发动机用变速转子零件粉末冶金加工的工艺分析(附件)【字数：7711】
发动机转子零件是发动机内的核心部件，形状相对较复杂，精度要求高，传统加工方式难以满足要求。因此，本论文采用了粉末冶金技术制备发动机用变速转子零件，重点对该零件的加工工艺进行分析和制定。首先，通过转子零件的工程图纸进行分析，了解零件的形状和尺寸要求。然后，结合零件特点，对其压制、烧结、整形等工艺过程进行了详细的加工工艺分析。本论文对变速转子零件用粉末冶金的压制工艺进行了重点分析。包括了该工艺使用的材料、压制机床和模具的特性等。通过压制、烧结和整形最终获得了加工精度高、形状合格的转子零件。最后，选用高度规和三坐标测量机对零件产品进行精密测量检验。
目录
引言 1
一、粉末冶金成型技术的研究背景 2
（一）粉末冶金的发展趋势 2
（二）粉末冶金生产的工艺优点 2
二、发动机用变速转子零件粉末冶金工艺的编制 2
（一）、发动机用变速转子零件粉末冶金压制的工艺 3
1.零件图纸分析 4
2.压制机床的选用 5
3.粉末材料的选用 5
4.模具的选用 7
5.压制完成后的生坯零件 8
（二）、发动机用变速转子零件粉末冶金烧结的工艺 8
1.烧结的原理 9
2.烧结炉的组成 10
3.影响零件性能的因素 11
（三）、发动机用变速转子零件粉末冶金整形的工艺 11
1.压制设备的选择 11
2.整形前后强度硬度变化 12
3.加工完成后的零件 13
三、发动机用变速转子零件粉末冶金的检测 13
总结 17
参考文献 18
致谢 19
引言
20世纪以来,我国粉末冶金工业进入了一个飞速发展的新时期。至今,粉末冶金已发展成为各种大型新兴冶金技术中最为具有发展前途和产业发展最具活力的重要研究应用领域之一。粉末冶金金属制品加工行业的经济发展迅速,粉末冶金金属制品在整个生产应用也非常广泛,从普通的加工机械制造设备等再到各种大型精密仪器;从各种小型五金工具制造设备等再到各种大型加工机械;从一般的生产技术,再到各种高端的生产技术都已经能够清 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
晰看得出来这是粉末冶金制品生产工艺。
粉末冶金发动机转子零件中包括转子体，它是以粉末冶金为主的盘形部件，由盘体中心的中心孔和盘体组成。转子体由外壁局部向外凸出，形成多个凸起。转子零部件用传统的加工方式进行制造存在着各种各样的问题，而且传统生产方式还有着制造成本高、安装工艺要求严格和精度大的缺点。与之相对应的，粉末冶金作为一种全新的技术，有着与传统加工所没有的优点，它既能制造形状复杂的零件，又能制造高精度要求的零件，非常适合于大批量生产。因此，采用粉末冶金加工工艺所制造出来的转子机械零件将能够大幅度提高制造质量和减少生产费用，同时也能保证所生产的转子零件达到精度要求。
一、粉末冶金成型技术的研究背景
（一）粉末冶金发展趋势
粉末冶金技术是集原材料生产制备与主要部件加工成型为一体的新型节能、节材、高效且少污染的先进绿色生产和制造工艺技术。该技术相比于传统的铸造、锻造、切削等生产工艺，具有节能省材、精度高和结构复杂、成分均匀等特点。面对今后粉末冶金机械行业的快速发展，粉末冶金技术产业将会对一些传统制造技术发起挑战，包括全面发展构建粉末冶金产业体系，大力发展粉末冶金新工艺和新材料。
中国平均每辆汽车粉末冶金零部件用量在67kg，可见，汽车行业是促进粉末冶金行业发展的核心动力。在当前中国粉末冶金企业研发能力和质量控制水平不断提升的大背景下，国产粉末冶金零部件凭借着其价格和服务优势，在中国高端产品市场中，国产替代进口的趋势将愈加明显。建立标准的粉末冶金产品的系列化和专业化，将会全面拓展和推动粉末冶金产品在机械、汽车、航天航空和军工等领域的应用。
（二）粉末冶金工艺的优点
（1）适合绝大多数的难熔性金属、其他有机化合物、多孔复合材料等，都可采用粉末冶金技术加工而成。
（2）保障材料各个部件之间配比的准确性与质量。粉末冶金在烧结和生产的过程中通常是在还原的气氛和真空中进行，不会给材料和室内空气造成任何污染的同时，自身也没有被氧化，所以可以提供出高质量、更加精细化的产品。
（3）大幅度降低产品的生产成本。用一般粉末冶金加工方法进行生产产品时，金属的损耗只有13%，而用一般加工的方法进行生产时,金属损耗量可能会高于70%。
二、发动机用变速转子零件粉末冶金加工的工艺的编制
（一）发动机用变速转子零件粉末冶金压制的工艺
1.零件图纸分析
本文所研究的发动机转子通过与其他定子种类的机械零件过盈配合在一起来传递转子的机械动能(例如转子与定子、转子与蜗杆等),并且这些转子零件能够改变发动机的工作效率和动力、增大了发动机的功率。具体表现为，根据不同的汽车转速自动调节可变气门的量和进出量，增加发动机的燃油功率及同时降低汽车尾气排放等污染物质的排放。该零件的图纸如图21所示。
由图纸零件形状可见转子零件主要包括支撑环体，支撑环体上设有定位孔以及沿定位孔周侧设置的凸台。支撑环体的周侧还设有若干叶片，两相邻叶片之间由叶片槽组成。则该零件重量大约为210.4g，最大外径为φ77.2mm，定位孔孔径φ46mm，定位孔φ14.2mm，锁销孔径φ9mm，支撑环体φ46mm。其余具体尺寸如图21（a）所示。该零件加工要求较高，形状较为复杂。考虑到加工工序是以准确的尺寸要求来编制，在图纸中几何要素相互关系应明确。因此，本零件采用压制、烧结、整形方式进行制备。
（a）零件整形图
/
（b）零件工程图
图21 零件图
2.压机机床的选用
将金属混合物粉末通过压机在模腔里成形的工艺称为压制。在外力的作用下，将混合的金属粉末放入到指定料靴中，通过料靴将粉末填充到模腔里，如图22所示。通过上冲和下冲模冲头的相对运动，将粉末压实成型，最后生坯产品脱离中模，生产出合格生坯零件，如图23所示。压制成型过程中，随着粉末的移动和变形，产生的较大间隙被粉末填实，导致颗粒间接触面积不断变大，使得原子之间产生吸引力，最后形成具有一定精度要求和质量的生坯转子零件。
目录
引言 1
一、粉末冶金成型技术的研究背景 2
（一）粉末冶金的发展趋势 2
（二）粉末冶金生产的工艺优点 2
二、发动机用变速转子零件粉末冶金工艺的编制 2
（一）、发动机用变速转子零件粉末冶金压制的工艺 3
1.零件图纸分析 4
2.压制机床的选用 5
3.粉末材料的选用 5
4.模具的选用 7
5.压制完成后的生坯零件 8
（二）、发动机用变速转子零件粉末冶金烧结的工艺 8
1.烧结的原理 9
2.烧结炉的组成 10
3.影响零件性能的因素 11
（三）、发动机用变速转子零件粉末冶金整形的工艺 11
1.压制设备的选择 11
2.整形前后强度硬度变化 12
3.加工完成后的零件 13
三、发动机用变速转子零件粉末冶金的检测 13
总结 17
参考文献 18
致谢 19
引言
20世纪以来,我国粉末冶金工业进入了一个飞速发展的新时期。至今,粉末冶金已发展成为各种大型新兴冶金技术中最为具有发展前途和产业发展最具活力的重要研究应用领域之一。粉末冶金金属制品加工行业的经济发展迅速,粉末冶金金属制品在整个生产应用也非常广泛,从普通的加工机械制造设备等再到各种大型精密仪器;从各种小型五金工具制造设备等再到各种大型加工机械;从一般的生产技术,再到各种高端的生产技术都已经能够清 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
晰看得出来这是粉末冶金制品生产工艺。
粉末冶金发动机转子零件中包括转子体，它是以粉末冶金为主的盘形部件，由盘体中心的中心孔和盘体组成。转子体由外壁局部向外凸出，形成多个凸起。转子零部件用传统的加工方式进行制造存在着各种各样的问题，而且传统生产方式还有着制造成本高、安装工艺要求严格和精度大的缺点。与之相对应的，粉末冶金作为一种全新的技术，有着与传统加工所没有的优点，它既能制造形状复杂的零件，又能制造高精度要求的零件，非常适合于大批量生产。因此，采用粉末冶金加工工艺所制造出来的转子机械零件将能够大幅度提高制造质量和减少生产费用，同时也能保证所生产的转子零件达到精度要求。
一、粉末冶金成型技术的研究背景
（一）粉末冶金发展趋势
粉末冶金技术是集原材料生产制备与主要部件加工成型为一体的新型节能、节材、高效且少污染的先进绿色生产和制造工艺技术。该技术相比于传统的铸造、锻造、切削等生产工艺，具有节能省材、精度高和结构复杂、成分均匀等特点。面对今后粉末冶金机械行业的快速发展，粉末冶金技术产业将会对一些传统制造技术发起挑战，包括全面发展构建粉末冶金产业体系，大力发展粉末冶金新工艺和新材料。
中国平均每辆汽车粉末冶金零部件用量在67kg，可见，汽车行业是促进粉末冶金行业发展的核心动力。在当前中国粉末冶金企业研发能力和质量控制水平不断提升的大背景下，国产粉末冶金零部件凭借着其价格和服务优势，在中国高端产品市场中，国产替代进口的趋势将愈加明显。建立标准的粉末冶金产品的系列化和专业化，将会全面拓展和推动粉末冶金产品在机械、汽车、航天航空和军工等领域的应用。
（二）粉末冶金工艺的优点
（1）适合绝大多数的难熔性金属、其他有机化合物、多孔复合材料等，都可采用粉末冶金技术加工而成。
（2）保障材料各个部件之间配比的准确性与质量。粉末冶金在烧结和生产的过程中通常是在还原的气氛和真空中进行，不会给材料和室内空气造成任何污染的同时，自身也没有被氧化，所以可以提供出高质量、更加精细化的产品。
（3）大幅度降低产品的生产成本。用一般粉末冶金加工方法进行生产产品时，金属的损耗只有13%，而用一般加工的方法进行生产时,金属损耗量可能会高于70%。
二、发动机用变速转子零件粉末冶金加工的工艺的编制
（一）发动机用变速转子零件粉末冶金压制的工艺
1.零件图纸分析
本文所研究的发动机转子通过与其他定子种类的机械零件过盈配合在一起来传递转子的机械动能(例如转子与定子、转子与蜗杆等),并且这些转子零件能够改变发动机的工作效率和动力、增大了发动机的功率。具体表现为，根据不同的汽车转速自动调节可变气门的量和进出量，增加发动机的燃油功率及同时降低汽车尾气排放等污染物质的排放。该零件的图纸如图21所示。
由图纸零件形状可见转子零件主要包括支撑环体，支撑环体上设有定位孔以及沿定位孔周侧设置的凸台。支撑环体的周侧还设有若干叶片，两相邻叶片之间由叶片槽组成。则该零件重量大约为210.4g，最大外径为φ77.2mm，定位孔孔径φ46mm，定位孔φ14.2mm，锁销孔径φ9mm，支撑环体φ46mm。其余具体尺寸如图21（a）所示。该零件加工要求较高，形状较为复杂。考虑到加工工序是以准确的尺寸要求来编制，在图纸中几何要素相互关系应明确。因此，本零件采用压制、烧结、整形方式进行制备。
（a）零件整形图
/
（b）零件工程图
图21 零件图
2.压机机床的选用
将金属混合物粉末通过压机在模腔里成形的工艺称为压制。在外力的作用下，将混合的金属粉末放入到指定料靴中，通过料靴将粉末填充到模腔里，如图22所示。通过上冲和下冲模冲头的相对运动，将粉末压实成型，最后生坯产品脱离中模，生产出合格生坯零件，如图23所示。压制成型过程中，随着粉末的移动和变形，产生的较大间隙被粉末填实，导致颗粒间接触面积不断变大，使得原子之间产生吸引力，最后形成具有一定精度要求和质量的生坯转子零件。
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