汽车发动机齿轮零件的粉末冶金加工工艺分析(附件)【字数：8275】
汽车发动机齿轮零件多用于组装EA888型汽车发动机，该发动机主要用于大众、奥迪和宝马等车系。由于齿轮零件的精度和配合精度要求很高，且需要批量加工，采用传统机加工满足不了要求，粉末冶金技术生产齿轮零件更为合适。本文研究了发动机齿轮零件的粉末冶金工艺，主要包括压制成型-高温烧结-精整-高频淬火四个工艺步骤。首先，将金属粉末通过强压得到成形零件生坯；然后，通过高温烧结处理，让生坯获得足够的硬度；接着，为了解决高温处理的零件的表面毛疵，继续提高零件的刚度、强度和抗疲劳性，采用二次整形加压，以满足发动机的长期工作要求；最后，通过高频淬火处理零件表面，增强零件表面的力学性能。
目 录
引 言 1
一 、齿轮加工技术的研究背景 2
（一）我国齿轮零件发展历史 2
（二）传统齿轮零件加工的现状 2
（三）粉末冶金齿轮零件加工现状 2
（四）本课题主要探讨内容 3
（五） 899零件加工尺寸图.4
二、发动机齿轮零件粉末冶金压制工艺 5
（一）压制零件图纸分析 5
（二）粉末冶金压制混合铁粉材料选择 7
（三）压制原理及其模具选择 7
（四）压制机床选择 8
（五）压制后零件 9
三、发动机齿轮零件粉末冶金烧结工艺 10
（一）烧结炉选择 10
（二）烧结炉工作区介绍 10
（三）烧结后零件浸油处理 11
四、发动机齿轮零件粉末冶金整形工艺 13
（一）整形机工作原理和操作说明 13
（二）整形机选择 13
（三）整形零件图分析 14
（四）整形机模具选择 16
（五）整形时应注意的零件问题 16
五、发动机齿轮零件粉末冶金高频淬火工艺 17
（一）高频淬火设备选择 17
（二）高频淬火IHOOB设备相关参数 17
总结 19
参考文献 20
致谢 21
引言
齿轮零件广泛用于汽车发动机和变速箱、摩托车发动机、轮船以及飞机等一系列机动传动系统上 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
。齿轮是机械传动系统中相当重要的零组件，勇于动力机械与工作机械之间的动力传递。作为传动系统重要零件的齿轮，通常都是采用机械加工的方法进行制造。但是随着汽车工业的发展，对齿轮零件的精度、质量以及效率等多个方面的要求越来越高，如果仍然传统机加工的方式进行齿轮的制造，则在成本、交货日期和噪音控制等方面则难以满足需求。相对而言，粉末冶金则是一项能制造形状复杂零件的技术，该技术具备节料、节能、省工、优质等特点，适合大批量零件的加工制造，能满足汽车工业对零部件的要求。
综上所述，对于汽车和其他工业而言，粉末冶金技术是生产高强度和复杂形状齿轮的有效工艺。通过使用高性能的粉末成形、烧结和特殊的后加工，粉末冶金工艺已经可以生产出密度超过7.5g/cm3的零部件。可见，粉末冶金技术在齿轮零部件的加工中，应该也可以很好替代机加工零件，使机械工程师设计的高效能和较低成本的零件成为可能。
为此，本文研究了发动机齿轮零件的粉末冶金工艺，主要包括压制成型高温烧结精整高频淬火四个工艺步骤，来获得精度高、刚度够、强度大和较好的抗疲劳性的发动机齿轮零件。
一、齿轮加工技术的研究背景
（一）我国齿轮零件发展历史
在我国，齿轮文明的发展已有至少2200年历史。东汉初年（公元一世纪初）已有人字齿轮。三国时期出现的指南车和记里鼓车已采用齿轮传动系统。北宋时制造水运仪象台使用复杂齿轮系统。新中国成立40年来，齿轮设计和制造技术已经有了很大发展，建立起了齿轮机床、量具、工具、专业齿轮制造厂。1980年初结合发展硬齿面齿轮制造技术与齿轮产品的更新换代，进一步装备了一批齿轮制造企业，基本形成了我国齿轮制造业的完整体系。现阶段，我国采用粉末冶金、机加工等技术生产了一系列齿轮零件，在大批量生产的同时，保证了零件的质量。
（二）传统齿轮零件加工的现状
目前用传统机加工方式加工的齿轮零件（如图11所示），有齿数不正确、齿轮不正常、齿面出棱、齿形不对称、齿面不平行等问题。加工出来的零件尺寸也不够精确，且有零件表面毛刺多、零件尺寸公差波动大等质量问题。使用铣床，车床等机床生产时耗时耗力，生产周期长，不能大批量生产，很难满足汽车工业发展的要求。
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图11 传统机床加工齿轮
（三）粉末冶金齿轮零件加工现状
粉末冶金技术在汽车工业中的应用历史较久，前景广阔。该技术在汽车上的用量多少一定程度上预示着汽车材料技术的含金量。为了适应汽车工业的快速发展，我国逐渐采用粉末冶金技术生产大批量形状复杂的零件。在金属材料的各种制造加工技术中，粉末冶金是重要的加工制造方法之一。这是因为它不仅能用来制造高质量、高精度的复杂部件，而且节省原材料，节约劳动成本。粉末冶金在材料制备与加工过程中能在较大的范围内调节工艺，并逐渐取代传统的金属成形技术。
本课题主要探讨内容
本论文主要研究了汽车发动机齿轮零件的粉末冶金生产工艺（如图12所示），及各工艺的影响。对汽车发动机齿轮零件1.5.899的粉末冶金工艺编制主要包括：（1）齿轮零件899的粉末冶金压制工艺；（2）齿轮零件899的粉末冶金烧结工艺；（3）齿轮零件899的粉末冶金整形工艺；（4）齿轮零件899的粉末冶金高频淬火工艺。
图12汽车发动机齿轮零件粉末冶金生产工艺图
（五）899零件加工尺寸图
图13是899零件的加工尺寸图。图中序号2是零件的高度为15.48mm、序号7是四个凸台中心孔的直径为7.2mm，公差为±0.15mm、序号3是圆盘直径为106.96mm，上公差是0mm，下公差是0.2mm、零件内侧圆环半径为49.5mm、四个凸台中心孔围成的中心圆直径为63mm、圆盘齿边距相邻凸台的角度是12°、圆盘内侧圆环直径为94.6mm，上公差是+0.1mm，下公差是0.2mm、内侧四个凸台围成外圆直径是85mm，上公差是0.1mm，下公差是0.2mm。
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图13 899零件工程图
目 录
引 言 1
一 、齿轮加工技术的研究背景 2
（一）我国齿轮零件发展历史 2
（二）传统齿轮零件加工的现状 2
（三）粉末冶金齿轮零件加工现状 2
（四）本课题主要探讨内容 3
（五） 899零件加工尺寸图.4
二、发动机齿轮零件粉末冶金压制工艺 5
（一）压制零件图纸分析 5
（二）粉末冶金压制混合铁粉材料选择 7
（三）压制原理及其模具选择 7
（四）压制机床选择 8
（五）压制后零件 9
三、发动机齿轮零件粉末冶金烧结工艺 10
（一）烧结炉选择 10
（二）烧结炉工作区介绍 10
（三）烧结后零件浸油处理 11
四、发动机齿轮零件粉末冶金整形工艺 13
（一）整形机工作原理和操作说明 13
（二）整形机选择 13
（三）整形零件图分析 14
（四）整形机模具选择 16
（五）整形时应注意的零件问题 16
五、发动机齿轮零件粉末冶金高频淬火工艺 17
（一）高频淬火设备选择 17
（二）高频淬火IHOOB设备相关参数 17
总结 19
参考文献 20
致谢 21
引言
齿轮零件广泛用于汽车发动机和变速箱、摩托车发动机、轮船以及飞机等一系列机动传动系统上 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
。齿轮是机械传动系统中相当重要的零组件，勇于动力机械与工作机械之间的动力传递。作为传动系统重要零件的齿轮，通常都是采用机械加工的方法进行制造。但是随着汽车工业的发展，对齿轮零件的精度、质量以及效率等多个方面的要求越来越高，如果仍然传统机加工的方式进行齿轮的制造，则在成本、交货日期和噪音控制等方面则难以满足需求。相对而言，粉末冶金则是一项能制造形状复杂零件的技术，该技术具备节料、节能、省工、优质等特点，适合大批量零件的加工制造，能满足汽车工业对零部件的要求。
综上所述，对于汽车和其他工业而言，粉末冶金技术是生产高强度和复杂形状齿轮的有效工艺。通过使用高性能的粉末成形、烧结和特殊的后加工，粉末冶金工艺已经可以生产出密度超过7.5g/cm3的零部件。可见，粉末冶金技术在齿轮零部件的加工中，应该也可以很好替代机加工零件，使机械工程师设计的高效能和较低成本的零件成为可能。
为此，本文研究了发动机齿轮零件的粉末冶金工艺，主要包括压制成型高温烧结精整高频淬火四个工艺步骤，来获得精度高、刚度够、强度大和较好的抗疲劳性的发动机齿轮零件。
一、齿轮加工技术的研究背景
（一）我国齿轮零件发展历史
在我国，齿轮文明的发展已有至少2200年历史。东汉初年（公元一世纪初）已有人字齿轮。三国时期出现的指南车和记里鼓车已采用齿轮传动系统。北宋时制造水运仪象台使用复杂齿轮系统。新中国成立40年来，齿轮设计和制造技术已经有了很大发展，建立起了齿轮机床、量具、工具、专业齿轮制造厂。1980年初结合发展硬齿面齿轮制造技术与齿轮产品的更新换代，进一步装备了一批齿轮制造企业，基本形成了我国齿轮制造业的完整体系。现阶段，我国采用粉末冶金、机加工等技术生产了一系列齿轮零件，在大批量生产的同时，保证了零件的质量。
（二）传统齿轮零件加工的现状
目前用传统机加工方式加工的齿轮零件（如图11所示），有齿数不正确、齿轮不正常、齿面出棱、齿形不对称、齿面不平行等问题。加工出来的零件尺寸也不够精确，且有零件表面毛刺多、零件尺寸公差波动大等质量问题。使用铣床，车床等机床生产时耗时耗力，生产周期长，不能大批量生产，很难满足汽车工业发展的要求。
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图11 传统机床加工齿轮
（三）粉末冶金齿轮零件加工现状
粉末冶金技术在汽车工业中的应用历史较久，前景广阔。该技术在汽车上的用量多少一定程度上预示着汽车材料技术的含金量。为了适应汽车工业的快速发展，我国逐渐采用粉末冶金技术生产大批量形状复杂的零件。在金属材料的各种制造加工技术中，粉末冶金是重要的加工制造方法之一。这是因为它不仅能用来制造高质量、高精度的复杂部件，而且节省原材料，节约劳动成本。粉末冶金在材料制备与加工过程中能在较大的范围内调节工艺，并逐渐取代传统的金属成形技术。
本课题主要探讨内容
本论文主要研究了汽车发动机齿轮零件的粉末冶金生产工艺（如图12所示），及各工艺的影响。对汽车发动机齿轮零件1.5.899的粉末冶金工艺编制主要包括：（1）齿轮零件899的粉末冶金压制工艺；（2）齿轮零件899的粉末冶金烧结工艺；（3）齿轮零件899的粉末冶金整形工艺；（4）齿轮零件899的粉末冶金高频淬火工艺。
图12汽车发动机齿轮零件粉末冶金生产工艺图
（五）899零件加工尺寸图
图13是899零件的加工尺寸图。图中序号2是零件的高度为15.48mm、序号7是四个凸台中心孔的直径为7.2mm，公差为±0.15mm、序号3是圆盘直径为106.96mm，上公差是0mm，下公差是0.2mm、零件内侧圆环半径为49.5mm、四个凸台中心孔围成的中心圆直径为63mm、圆盘齿边距相邻凸台的角度是12°、圆盘内侧圆环直径为94.6mm，上公差是+0.1mm，下公差是0.2mm、内侧四个凸台围成外圆直径是85mm，上公差是0.1mm，下公差是0.2mm。
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图13 899零件工程图
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