Fabricación económica y precisa de componentes de la transmisión y del tren motriz
Cadenas de procesos completas para componentes de transmisiones: desde el mecanizado de materiales en blando hasta el mecanizado en duro
Engranes, engranes cónicos y engranes planetarios: torneado, fresado y rectificado en una sola línea
Ya se trate de engranes, engranes cónicos o engranes planetarios, los componentes de transmisiones deben fabricarse en grandes cantidades con tolerancias muy ajustadas. EMAG combina tornos de la plataforma VL con fresadoras de hobbing y rectificadoras para crear líneas de fabricación compactas. De este modo pueden representarse todas las operaciones – desde el torneado del tocho hasta el hobbing y el maquinado duro de acabado fino – en un flujo de material continuo. Esto reduce los tiempos de circulación y minimiza el esfuerzo de reajuste.
En el mecanizado en duro de piñones de cadena y poleas CVT, EMAG apuesta por la combinación de procesos de torneado en duro y rectificado en una sola sujeción – por ejemplo, en la VL 100 GT o VL 200 GT. Con esto se eliminan los errores de reclampe, los costos de herramienta disminuyen y los tiempos de ciclo se reducen de manera perceptible. Para los usuarios esto significa: menos máquinas, menos superficie de instalación, mayor productividad por metro cuadrado.
Ejes de transmisión: ensamblaje y soldadura láser p para maximizar la densidad funcional
Los ejes de transmisión ensamblados permiten una alta densidad funcional con dimensiones compactas. Gracias a la unión térmica, los engranes se pueden colocar directamente hasta los hombros, lo que permite realizar de forma flexible variantes de diferentes ejes de transmisión. Al mismo tiempo, el uso de ejes huecos reduce las masas giratorias sin afectar a la capacidad de carga.
Para los conjuntos de ejes de transmisión soldados, como el engrane con rueda sincrónica, se utiliza la soldadura láser. El láser de estado sólido dosifica la energía con precisión, minimiza las deformaciones y alcanza una calidad de soldadura constantemente alta, con un menor consumo de energía que los láseres de CO₂. Una inspección por ultrasonidos integrada garantiza la calidad de los componentes después de cada operación.
Piñones de dirección y tornillos sinfín: fabricación rentable de componentes para sistemas EPS
Las direcciones asistidas eléctricas (EPS) se fabrican en la industria automotriz en volúmenes de millones de unidades. EMAG ofrece soluciones especializadas para el mecanizado de piñones de dirección y tornillos sinfín. La máquina de tallado por generación K 160 está diseñada para procesar distintas variantes de piñones de dirección y combina en una sola instalación el prefresado en blando y el tallado por generación mediante skiving. El pórtico de carga integrado permite una operación totalmente automatizada.
Para los tornillos sinfín y ejes de tornillo sinfín, EMAG utiliza la máquina horizontal de tallado por generación y fresado de tornillos sinfín HLC 150 H. Su eje Y virtual proporciona una rigidez excepcional a la máquina y permite alcanzar, después del tratamiento térmico, una calidad de fresado por skiving que anteriormente solo podía lograrse mediante rectificado. EMAG ofrece cadenas de procesos completas, desde el mecanizado en blando hasta el mecanizado en duro, todo de un mismo proveedor.
Ventajas
- Procesos completos de un solo proveedor: EMAG cubre todas las etapas de fabricación de los componentes de transmisión, desde el torneado, el tallado por generación y el rectificado, hasta la soldadura láser y el ensamblaje.
- Mecanizado en una sola sujeción: Siempre que es posible, varias operaciones se realizan sin volver a sujetar la pieza, eliminando errores de reclampe y mejorando la precisión dimensional.
- Automatización integrada: los husillos pick-up, TrackMotion, las celdas robotizadas y la automatización mediante bandas transportadoras reducen los tiempos auxiliares y garantizan una producción estable con mínima intervención del operador.
- Sistemas de fabricación compactos: las máquinas de la plataforma VL requieren poco espacio; lo que permite implementar incluso líneas completas de producción para el tren motriz en áreas reducidas.
- Rentabilidad mediante la combinación de procesos: El torneado en duro y el rectificado en una sola máquina (por ejemplo, VL 100 GT y VL 200 GT) reducen los costos de herramienta y los tiempos de ciclo en comparación con procesos separados.
- Flexibilidad ante variaciones en los volúmenes de producción: Los conceptos de fabricación modulares pueden ampliarse en cualquier momento y adaptarse a nuevas geometrías de componentes o tamaños de lote dentro del tren motriz.
Preguntas y respuestas
- ¿Qué requisitos plantea la fabricación de transmisiones a las máquinas y los procesos?
- ¿Cuáles son los pasos de fabricación típicos para los engranes y los engranes planetarios en el tren motriz?
- ¿Qué tecnologías de EMAG son especialmente adecuadas para el mecanizado en duro de componentes de transmisiones?
- ¿Cómo se pueden fabricar ejes de transmisión de forma rentable y optimizada en peso?
- ¿Cuáles son los requisitos típicos de calidad y tolerancia para los componentes de la transmisión?
- ¿En qué industrias se utilizan los componentes del tren motriz de esta categoría?
- ¿Cómo se pueden reducir de forma sostenible los costos unitarios y los tiempos de producción en la fabricación de transmisiones?
Los componentes de transmisión deben fabricarse en grandes volúmenes, con tolerancias dimensionales y geométricas estrictas, así como con acabados superficiales de alta calidad.
Las exigencias en la fabricación de transmisiones aumentan continuamente. Las transmisiones modernas son cada vez más compactas, incorporan un mayor número de velocidades y, por lo tanto, más componentes dentados. Esto requiere máquinas diseñadas para ofrecer alta precisión, estabilidad en los tiempos de ciclo y flexibilidad para diferentes geometrías de componentes, desde engranajes y engranajes cónicos hasta ejes. Al mismo tiempo, se demandan cadenas de procesos automatizadas que reduzcan los costos de personal y acorten los tiempos de producción.
La cadena de procesos consta tradicionalmente de cuatro etapas: torneado de la pieza en bruto, desbaste del dentado, endurecimiento y acabado fino en duro.
En la primera etapa, las piezas en bruto para engranajes se mecanizan en máquinas de torneado vertical. Posteriormente se realiza el tallado por generación. Después del cementado y endurecimiento, sigue el acabado fino en duro. Dependiendo de los requisitos de calidad, este puede realizarse mediante tallado por generación mediante skiving (hasta calidad DIN 6) o mediante rectificado por generación para alcanzar los más altos niveles de suavidad de funcionamiento, especialmente demandados en aplicaciones de electromovilidad.
La combinación de torneado en duro y rectificado en una sola sujeción ofrece el mayor potencial de ahorro en el mecanizado en duro.
La VL 100 GT es ideal para ruedas dentadas y componentes chuck con un diámetro de hasta 100 mm: combina el rectificado interno con CBN y el torneado duro en un mismo espacio de trabajo. La VL 200 GT está diseñada para el mecanizado de poleas de correa para transmisiones CVT y utiliza un husillo de rectificado exterior adicional para terminar todas las superficies en una sola sujeción. Esto reduce los tiempos de preparación, disminuye el desgaste de las muelas abrasivas y reduce los costos por pieza.
Los ejes de transmisión ensamblados, compuestos por ejes huecos y engranajes unidos mediante procesos de ensamblaje, ofrecen la mejor combinación de compacidad, diseño ligero y capacidad de carga.
Durante el ensamblaje térmico en las máquinas de ensamblaje de EMAG, los componentes individuales se unen con alta precisión. Por ejemplo, los engranajes pueden montarse directamente hasta los hombros del eje, reduciendo así el espacio de instalación necesario. Para la soldadura láser de conjuntos de ejes de transmisión, como por ejemplo engranes y ruedas sincronizadoras, EMAG dispone de una amplia gama de máquinas láser. Los láseres de estado sólido, la inspección por ultrasonido integrada y la carga automatizada garantizan tiempos de ciclo reducidos y una alta calidad constante en la producción en serie.
Dependiendo del componente y la aplicación, se exigen calidades de dentado que van desde DIN 7 hasta DIN 5; en el caso de los accionamientos de vehículos eléctricos, incluso superiores.
Los piñones de dirección se fabrican en calidades DIN 7-8 (fresado suave) y DIN 7 (fresado por skiving). Los engranes planetarios para transmisiones automáticas alcanzan la calidad DIN 6 mediante skiving. Para aplicaciones de electromovilidad, donde se requieren niveles aún más altos de suavidad de funcionamiento y menor ruido, se emplea el rectificado por generación para alcanzar calidades DIN 5 o superiores.
Los principales sectores usuarios son la industria automotriz, la industria de vehículos comerciales, la maquinaria agrícola y, cada vez más, el sector de la electromovilidad.
Los engranes cónicos y los engranes de compensación son piezas importantes en el diferencial del automóvil, los engranes planetarios se utilizan en cajas automáticas, cajas de cambios de distribución y sistemas de tracción a las cuatro ruedas. Las poleas CVT se utilizan cada vez más en los sistemas de propulsión híbridos. Los piñones de dirección y los tornillos sinfín son componentes estándar en los sistemas de dirección asistida electromecánica. Por su parte, los ejes de transmisión largos se emplean en camiones, maquinaria agrícola y vehículos militares. EMAG cubre esta amplia gama de aplicaciones mediante una plataforma tecnológica y modular de máquinas estandarizadas.
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