Projeto de Eixo com Flange Personalizado para Colheitadeira John Deere - PairGears

Resposta rápida: O que a PairGears resolveu neste projeto?

Contexto do projeto

Um eixo flangeado usado em uma colheitadeira não é apenas um pedaço de aço. Ele precisa suportar torque, carga de impacto, operação repetida no campo, armazenamento ao ar livre e um longo tempo de logística antes da instalação.

Neste projeto, o cliente precisava de um eixo flangeado personalizado e robusto para uma colheitadeira John Deere. A peça não era adequada para uma simples compra por catálogo. Exigia rastreabilidade do material, um processo de usinagem estável, controle do tratamento térmico, inspeção dimensional, arquivos PPAP, proteção anticorrosiva e uma embalagem resistente o suficiente para exportação.

PairGears, como um fabricante de engrenagens de precisão e fornecedor de equipamentos personalizados, tratou o projeto como um caso completo de fabricação e controle de qualidade, e não apenas como um pedido de usinagem pontual.

Por que este projeto de eixo flangeado não foi uma simples encomenda?

Como a PairGears reduziu a pressão sobre a quantidade mínima de encomenda de blanks forjados

O cliente não precisava de uma quantidade muito grande anualmente. No entanto, a produção de peças forjadas em lotes muito pequenos não era economicamente viável. A PairGears elaborou um plano de fornecimento mais prático: preparar primeiro um lote maior de peças forjadas e, em seguida, usinar e enviar as peças acabadas de acordo com o cronograma de pedidos do cliente.

Essa abordagem ajudou o cliente a evitar a compra de muitas peças acabadas de uma só vez, mantendo a produção futura mais estável. Também reduziu o risco de fornecimento repetido de materiais e facilitou o planejamento de entregas posteriores.

Controle de Materiais: Partindo do aço 42CrMo

O eixo com flange utiliza aço 42CrMo/42CrMoA. Para um eixo de máquina agrícola pesada, o controle do material é um dos primeiros riscos a serem gerenciados. Se a procedência do aço não for clara, o tratamento térmico e a usinagem posteriores não poderão compensar totalmente esse risco.

Antes da usinagem, a PairGears verificou o certificado do material e controlou a composição química e as propriedades mecânicas. O plano de controle também incluiu inspeção da matéria-prima, verificação por espectrômetro, revisão da macroestrutura, revisão da microestrutura e confirmação das propriedades mecânicas.

Rota de fabricação: da forja à embalagem final

Este eixo flangeado precisava de mais do que apenas torneamento. O processo incluiu preparação do tarugo forjado, normalização, múltiplas operações de torneamento, têmpera e revenimento, fresagem de estrias ou engrenagens, fresamento de ranhuras transversais, têmpera por indução, revenimento, retificação externa, marcação a laser, limpeza, embalagem e armazenagem.

Essa abordagem deu ao projeto uma lógica clara: primeiro, garantir o material e o bloco bruto; em seguida, construir a geometria principal; depois, usinar a área funcional do dente/estria; em seguida, endurecer as superfícies necessárias; e, por fim, finalizar os diâmetros das peças-chave por meio de retificação.

Controle do tratamento térmico: dureza onde é necessária

Nem todas as áreas de um eixo flangeado precisam da mesma dureza. Algumas seções precisam de resistência e tenacidade. Outras áreas de trabalho precisam de maior dureza superficial e profundidade de camada suficiente para resistir ao desgaste.

Neste projeto, o processo incluiu têmpera e revenido, seguidos de endurecimento por indução em áreas específicas. Os requisitos técnicos incluíam dureza superficial de 50–58 HRC e diferentes profundidades de endurecimento, incluindo zonas de 2 mm e 3 mm.

Os resultados do ensaio de dureza registraram uma dureza superficial em torno de 53 HRC. Uma área testada apresentou uma profundidade de endurecimento de 550 HV1 de aproximadamente 3,36 mm, e outra área testada apresentou uma profundidade de endurecimento de aproximadamente 2,13 mm. Esses registros ajudam a correlacionar o processo de produção com os requisitos do desenho.

Detalhes de usinagem de engrenagens e chavetas

Esta parte incluía uma área funcional relacionada a dentes ou estrias. O projeto utilizou usinagem por fresagem de engrenagens, com pontos de controle como medição sobre pinos, diâmetro da raiz do dente, excentricidade radial, comprimento do dente e condição visual da superfície do dente.

Isso é importante porque um eixo pode passar nas verificações gerais de diâmetro externo, mas ainda assim falhar durante a montagem se a área dentada, o perfil da estria, a excentricidade ou a superfície de localização relacionada não forem controlados adequadamente.

Inspeção Dimensional: Verificação antes que o problema chegue à montagem.

A PairGears inspecionou peças de amostra antes do envio. O relatório de inspeção dimensional registrou diversas dimensões em cinco peças, incluindo diâmetros externos, comprimentos axiais, raios, excentricidades, roscas, parâmetros dos dentes e outras características funcionais.

Muitas dessas dimensões não são apenas "números de desenho". Elas estão ligadas a riscos reais de montagem. Se o diâmetro de um eixo, a espessura de um flange, a rosca, a característica de um dente ou o valor de excentricidade saírem da tolerância, a peça pode até parecer perfeita, mas pode não ser montada corretamente ou funcionar de forma confiável.

Suporte PPAP Nível 3 para uma Cadeia de Suprimentos Mais Controlada

Alguns projetos de máquinas agrícolas exigem mais do que amostras. Os compradores podem precisar de um pacote de documentação estruturado para confirmar que o fornecedor possui um processo planejado e repetível. Neste projeto, a PairGears forneceu suporte à documentação relacionada ao PPAP para o eixo do flange.

PPAP É amplamente utilizado para demonstrar que os registros de engenharia e os requisitos de especificação podem ser atendidos de forma consistente. Para um projeto de eixo com flanges de grande porte, esse tipo de documentação auxilia o comprador a avaliar os riscos antes do fornecimento regular.

O pacote de documentos PPAP inclui fluxograma do processo, plano de controle e relatórios de inspeção.

Proteção anticorrosiva e embalagem para exportação

Essa era uma peça pesada, com cada eixo pesando cerca de 44,5 kg. Para o envio para exportação, a embalagem precisava proteger as superfícies usinadas, as áreas de dentes/estrias, as roscas e a posição geral da peça dentro da caixa.

O cliente não solicitou apenas uma entrega segura. Ele também precisava de um método de embalagem transparente antes do envio, pois as peças passariam por manuseio de exportação, armazenamento em armazém e transporte de longa distância antes do uso final. No caso de um eixo flangeado pesado, uma embalagem inadequada poderia causar ferrugem, arranhões na superfície, danos à rosca ou colisão entre as peças dentro da caixa.

A PairGears preparou uma folha de confirmação de embalagem e uma ilustração da embalagem para revisão do cliente. O plano mostrava o saco VCI, o dessecante, a embalagem protetora, as divisórias de madeira separadas, o layout da caixa de madeira compensada e o método de carregamento passo a passo. Após a confirmação do plano pelo cliente, as peças foram embaladas de acordo com o esquema de embalagem aprovado.

A embalagem VCI e o dessecante ajudaram a proteger o eixo usinado durante o armazenamento e o transporte.

Divisórias de madeira separadas ajudaram a reduzir o risco de movimento e colisão dentro da caixa de madeira compensada.

Etapas de embalagem utilizadas neste projeto

• Analise os requisitos do cliente em relação à proteção contra ferrugem, manuseio e embalagem para exportação.
• Prepare uma folha de confirmação da embalagem e uma ilustração da embalagem para aprovação do cliente.
• Aplique óleo anticorrosivo nas superfícies necessárias.
• Proteja áreas críticas, como roscas e superfícies usinadas.
• Coloque a peça em um saco VCI com dessecante.
• Utilize divisórias separadas para evitar o contato entre as peças.
• Carregue as peças em camadas dentro de uma caixa de madeira compensada, de acordo com o layout aprovado.
• Sele, amarre e identifique a caixa para envio para exportação.

O que os compradores podem aprender com este caso

Um eixo flangeado personalizado para máquinas agrícolas não deve ser adquirido apenas pelo preço. O custo real geralmente aparece mais tarde, se a peça não passar na inspeção, enferrujar durante o transporte, não puder ser montada ou não possuir a documentação exigida pela equipe de controle de qualidade interna do cliente.

Por que escolher a PairGears para eixos personalizados de máquinas agrícolas?

A PairGears oferece suporte a engrenagens e eixos personalizados para máquinas agrícolas, caminhões pesados, equipamentos de construção e sistemas de transmissão de veículos elétricos. Para projetos que envolvem peças de reposição OEM, eixos de engrenagem personalizados, eixos flangeados, eixos estriados e peças relacionadas à transmissão, nossa equipe se concentra tanto na fabricação quanto no controle do projeto.

Os compradores podem enviar desenhos, amostras, números OEM, requisitos de materiais, requisitos de tratamento térmico, demanda anual, quantidade do lote, necessidades de inspeção e requisitos de embalagem. A PairGears pode então analisar o processo e preparar um plano de fornecimento viável.

Resultado final

Este projeto não se tratava apenas de fabricar um eixo flangeado. Tratava-se de ajudar o cliente a passar de uma necessidade complexa para uma solução de fornecimento controlado.

A PairGears auxiliou no gerenciamento do projeto de forjamento, verificação de materiais, rota de processo, têmpera por indução, inspeção dimensional, documentação PPAP, proteção anticorrosiva e embalagem para exportação. Isso facilitou a revisão, aprovação e repetição do projeto por parte do comprador em pedidos futuros.