Longsheng

A engrenagem, como o principal componente de transmissão de máquinas e equipamentos, influencia diretamente a competitividade do mercado do produto final em termos de eficiência de produção e controle de custos no contexto da crescente concorrência na fabricação global.Fabricação de engrenagensO nível de tecnologia da empresa e a capacidade de controle de custos são a chave para determinar a competitividade da empresa.

Diante do aperto da cadeia de suprimentos global e da demanda urgente dos clientes por produtos econômicos,Empresa LSmaximiza a eficiência de recursos de todo ofabricação de engrenagenscadeia através de inovadoresTecnologia de fabricação de engrenagense sistema de produção inteligente. O sucesso ajudou vários clientes a alcançaravanços na redução dos custos de produção em 35% e nos ciclos de entrega em mais de 50%.Este artigo analisará como a empresa LS pode superar o ponto problemático da fabricação tradicional de engrenagens.

Como são feitas as engrenagens?

1.Seleção de material e conformação de blanks

Materiais de engrenagemrequerem alta resistência, resistência à abrasão e resistência à fadiga, geralmente com liga de aço (por exemplo, 20CrMnTi), aço inoxidável ou liga de titânio.O método de formação de blanks inclui:

• Forjamento: Formando ou forjando livremente, formando a peça de formação final próxima, reduzindo a quantidade deCorte subsequentee aumento da taxa de utilização de materiais.
• Fundições: Adequado paraforma complexa ou produção em massa, como carcaças de caixa de engrenagens de ferro fundido cinzento.
• Metalurgia do pó: Para engrenagens médias e pequenas de alta densidade e baixo custo, especialmente paracomponentes de transmissão de automóveis.

2.Conformação e processamento

O núcleo deusinagem de engrenagensencontra-se na usinagem de perfis de dentes. As principais técnicas de usinagem incluem:

• Engrenagem Hobbing:Através de ferramentas de corte rotativas e engrenagens de peças, produção eficiente de uma grande quantidade de engrenagens cilíndricas, classificação de precisão ISO 6336 -3.
• Modelagem de engrenagem:Adequado para dentes internos e duplos, alta flexibilidade de usinagem, mas menor eficiência de usinagem do que a placa.
• Fresagem de engrenagens CNC:Com base no sistema de controle, a usinagem eficiente de engrenagens angulares helicoidais complexas é adequada para necessidades de personalização de pequenos lotes.
• Impressão 3D (Manufatura Aditiva):Uma tecnologia emergente que fabrica engrenagens ocas ou estruturas irregulares que não podem ser processadas em métodos tradicionais de processamento, derretendo pós metálicos camada por camada.

3.Tratamento térmico e reforço de superfície

• Cementação e têmpera: Melhora a dureza da superfície das engrenagens (por exemplo, 62-65HRC), mantém a tenacidade do núcleo, adequada para condições de carga pesada.
• Endurecimento por indução: Têmpera por aquecimento local, economia de energia, deformação mínima, comumente usada em engrenagens de automóveis.
• Revestimento de superfície a laser:A pulverização de revestimentos de alta dureza (como WC Co) na superfície da engrenagem pode aumentar a resistência à abrasão em5-8 vezes e vida útil por mais de 3 vezes.

Quais são a eficiência e o custo da fabricação tradicional de engrenagens?

Gargalo de eficiência sério

1. O processo é longo:

A fabricação tradicional de engrenagens depende de processos discretos, como fundição, forjamento e corte. Por exemplo, as engrenagens da caixa de engrenagens de automóveis precisam ser esculpidas em molde (2 semanas) → moldagem em desbaste (3 dias) → usinagem de desbaste (5 dias) → tratamento térmico (2 dias) → usinagem de precisão (3 dias) → inspeção (2 dias), e todo o processo leva de 15 a 20 dias. Considerando queusinagem CNC modernapode ser comprimido para 3-5 dias.

2. Baixa taxa de utilização do material:

Durantea fundição em areia de engrenagens de fundição, o líquido metálico preenchido com molde precisa ser resfriado e removido. É fácil causar defeitos de encolhimento e porosidade no molde, resultando em desperdício de material de até 30% -40%. No processo de fabricação tradicional, a taxa de utilização abrangente de materiais é de apenas 55% a 65%, enquanto a taxa de utilização combinada da manufatura aditiva moderna pode ser aumentada para mais de 90%.

3. Existe uma elevada dependência da energia e da mão-de-obra:

As oficinas de forjamento exigem altas temperaturas (como 1.200 graus Celsius para forjamento) e consumo de energia de 15% a -20% do custo de produção; Os dentes artificiais (como afiação e barbear) são lentos e só podem processar de 10 a 15 peças por hora, dificultando o atendimento de grandes pedidos.

Alta rigidez da estrutura de custos

1.Os custos fixos representam uma grande proporção:

A fabricação tradicional depende fortemente de equipamentos pesados (como grandes máquinas de estampagem, mandriladoras horizontais, etc.), com a depreciação e manutenção do equipamento representando 20-30% das despesas anuais.

2.Taxa de refugo e custos de reparo:

Devido à porosidade e inclusões, a taxa de desperdício das engrenagens fundidas tradicionais pode ser de 10 a 15 por cento, exigindo um investimento adicional de US$ 200 a US$ 500 por pertonne para reparo de soldagem ou tratamento de sucata.desvio de tamanho devido à deformação após o tratamento térmico (por exemplo, desvio do dente>0,05 mm) exigemusinagem de precisão secundáriacom um aumento de 10% a 20% nos custos de processamento.

3.Os custos ocultos aumentaram:

Os processos tradicionais têm altas emissões de carbono (por exemplo, emissões de CO2 de fundição de cerca de 1,2 toneladas por pertonne de peças fundidas) e enfrentam penalidades regulatórias ambientais e pressão tributária sobre o carbono; A colaboração em vários processos leva a longas distâncias logísticas, baixa rotatividade de estoque e custos de armazenamento de 5% a 8% dos custos totais.

Caso LS 1: Uma manutenção de emergência de uma caixa de engrenagens de aviação para uma empresa francesa requer entrega em 72 horas.

1. Pontos problemáticos do cliente

• Crise de encerramento: Principais componentes docaixa de engrenagens do helicópteroforam desligados, o que pode levar até 12 semanas e custar até € 500.000 por dia para fechar se forem usados processos tradicionais de fundição e mecânicos.
• Requisitos de qualidade: Deve atenderNA AVIAÇÃO PADRÃO(rastreabilidade do material, dureza HRC 60) e ser compatível com os sistemas de montagem existentes.

2. Solução LS

Passo a passo	Meios técnicos	Ações-chave
Engenharia reversa	Digitalização 3D+Modelagem CAD	A modelagem digital das peças desmontadas foi concluída em 10 horas com controle de erro de ± 0,2 mm.
Usinagem CNC rápida	Máquina-ferramenta de ligação de cinco eixos+PVD revestiu a ferramenta de corte	Liga de titânio de grau de aviação(Ti-6Al-4V) foi utilizado para produzir em massa 50 peças em 72 horas uma rugosidade superficial Ra<0,8 μ m.
Verificação de qualidade	Teste de dureza + análise metalográfica	Cada lote foi selecionado aleatoriamente a partir de 3 amostras com dureza de HRC 60 ± 1 e validado de acordo com EN10083.

3. Comparação de dados e cálculo de benefícios

Indicador	Solução tradicional	Esquema LS	Economias/benefícios
Ciclo de entrega	12 semanas (84 dias)	3 dias	Encurte em 81 dias.
Custo diário de inatividade	€ 500.000	0 €	Economize € 500000 por dia.
Custo total do tempo de inatividade (12 semanas)	84 dias x € 500000 = € 42000000	3 dias x € 500000 = € 1500000	Evitando perdas de € 40500000.
Custo de produção de peças	Fundição + usinagem: € 2500 / peça	Usinagem CNC:€3200 /ud	Prêmio de item único € 700.
Quantidade total do pedido	50 peças	50 peças	-
Total das receitas	50 × € 2.500 = € 125.000	50 × € 3.200 = € 160.000	Nova receita de € 35000.
Melhoria da margem de lucro do cliente	A margem de lucro original era de 20%	A margem de lucro real é de 35%	O lucro de um único item aumentou € 560.

4. Resultado final:

• Os clientes evitaram a perda de € 40,5 milhões por tempo de inatividade e pagaram taxas de processamento de apenas € 160 mil, resultando em um lucro líquido de € 40,34 milhões.
• A LS atinge uma margem bruta de 35% (€ 700 por unidade de margem bruta) por meio de uma estratégia de prêmio.
• A receita do cliente cresceu 25%, as operações se expandiram e o orçamento anual de compras aumentou.
• Continuaremos a comissionarLS para concluir reparos de emergênciaeprodução em massade peças de reposição nos próximos três anos.

Caso LS 2: Os fabricantes indianos de equipamentos agrícolas precisam atualizar os materiais das engrenagens para atingir a meta de prolongar sua vida útil em 5 vezes.

1.Pontos problemáticos do cliente

• Alta taxa de falhas:Engrenagem de ferro fundidoEm ambientes úmidos e empoeirados, taxa de falha de até 30%, resultando em tempo de inatividade frequente durante a operação.
• Pressões de custos: Os custos de mão-de-obra de manutenção representam 40% dos custos totais de manutenção e o risco de atrasos na época de colheita da safra é extremamente alto.

2. Solução LS

Passo a passo	Meios técnicos	Ações-chave
Atualização de material	Aço de liga 42CrMo4	A resistência à tração ≥ 1000 MPa e a vida em fadiga foram 5 vezes maiores do que os materiais convencionais.
Usinagem de precisão	Fresagem de engrenagens + cementação e têmpera	A dureza superficial HRC é de 58-62, com 40% de resistência à fadiga de contato com o dente.
Controle de qualidade	Instrumento de medição por coordenadas + inspeção de partículas magnéticas	O erro dentário ≤ 0,01 mm, a taxa de não conformidades foi reduzida para 0,3%.

3. Comparação de dados e cálculo de benefícios

Indicador	Solução tradicional	Esquema LS	Economias/benefícios
Taxa de falha	30%	3%	Taxa de falha de 90%.
Custo de reparo único	€ 500 (mão de obra + peças)	150€ (apenas peças parciais precisam ser substituídas)	Economize € 350 por transação.
Tempo de inatividade anual	20 dias (estimado com base em uma taxa de falha de 30%)	2 dias (estimado com base em uma taxa de falha de 3%)	Redução do tempo de inatividade em 18 dias.
Ciclo de vida do equipamento	1 ano (requer substituição de equipamento)	5 anos (sem necessidade de substituição)	A expectativa de vida aumentou 4 anos.
Custo anual de manutenção (100 dispositivos)	100 unidades x 30% x 500€= 15000€	100 unidades x 3% x 150€= 4500€	Economia anual de € 10.500.
Crescimento da receita do cliente	Receita anual de € 10000 por dispositivo	Receita anual de € 11200 por dispositivo (melhoria de eficiência de 10%)	Aumento único de 1.200 euros.
Aumento da participação de mercado	15%	27% (aumento de 12%)	Mais 12% de participação de mercado.

4. Resultado final

• O custo anual de manutenção foi reduzido de € 15000 para € 4500, e o custo diminuiu 70% durante a conclusãoa atualização do material da engrenagem.
• Um aumento de 10% na eficiência de uma única unidade gera um aumento de 12% na receita anual do cliente (como a receita anual original de € 10 milhões crescendo para € 11,2 milhões).
• LS da empresaComponentes da engrenagemtêm uma vida útil de até 5 anos, tornando-se o principal ponto de venda da licitação.

LS Case 3: Um fabricante de máquinas de renome internacional produziu em massa engrenagens de transmissão de núcleo, reduzindo os custos em 35%.

1.Pontos problemáticos do cliente

• Alto custo: A taxa de utilização do material de fundição tradicional eProcessos de usinagemé de apenas 62%, com um custo unitário de mais de 1200 yuans.
• Ciclo longo:A usinagem CNC requer 12 processoscomo abertura de molde, fundição, usinagem de desbaste, usinagem de precisão, tratamento térmico, montagem e assim por diante, com um ciclo de entrega de até 90 dias.
• Risco de qualidade: Defeitos nas peças fundidas levam a uma taxa de refugo de até 15% e a falta de dureza nas principais superfícies dos dentes leva ao desgaste precoce.

2.Solução LS

Fase de projeto: Otimização da topologia e reconstrução de estruturas geométricas.

• Empoderamento do algoritmo:Engrenagens retas engrenagens cilíndricassão atualizados para engrenagens hiperbólicas incorporadas preenchidas com grade usando o algoritmo NSGA-II.
• Economia material:A espessura da parede da engrenagemfoi otimizado de 12 mm para 8 mm simulando a distribuição de tensões, resultando em uma redução de 40% no peso medido.
• Melhorias de desempenho: A estrutura da treliça aumenta a resistência à carga de impacto em 23% e prolonga a vida útil à fadiga da flexão da raiz do dente para três vezes maior do que os projetos convencionais.

Estágio de fabricação: processo híbrido quebra limites de eficiência

Etapas do processo	Artesanato tradicional	Plano de Inovação LS	Melhoria do efeito
Formação de matéria-prima	Fundição (areia/metal)	Impressão 3D de metal SLM+ design de canal de resfriamento isolante	Reduza o tempo de moldagemem 80%.
Usinagem de precisão	Usinagem CNC de degraus de escada	Centro de usinagem para compósitos+Planejamento de caminho de IA	A eficiência de processamento aumentou em 3 vezes.
Tratamento térmico	Têmpera em banho de sal	Carburação a vácuo + têmpera a laser	Uniformidade de dureza ± 1,5HRC.
Testes e Certificação	Medição de CMM off-line	Digitalização Blu-ray on-line + inspeção completa de visão de máquina	Reduza o ciclo de detecção em 70%.

3. Resultados da execução

Comparação da estrutura de custos:

Item de custo	Modo tradicional ($/peça)	Esquema LS ($/peça)	Deixar cair
Custo do material	780	420	46%
Custos de processamento	320	110	66%
Custo de pós-processamento	150	50	67%
Custo total	1.250	580	35% de sucesso

Compressão do ciclo de entrega:

• Processo tradicional: 90 dias (30 dias para fundição + 40 dias para processamento NC + 20 dias para inspeção).
• Dia do processo LS: 45 dias (15 dias para impressão 3D + 20 dias para mistura + 10 dias para revisão online).
• Taxa de aceleração: Reduzida em 50% para resposta ágilDo design à produção em massa.

4.Feedback do cliente

• Economia no orçamento de compras do ano inteiro de US$ 8 milhões, redução de custo unitário de 35%, redução de 50% nos ciclos de entrega.
• Simplificando o processo tradicional de 12 etapas emImpressão 3D + modo de processamento híbridopermite uma resposta ágil à produção em massa.
• A taxa de desperdício de engrenagens diminuiu de 15% para quase zero, a dureza da superfície do dente aumentou 28% e a resistência ao impacto aumentou 23%.

Resumo

Na complexa indústria de fabricação de engrenagens,O controle de custos e a eficiência da distribuição são os principais pontos problemáticos para os clientes. Através da integração profunda comTecnologia de usinagem de alta precisão, plataformas de otimização de processos orientadas por IA e soluções modulares de cadeia de suprimentos, ajudamos vários clientes a obter melhorias revolucionárias em toda a cadeia de fabricação de engrenagens. Todos esses casos são uma visão precisa dos problemas fundamentais da fabricação de engrenagens: por meio de uma estratégia em três frentes de inovação de materiais, inteligência de processos e agilidade da cadeia de suprimentos, a LS rompeu o dilema tradicional da indústria de alto consumo de energia, ciclos longos e alta taxa de refugo.

Disclaimer

O conteúdo desta página é apenas para referência.Énão faz qualquer representação ou garantia expressa ou implícita quanto à precisão, integridade ou validade das informações. Nenhum parâmetro de desempenho, tolerâncias geométricas, características específicas de design, qualidade e tipo de material ou mão de obra devem ser inferidos quanto ao que um fornecedor ou fabricante terceirizado fornecerá por meio da Rede Longsheng. É de responsabilidade do compradorBuscando uma cotação para peçaspara determinar os requisitos específicos para essas partes.Por favorContate-nospara maisInformação.

Equipe LS

A LS é uma empresa líder do setorespecializada em soluções de fabricação personalizadas. Com mais de 20 anos de experiência atendendo a mais de 5.000 clientes, nos concentramos em alta precisãoUsinagem CNC,Fabricação de chapas metálicas,Impressão 3D,moldagem por injeção,carimbo do metal,e outros serviços de fabricação completos.
Nossa fábrica está equipada com mais de 100 centros avançados de usinagem de 5 eixos e é certificada pela ISO 9001:2015. Fornecemos soluções de fabricação rápidas, eficientes e de alta qualidade para clientes em mais de 150 países em todo o mundo. Quer se trate de produção de baixo volume ou personalização em larga escala, podemos atender às suas necessidades com entrega em até 24 horas. EscolherTecnologia LSsignifica escolher eficiência, qualidade e profissionalismo.
Para saber mais, visite nosso site:www.lsrpf.com

Perguntas frequentes

1. Como a empresa LS garante o processamento eficaz dos documentos de design do cliente?

A plataforma da empresa LS suporta o upload de documentos de design em vários formatos. Temos uma equipe técnica profissional e ferramentas de software eficientes para analisar e otimizar rapidamente os documentos de projeto do cliente para garantir precisão e eficiência no processo de produção.

2. Como o LS otimiza o processo de produção e encurta os ciclos de entrega?

A empresa LS adota um sistema avançado de gerenciamento de produção para refinar e otimizar o processo de produção. Por meio de automação, equipamentos de produção inteligentes e sistema de logística eficiente, a empresa LS pode melhorar muito a eficiência da produção, encurtar os ciclos de produção e acelerar a entrega do produto.

3. Os projetos bem-sucedidos da LS Company podem ajudar os clientes a reduzir custos e ciclos de entrega?

A empresa LS tem vários projetos bem-sucedidos, por meio de processamento avançado de controle numérico on-line e tecnologia de impressão 3D, a empresa LS ajudou com sucesso vários clientes a atingir a meta de redução de custos e ciclos de entrega. Essas histórias de sucesso não apenas demonstram a força técnica e o nível de serviço da LS, mas também fornecem uma experiência valiosa e referência para os clientes.

4. Como a empresa LS garante a qualidade do produto e reduz os custos pós-manutenção dos clientes?

A empresa LS usa um rigoroso sistema de controle de qualidade para monitorar todas as etapas do processo de produção em tempo real. Ao mesmo tempo, obtivemos as certificações ISO 9001, ISO 14001, IATF 16949 AS9100D, o que demonstra plenamente nosso compromisso com a qualidade. Ajude os clientes a reduzir os custos de manutenção e melhorar a eficiência geral por meio de produtos de alta qualidade.

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