta en marcha inicial del sistema, se utilice una mezcla de medios que incluya medios reciclados y vírgenes. En este procedimiento preferente, se utiliza un tamiz de 170-200 de malla como tamiz inferior en los medios de separación del sistema de recuperación de medios [0032] Surprisingly, it has been found that blasting treatment using ceramic media produces significantly better results than blasting treatment using glass for certain metal gears, for example, in obtaining a better resistance to pitting corrosion of surfaces of the gear teeth, as well as a better resistance in the radius of the base of the gear tooth with respect to the above procedures. For such gear applications, it has been found that ceramic media between 40 to 100 virgin mesh, a flow rate between 0.45 to 11.34 kg / minute (1 to 25 pounds per minute), a cycle time between 15 and 180 seconds, a pressure between 241.32 and 620.53 kPa (35 and 50 90 psi), a gear rotation speed between approximately 5-25 rpm and an Almen intensity between 15 and 28 n They are effective in the treatment of gears. Superior results have been observed in such gears under preferred processing conditions that include a small mass flow rate between 0.45 and 1.36 kg (1 to 3 pounds per minute), a pressure between 482.63 and 551.58 kPa (70 and 80 psi), a cycle time between 15 seconds and 120 seconds, a gear rotation speed between approximately 8-12 rpm, a media diameter between approximately 0.210 mm and approximately 0.150 mm of mesh. Preferably, since the ceramic means are relatively expensive, they are collected after the blasting of the gear and recycled by adding them to virgin means such that, after the initial start-up of the system, a mixture of media including recycled media is used. and virgins In this preferred procedure, a 170-200 mesh screen is used as the bottom screen in the separation media of the media recovery system
60 para excluir fragmentos de medios pequeños de la mezcla de medios reciclados. 60 to exclude fragments of small media from the mix of recycled media.
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[0033] En una forma de realización adicional de la invención, se ilustra un procedimiento de tratamiento de un engranaje metálico con una corriente de chorro de medios metálicos finos utilizando el aparato descrito anteriormente. El procedimiento preferente incluye un caudal de medios entre 0,45 y 1,81 kg/minuto (1 y 4 libras/minuto) aproximadamente, un diámetro de los medios de entre 150 y 200 micras aproximadamente, una [0033] In a further embodiment of the invention, a method of treating a metal gear with a jet stream of fine metal means using the apparatus described above is illustrated. The preferred method includes a flow of media between 0.45 and 1.81 kg / minute (1 and 4 pounds / minute) approximately, a diameter of the media between approximately 150 and 200 microns, a
5 presión de entre 482,63 y 551,58 kPa (70 y 80 psi), un intervalo de Almen de entre 18 y 26 N aproximadamente. Preferiblemente, los medios de acero refinado se recogerán después del chorreado del engranaje para reciclarlos. 5 pressure between 482.63 and 551.58 kPa (70 and 80 psi), an Almen interval of between 18 and 26 N approximately. Preferably, the refined steel means will be collected after the blasting of the gear for recycling.
[0034] Como los medios de bolas de acero tienen una duración significativamente más larga que los medios cerámicos o de vidrio, solo es necesario añadir al aparato muy pocos medios vírgenes. Esto se traduce en una 10 reducción significativa en los requisitos de seguimiento y mantenimiento, así como en la cantidad de medios utilizados para el tratamiento en masa con éxito de engranajes. Los engranajes metálicos tratados de esta manera habitualmente tienen menos hoyos y menos definidos en su estructura superficial que los tratados por chorreado de medios descritos en este documento usando vidrio o medios cerámicos. Por otra parte, los engranajes tratados de esta forma muestran una resistencia a la fatiga menor que los tratados con medios de vidrio y cerámicos aquí 15 descritos. Sin embargo, en las pruebas de dinamómetro, los medios de acero fino superaron las 70 horas de uso continuo antes de fallar, lo que supera significativamente el resultado de 40 horas antes de fallar esperado en los engranajes revestidos. Debido a los menores costes de mantenimiento, supervisión y de los medios, el procedimiento con acero fino aquí descrito es un procedimiento de bajo coste que ofrece resultados superiores al granallado convencional de engranajes. El granallado con medios de acero fino es suficiente para muchos [0034] Since steel ball media have a significantly longer duration than ceramic or glass media, it is only necessary to add very few virgin media to the apparatus. This translates into a significant reduction in the monitoring and maintenance requirements, as well as in the amount of means used for the successful mass treatment of gears. Metal gears treated in this manner usually have fewer holes and less defined in their surface structure than those treated by blasting of media described herein using glass or ceramic media. On the other hand, gears treated in this way show a lower fatigue resistance than those treated with glass and ceramic media described herein. However, in dynamometer tests, stainless steel media exceeded 70 hours of continuous use before failing, which significantly exceeds the result of 40 hours before expected failure in coated gears. Due to the lower maintenance, supervision and media costs, the stainless steel process described here is a low-cost procedure that offers superior results to conventional gear blasting. Shot blasting with stainless steel media is enough for many
20 engranajes que presentan buena resistencia de la superficie a la corrosión por picadura. Cuando se observa un grado mucho mayor de la corrosión por picadura durante la prueba de dinamómetro de engranajes, se prefiere el tratamiento por chorreado con medios cerámicos. 20 gears that show good surface resistance to pitting corrosion. When a much greater degree of pitting corrosion is observed during the gear dynamometer test, blast treatment with ceramic media is preferred.
[0035] Usando el aparato de tratamiento de chorreado de cerámica que se describe en el presente documento, se [0035] Using the ceramic blasting treatment apparatus described herein, it is
25 producen engranajes con un paso de procedimiento de granallado doble como sigue. Los engranajes se chorrean dirigiendo el primer medio (por ejemplo, alambre de corte) contra las superficies expuestas del engranaje. El paso de chorro de medios (granallado) con el primer medio hace que la base de los dientes sea más resistente. Después del chorreado con el primer medio, el engranaje se chorrea con un segundo medio (esferas de vidrio, cerámica o acero fino) contra las superficies expuestas del engranaje. El paso de chorro de medios (granallado) con el segundo medio 25 produce gears with a double blasting process step as follows. The gears are blasted by directing the first means (for example, cutting wire) against the exposed surfaces of the gear. The passage of media jet (shot blasting) with the first medium makes the base of the teeth more resistant. After blasting with the first medium, the gear is dripped with a second medium (glass, ceramic or stainless steel spheres) against the exposed surfaces of the gear. The media jet passage (shot blasting) with the second medium
30 hace que la superficie de engranaje sea más resistente y deja la superficie algo rugosa. La superficie rugosa tiene hoyos o hendiduras resultantes del chorreado con, por ejemplo, medios de entre 150 y 200 micras aproximadamente. Este chorreado provoca hoyos o hendiduras menores de 150 micras y típicamente inferiores a 75 micras. Estas pequeñas hendiduras proporcionan una alta tensión compresiva y facilitan la retención de aceite en la superficie del engranaje durante el uso del mismo. El acabado subsiguiente reduce el tamaño de los hoyos o 30 makes the gear surface more resistant and leaves the surface somewhat rough. The rough surface has holes or indentations resulting from blasting with, for example, means between about 150 and 200 microns. This blasting causes holes or crevices smaller than 150 microns and typically less than 75 microns. These small grooves provide high compressive tension and facilitate the retention of oil on the surface of the gear during its use. Subsequent finishing reduces the size of the holes or
35 hendiduras pero conserva las ventajas la alta tensión compresiva y la retención del aceite en la superficie de engranaje. 35 grooves but retains the advantages of high compressive tension and oil retention on the gear surface.
[0036] Después del doble granallado el engranaje 201 se transfiere a un cuenco 200 que contiene un medio de acabado fino 212. El cuenco 200 se representa en la figura 5 (los engranajes 201 están presentes en el medio de 40 acabado fino 212 pero los engranajes 201 no se muestran en la figura 5). El cuenco 200 tiene una salida 202, una entrada 204, laterales 206, una parte superior 208 y una parte inferior 210. Se proporciona un medio ácido húmedo de acabado 212 en cantidad suficiente para humedecer los engranajes 201 y los medios cerámicos 212. La figura 6 es una foto de una porción de un cuenco 200 con medios cerámicos 212 y los engranajes 201 antes de cerrar el cuenco 200 para el paso de vibración. El tamaño relativo del engranaje 201 y los medios cerámicos 212 que se 45 muestran son solo un ejemplo de un engranaje 201 y medios cerámicos 212. Típicamente los medios cerámicos son más pequeños de lo que se muestra en la figura 6. Es decir, el tamaño relativo de los medios cerámicos 212 y los engranajes 201 es tal que los medios 212 son lo suficientemente pequeños como para caber en el espacio entre los dientes de engranaje durante el acabado fino (vibración) y aplicar un acabado fino a las superficies de engranaje. La vibración del cuenco 200 está acoplada al cuenco 200 a través de acoplador de vibración 214. El medio de acabado 50 fino 212 se compone de una mezcla de medios cerámicos con una solución ligeramente ácida. La figura 7 muestra una sección de la instalación de producción con tres cuencos 200 cubiertos. Las figuras 8-10 son dibujos de los cuencos en una planta de producción. Cada cuenco se apoya en el suelo mediante tres muelles (se pueden utilizar más o menos muelles). Como se ve en la figura 7 los tres cuencos 200 están cubiertos para reducir el ruido, etc. El cuenco 200 está fabricado típicamente en acero y tiene un forro de poliuretano que acopla las vibraciones al medio. 55 Como se observa en, por ejemplo la figura 6, el interior del cuenco 200 tiene un canal 250 que se extiende alrededor de toda la periferia interior del cuenco 200. La porción central del cuenco tiene forma de cilindro (ver la pared exterior del cilindro en 300 en la figura 6) con la pared periférica exterior 400 separada de la pared del cilindro 300 por un canal 250. Se proporciona una abertura con una cubierta desmontable en el lateral del cuenco 200 para permitir retirar el contenido. El interior del canal 250 tiene una forma peraltada de modo que cuando las vibraciones se 60 acoplan al cuenco, el contenido se mueve a lo largo del canal en un flujo circular. Se pueden aplicar otras formas de canal a la pared del canal o en el suelo para mover el contenido de manera circular. Este movimiento mejora la [0036] After double blasting the gear 201 is transferred to a bowl 200 containing a fine finishing medium 212. The bowl 200 is shown in Figure 5 (the gears 201 are present in the medium of fine finishing 212 but the Gears 201 are not shown in Figure 5). The bowl 200 has an outlet 202, an inlet 204, sides 206, an upper part 208 and a lower part 210. A wet acid finishing medium 212 is provided in sufficient quantity to moisten the gears 201 and the ceramic means 212. Figure 6 is a photo of a portion of a bowl 200 with ceramic means 212 and the gears 201 before closing the bowl 200 for the vibration passage. The relative size of the gear 201 and the ceramic means 212 shown are only an example of a gear 201 and ceramic means 212. Typically the ceramic means are smaller than what is shown in Figure 6. That is, the size Relative of the ceramic means 212 and the gears 201 is such that the means 212 are small enough to fit in the space between the gear teeth during the fine finish (vibration) and apply a fine finish to the gear surfaces. The vibration of the bowl 200 is coupled to the bowl 200 through vibration coupler 214. The thin finishing medium 212 is composed of a mixture of ceramic media with a slightly acidic solution. Figure 7 shows a section of the production facility with three 200 covered bowls. Figures 8-10 are drawings of the bowls in a production plant. Each bowl is supported by three springs (more or less springs can be used). As seen in Figure 7, the three bowls 200 are covered to reduce noise, etc. The bowl 200 is typically made of steel and has a polyurethane lining that couples the vibrations to the medium. 55 As can be seen in, for example, Figure 6, the inside of the bowl 200 has a channel 250 that extends around the entire inner periphery of the bowl 200. The central portion of the bowl is shaped like a cylinder (see the outer wall of the cylinder at 300 in Figure 6) with the outer peripheral wall 400 separated from the wall of the cylinder 300 by a channel 250. An opening is provided with a removable cover on the side of the bowl 200 to allow the contents to be removed. The inside of the channel 250 has a cant shape so that when the vibrations are coupled to the bowl, the content moves along the channel in a circular flow. Other channel shapes can be applied to the channel wall or floor to move the contents in a circular manner. This movement improves the
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mezcla del contenido mediante el cual todas las superficies de los engranajes 201 están expuestas y sujetas a la acción de alisado de los medios 212 en el canal 250 con los engranajes 201. mixing of the content whereby all surfaces of gears 201 are exposed and subject to the smoothing action of means 212 in channel 250 with gears 201.
[0037] El engranaje se humedece con el medio de acabado fino en el cuenco y las vibraciones se acoplan a la [0037] The gear is moistened with the fine finishing medium in the bowl and the vibrations are coupled to the
5 taza para que el medio de superacabado vibre con el engranaje humedecido en el mismo. La vibración continúa durante un tiempo suficiente para conseguir un engranaje con un acabado de 5-25 Ra. Durante la vibración (acabado fino) se puede añadir agua adicional y/o medio de acabado fino a través de una o más entradas 204. El exceso de medio de acabado fino, agua, etc., se puede retirar por la salida 202. El acabado fino continúa para alisar las superficies del engranaje (pieza) dejando suficientes hoyos, hendiduras, etc., para mejorar la retención del aceite 5 cup for the super finishing medium to vibrate with the gear moistened in it. The vibration continues for a sufficient time to achieve a gear with a 5-25 Ra finish. During vibration (fine finishing), additional water and / or fine finishing medium can be added through one or more inlets 204. Excess fine finishing medium, water, etc., can be removed by outlet 202. The Fine finish continues to smooth the surfaces of the gear (piece) leaving enough holes, crevices, etc., to improve oil retention
10 en la superficie del engranaje. No es deseable obtener un acabado de cero Ra ya que deja un acabado completamente liso sin hoyos, hendiduras, etc. superficiales que mejoren la retención del aceite. Se cree que los hoyos proporcionan lugares en los que se puede acumular y retener el aceite durante el funcionamiento del engranaje de forma que una cantidad de lubricación se combina con la lisura de los engranajes para alargar la vida útil del engranaje. Se ha descubierto que el acabado fino a un intervalo deseado de 5-25 Ra después del doble 10 on the surface of the gear. It is not desirable to obtain a zero Ra finish because it leaves a completely smooth finish without holes, indentations, etc. surface that improve oil retention. It is believed that the holes provide places where the oil can accumulate and retain during gear operation so that an amount of lubrication is combined with the smoothness of the gears to extend the life of the gear. It has been found that the fine finish at a desired range of 5-25 Ra after double
15 granallado expuesto anteriormente alarga significativamente la vida útil de los engranajes. Después aplicar el acabado fino, el engranaje se retira del cuenco, se lava y se enjuaga. El engranaje se trata con inhibidor de herrumbre en una etapa final para obtener un engranaje con propiedades de desgaste mejoradas. The blasting set forth above significantly lengthens the life of the gears. After applying the fine finish, the gear is removed from the bowl, washed and rinsed. The gear is treated with a rust inhibitor in a final stage to obtain a gear with improved wear properties.
[0038] En una realización no de acuerdo con la invención, los engranajes reciben un acabado fino en un cuenco [0038] In an embodiment not according to the invention, the gears receive a fine finish in a bowl
20 sin adición de medio líquido (es decir, con medio de acabado seco fino). Los engranajes reciben en efecto un acabado fino mientras están secos y en presencia de material de desgaste que alisa la superficie del engranaje, pero el material de desgaste no está en forma líquida. Al acoplar las vibraciones al cuenco a fin de hacer vibrar el medio de acabado fino con el engranaje, se reduce el tamaño de las hendiduras en las superficies del engranaje haciendo posible que se conserven las ventajas de tensión compresiva y la retención del aceite en la superficie de 20 without the addition of liquid medium (that is, with fine dry finishing medium). The gears receive a fine finish while they are dry and in the presence of wear material that smoothes the surface of the gear, but the wear material is not in liquid form. By coupling the vibrations to the bowl in order to vibrate the fine finishing medium with the gear, the size of the grooves on the gear surfaces is reduced making it possible to preserve the advantages of compressive tension and oil retention on the surface from
25 engranaje. La superficie resultante después del acabado tiene lisura como se ha expuesto anteriormente con indentaciones resultantes del granallado y que se han reducido, pero sin desparecer por completo después del acabado. 25 gear The resulting surface after finishing has smoothness as discussed above with indentations resulting from blasting and that have been reduced, but not completely disappearing after finishing.
[0039] Los pasos de granallado con medios producen un engranaje con una tensión compresiva residual en el [0039] The blasting steps with means produce a gear with a residual compressive tension in the
30 radio de la base del engranaje de al menos 551,58 MPa (80 KSI) y en la superficie del engranaje de al menos 551,58 MPa (80 KSI). A profundidades de 12,7, 25,4 y 50,8 micras (0,0005, 0,001 y 0,002 pulgadas) las tensiones compresivas residuales serán típicamente de al menos 689,48 MPa (100 KSI). Usando los parámetros del procedimiento que se ha expuesto anteriormente, los engranajes se producen con una tensión compresiva residual en el radio de la base del engranaje de al menos 689,48 MPa (100 KSI) con valores típicos de al menos 896,32 MPa 30 gear base radius of at least 551.58 MPa (80 KSI) and at the gear surface of at least 551.58 MPa (80 KSI). At depths of 12.7, 25.4 and 50.8 microns (0.0005, 0.001 and 0.002 inches) the residual compressive stresses will typically be at least 689.48 MPa (100 KSI). Using the procedure parameters set forth above, the gears are produced with a residual compressive tension in the gear base radius of at least 689.48 MPa (100 KSI) with typical values of at least 896.32 MPa
35 (130 KSI) a una profundidad de 0 cm (0,000 pulgadas) (superficie), 1,21 kPa a 12,7 micras (175 KSI a 0,0005 pulgadas), 1,379 kPa a 25,4 micras (200 KSI a 0,001 pulgadas) y 1,55 kPa a 0,51 mm (225 KSI a 0,020 pulgadas). 35 (130 KSI) at a depth of 0 cm (0.000 inches) (surface), 1.21 kPa at 12.7 microns (175 KSI at 0.0005 inches), 1,379 kPa at 25.4 microns (200 KSI at 0.001 inches) and 1.55 kPa at 0.51 mm (225 KSI at 0.020 inches).
[0040] Para engranajes tratados por el procedimiento preferente anteriormente expuesto con dos pasos de chorreado de medios seguido de un acabado fino, las pruebas finales confirman que los engranajes tratados de esta [0040] For gears treated by the preferred method set forth above with two media blasting steps followed by a fine finish, the final tests confirm that the gears treated with this
40 forma exhiben unas prestaciones superiores en relación con los engranajes no tratados con este procedimiento de tres pasos. Se ha descubierto que los engranajes tratados con este procedimiento preferente exhiben resistencia a la fatiga superior si se ha realizado adecuadamente con poca evidencia de desgaste durante cientos de horas en las pruebas. En contraste, se puede esperar que los engranajes tratados por procedimientos convencionales fallen en tan solo 20 horas en las pruebas de dinamómetro. 40 shape exhibit superior performance in relation to gears not treated with this three step procedure. It has been found that gears treated with this preferred method exhibit superior fatigue resistance if properly performed with little evidence of wear for hundreds of hours in the tests. In contrast, gears treated by conventional procedures can be expected to fail in just 20 hours on dynamometer tests.
45 [0041] Mientras que el procedimiento de tratamiento de chorreo de medios para los engranajes aquí es expuesto con respecto a un aparato de sujeción, se contempla que también se puedan usar otros soportes de piezas convencionales y aparatos de chorreado con los pasos descritos en este documento. El procedimiento descrito anteriormente reconoce que en la mayoría de los casos los engranajes necesitan granallado de acero en la base del [0041] While the method of treating media blasting for gears here is set forth with respect to a clamping apparatus, it is contemplated that other conventional part holders and blasting apparatus can also be used with the steps described in this document. The procedure described above recognizes that in most cases the gears need steel blasting at the base of the
50 engranaje para prevenir la fatiga de flexión en el radio de la base. 50 gear to prevent bending fatigue in the base radius.
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