Une ébauche d’engrenage est le corps forgé dans lequel l’engrenage sera ensuite taillé. Les dents sont taillées, pas forgées. Ce que le forgeage d’engrenage décide, c’est tout ce qui se trouve sous elles : le sens de fibrage, la densité, et le fait que le pied de dent fini présente une direction de fibre qui suit la charge ou qui la coupe.
Longrui Forging forge des ébauches d’engrenage, des anneaux d’engrenage et des arbres d’engrenage par forgeage en matrice fermée, en 1045, 35CrMo, 42CrMo et 40Cr, jusqu’à 520 kg par pièce, livrées brutes de forge, pré-usinées, ou avec les dents taillées et rectifiées selon votre plan.
Ce que nous forgeons
- Ébauches d’engrenage pour engrenages droits, hélicoïdaux et coniques, pleines ou avec alésage fini
- Couronnes d’engrenage et ébauches de anneaux pour les grands diamètres
- Arbres d’engrenage et ébauches de pignons, forgés d’une seule pièce avec l’arbre et le corps d’engrenage
- Pièces forgées d’arbres d’engrenage pour éoliennes
- Livrées brutes de forge, bavures ébarbées, normalisées, tournées et alésées selon plan, ou avec les dents taillées et rectifiées
- L’ébauche est tournée, dressée et alésée dans une enveloppe de Ø600 × 1000 mm ; la pièce la plus lourde à ce jour pèse 520 kg
Ébauche ou engrenage fini ?
Les acheteurs posent la question dès le premier courriel, il vaut donc la peine d’y répondre simplement. Nous forgeons l’ébauche, et nous pouvons l’amener jusqu’à l’engrenage taillé : taillage à la fraise-mère, mortaisage et rectification selon votre plan. Les clients qui taillent leurs propres dents prennent l’ébauche, et cela fonctionne tout aussi bien.
| Étape | Qui l’exécute |
|---|---|
| Billette coupée au poids, forgée et bavures ébarbées | Longrui |
| Normalisation ou trempe et revenu | Longrui |
| Usinage d’ébauche, alésage, dressage et tournage extérieur | Longrui |
| Taillage des dents, fraise-mère, mortaisage ou rectification | Longrui |
| Cémentation, nitruration, rectification des dents | Longrui |
C’est au taillage des dents qu’un engrenage forgé gagne ou perd son avantage. Nous les taillons dans une ébauche dont nous maîtrisons la surépaisseur, la dureté et la santé interne, de sorte que l’outil atteint du métal sain et que la fibre se place dans le bon sens sous le pied de dent. Si vous préférez tailler les dents dans votre propre atelier, nous fournissons l’ébauche avec la surépaisseur requise par votre outil.
Pourquoi une ébauche forgée plutôt qu’un barreau usiné
Un engrenage taillé dans un barreau rond conserve le fibrage du barreau, qui descend droit dans la pièce. Une ébauche forgée présente un fibrage qui suit la forme : lorsque le métal s’écoule dans la matrice, les lignes de fibre se courbent autour de l’alésage et le long de la toile, et elles restent ainsi après traitement thermique.
En service, la charge au pied de dent s’inverse des millions de fois. Les fissures naissent là où la fibre est coupée sur sa longueur. Une ébauche forgée au plus près de la forme finale place au contraire la fibre dans le sens de la section, ce qui explique qu’un même acier, une même dureté et une même géométrie de denture peuvent donner une durée de vie en fatigue plus longue lorsque la pièce est issue d’un forgeage.
Il existe un second effet à connaître. Le forgeage ferme la porosité interne issue du lingot, ce qui donne tout son sens au contrôle par ultrasons. Sur un barreau scié, vous contrôlez le produit du laminoir ; sur une pièce forgée, vous contrôlez une pièce qui a été travaillée sur toute sa section.
Ce dont nous avons besoin sur le plan
Un plan d’engrenage est un plan de pièce finie, donc les informations exploitables sont celles qui restent en dehors de la denture. Envoyez :
- enveloppe de l’ébauche : diamètre extérieur, largeur de denture, longueur totale
- diamètre d’alésage et s’il est usiné fini par nous ou laissé brut de forge pour votre propre finition
- proportions de la toile et du moyeu, si l’ébauche n’est pas un simple disque
- données de denture ou le plan de la pièce finie, afin que nous puissions remonter à la surépaisseur d’ébauche
- nuance de matériau et état de traitement thermique
- toute exigence NDT ou de dureté
Lorsque les données de denture ne sont pas encore fixées, nous pouvons partir de l’enveloppe de la pièce finie et établir le devis de l’ébauche. Lorsqu’elles sont fixées, nous calculons la surépaisseur à partir du pied de dent afin que l’outil de coupe ait du métal sain à enlever.
Nuances
Les nuances courantes pour ébauches d’engrenages sont celles que nous forgeons déjà pour d’autres pièces : AISI 1045 pour usage général, 4135 (35CrMo) et 5140 (40Cr) lorsqu’une meilleure résistance à cœur est recherchée, et 4140 (42CrMo) pour les engrenages plus chargés et les sections plus grandes. Lorsque l’engrenage fini doit être cémenté, indiquez-le dès la demande, car cela modifie le traitement thermique appliqué à l’ébauche. Les pièces forgées destinées à l’eau de mer ou aux fluides de procédé peuvent être réalisées en F304, F316, F51, F53 ou F55. La liste complète, avec les conditions de service, figure sur la page matériaux.
Commande
Tout format de plan convient : PDF, DWG ou STEP. Ajoutez la quantité et l’état souhaité de l’ébauche. La faisabilité, l’outillage et le prix sont généralement communiqués dans les 24–48 heures suivant la réception du plan, et nous le signalons tôt si la pièce ne convient pas à une forge à matrice. Les formes sur mesure relèvent de notre activité normale, et non d’un cas particulier. Ce dont nous avons besoin pour toute pièce figure sur la page contact.
Une seule usine pour toute la séquence
Une ébauche d’engrenage ne devient utile que lorsque l’ébauche, le traitement thermique et la surépaisseur d’usinage concordent avant la coupe de la première dent. Cette séquence se trouve dans une seule usine ici : billette coupée au poids, forgeage sur des presses de 2 000 à 6 000 tonnes, normalisation ou trempe et revenu, usinage d’ébauche à l’enveloppe requise par votre outil de coupe, et les essais qui la documentent, sous notre système ISO 9001 avec les qualifications pétrole et gaz associées. Envoyez le plan de la pièce finie et nous remonterons l’ébauche à partir des dents.
Questions fréquentes
Taillez-vous les dents d’engrenage ?
Oui. En plus de l’ébauche forgée et de l’usinage d’ébauche ci-dessus, nous taillons, façonnons et rectifions les dents selon votre plan ; si un engrenage sort de ce que nous pouvons usiner, nous le signalons au stade du devis. Les clients qui préfèrent tailler leurs propres dents commandent uniquement l’ébauche, et cette prestation est chiffrée de la même manière.
Qu’est-ce qu’une ébauche d’engrenage, exactement ?
C’est le corps forgé dans lequel les dents sont taillées : un disque, une anneau ou un arbre avec le corps d’engrenage forgé dessus. Elle arrive avec la surépaisseur appropriée afin que l’outil de coupe ait du métal sain et homogène à enlever.
Dans quelles nuances pouvez-vous forger des ébauches d’engrenages ?
1045, 4135 (35CrMo), 5140 (40Cr) et 4140 (42CrMo) couvrent la plupart des engrenages. Pour les services corrosifs, F304, F316, F51, F53 et F55 sont également disponibles.
Quelle est la plus grande ébauche d’engrenage que vous pouvez forger ?
Pièces forgées unitaires jusqu’à 520 kg, usinées dans Ø600 × 1 000 mm. Les ébauches annulaires peuvent être plus larges qu’une ébauche pleine de même poids, donc envoyez les dimensions et nous confirmerons par rapport à la presse.
Brut de forge ou pré-usiné (usiné en ébauche) ?
Les deux, et il y a une troisième option. Beaucoup d’ateliers d’engrenages prennent l’ébauche brute de forge et réalisent tout l’usinage eux-mêmes ; d’autres veulent que nous tournions le diamètre extérieur, dressions la face et alésions d’abord ; et certains veulent aussi la taille et la rectification des dents. Dites lequel, et nous chiffrons ce périmètre.
Pouvez-vous forger un arbre d’engrenage avec le pignon en une seule pièce ?
Oui, et c’est généralement la meilleure solution par rapport à un engrenage séparé monté en force sur un arbre. Forger l’arbre et le corps d’engrenage en une seule pièce supprime un joint qui devrait autrement transmettre le couple complet.
Qu’est-ce qui détermine le prix ?
Nuance et dimensions, l’état de traitement thermique, la quantité d’usinage que vous souhaitez nous confier, l’étendue du NDT et la quantité de commande. Envoyez le plan via le formulaire de RFQ ou à sales@longruiforging.com ; les devis sont généralement envoyés sous 24–48 heures.
Faisabilité, outillage et prix dans les 24–48 heures suivant la réception du plan.