产品261000的蒸汽处理工艺分析(附件)【字数:8861】
摘 要通过分析261000产品图纸可知,该零件结构复杂,常规的机械加工方法难以高效地完成零件的生产,因此采用粉末冶金技术。该产品的粉末冶金工艺路径是混粉、压制、烧结、整形、机加工、焊接、热处理、蒸汽处理、装配和检验。蒸汽处理时采用的是网带式连续处理炉。常见的蒸汽效果不良有法兰盘发红,掉粉和磕伤等。由于铁框会占据一定的空间,考虑到工厂的现实条件,建议以后有新蒸汽处理生产线运行时取消铁框,将产品直接放在网盘上即可。为了生产过程中的安全,建议采用小推车来堆放和运输网盘与铁框。
目 录
引 言 1
一、 零件介绍 2
(一)图纸分析 2
(二)工艺流程介绍 4
二、蒸汽处理 6
(一)蒸汽炉 6
(二)蒸汽处理过程 6
(三)蒸汽不良处理 9
三、存在的问题及建议 12
(一)运输方式的改变 12
(二)进炉方式的改变 13
(三)返工方式的改进 13
总 结 15
参考文献 16
致 谢 17
引 言
米巴精密零部件(中国)有限公司是以发动机行业和汽车制造工业为主营业务的奥地利公司。不止是在汽车工业方面,在货运卡车,大小型船只,飞机等运输工具,还是在发电厂里存在的加工辅助工件都有其产品的身影。粉末冶金技术是米巴的一种优势技术。粉末冶金技术相比别的技术而言,具有性能优秀、产品精度高且稳定性好等优点,适合工厂大批量的生产。在汽车越来越普及的当下社会,粉末冶金技术成为了生产汽车零部件的一项重要技术手段。本文介绍的产品261000是汽车发动机上的一个带轮。如果采用传统的加工工艺来制造该零件,制造成本会比较高。米巴采用粉末冶金技术来制造该产品,本文主要介绍粉末冶金技术路线中的重要一环蒸汽处理。
零件介绍
(一)图纸分析
图11所示为产品261000实物图。从图11(a)可以看出,零件上部及中部有2个法兰结构,法兰上有半圆形的缺口,两个法兰之间的部分具有齿形结构。从图11(b)可以看出,零件的上端均匀分布着8个环形腰孔,腰孔为盲孔。从图11(c)可以看出零件底端有2个对称的螺纹孔,底端的其他位 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
置为褶皱结构。零件中空,内部为花键。这里需要指出,图11(a)上方的法兰并不是和其他部分一起通过粉末冶金方法制备的,是后焊接上去的。
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(a)正视 (b)俯视 (c)仰视
图11产品261000的实物图
图12所示为零件的图纸,采用第一视角画法。由于该零件形状复杂、特征众多,因此该图纸采用了3D图、主视图、左视图、右视图、局部剖视图、局部放大图、拆卸画法等表达方法,其中3D图、主视图、左视图、右视图和拆卸画法等表达了零件的主体结构和外形。该零件为一个内花键零件,花键的齿数为27,模数为1,压力角为45°。外观方面,零件左侧部分直径为54mm,长度9mm,该段通过圆锥角为60°、高度为1mm的圆台面向右过渡为直径55m,该段长度为10mm,再往右就是?65mm*3.5mm的法兰,法兰右侧为一段类齿轮结构,其最大直径为?57.197mm,齿宽为18.4mm,齿数为23,在类齿轮结构右侧焊接有厚度为2mm的法兰,工厂内部称该处法兰为焊叶。焊叶外径为65mm,内径为36mm。零件的总长度为46.3mm,最大直径为65mm。在零件左侧端面的?42mm的圆上均匀分布着2个M8的沉头螺纹孔,零件左端面上、螺纹孔位置之外有一些褶皱。零件的右端面均匀分布着8个深度10mm、宽度3.5mm的环形腰孔,经过换算可知,环形腰孔是分布在?41.5mm的圆上。零件外圆的齿形粗糙度要求为Rk3,其余位置表面粗糙度要求为Ra6.3。零件的形位公差要求比较多,故对生产该零件所用的模具要求比较高。
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图12 零件图纸
(二)工艺流程介绍
粉末冶金产品的生产要经过如下几个步骤:混粉、压制、烧结、热处理。根据产品不同和使用要求,还有可能需要增加其他的工序,如切削加工和蒸汽处理。该零件为汽车发动机的带轮,带轮在工作过程中要承受摩擦力和扭力,因此零件表面的硬度和整体的强度、韧性要求都比较高。因此,该零件生产步骤比较多。
第一步是混粉(主要是铁粉和合金粉)后的压制,将产品的模具在压机上安装好,再将粉末放入模具中,通过上下冲头的运动,将粉末压制成零件一个整体,即生坯。
第二步是烧结,压制后需要进行烧结,烧结的目的是使粉末由机械粘接,转变为原子间的结合,使产品致密化,烧结的温度通常大于1150℃,烧结时间大概在20min到30min左右。
第三步是整形,由于粉末的流动性问题,有时候粉末并不能完全充满整个模具,或者毛坯尺寸有超差现象,这时候就要进行整形。整形即为二次压制,将零件放入模具中,通过整形机进行加压,获得更为准确的尺寸。为了提高整形后零件表面的光滑度,常在加压前使用整形油。
第四步是机械加工,此步骤的目的是对产品尺寸进行修整,达成所需的粗糙度要求和尺寸要求。
第五步是焊接,焊接的目的是将焊叶焊接在零件的主体部分上,起到固定作用。焊接前需要检查来料情况,同时焊叶在使用之前需要进行除油和清洗,确保没有问题后再进行。焊接使用的方法一般为压焊,焊接过程中,必须对焊件施加压力,可加热或不加热,完成焊接过程。
第六步是热处理,热处理采用高频淬火工艺,通过高频感应线圈将零件加热到奥氏体化温度保温一段时间,然后在冷却油中冷却。淬火后零件表面为马氏体组织,硬度较高,进而保证零件在工作中具有良好的耐磨性,而零件中间仍为原有组织,使得零件具有较好的韧性。淬火后要进行回火,目的是为了淬火时的应力,减少裂纹发生的倾向。
第七步为蒸汽处理,蒸汽处理是为了在零件表面形成氧化膜,也是为了进一步提高致密度。这一步也是本文论述的重点。
目 录
引 言 1
一、 零件介绍 2
(一)图纸分析 2
(二)工艺流程介绍 4
二、蒸汽处理 6
(一)蒸汽炉 6
(二)蒸汽处理过程 6
(三)蒸汽不良处理 9
三、存在的问题及建议 12
(一)运输方式的改变 12
(二)进炉方式的改变 13
(三)返工方式的改进 13
总 结 15
参考文献 16
致 谢 17
引 言
米巴精密零部件(中国)有限公司是以发动机行业和汽车制造工业为主营业务的奥地利公司。不止是在汽车工业方面,在货运卡车,大小型船只,飞机等运输工具,还是在发电厂里存在的加工辅助工件都有其产品的身影。粉末冶金技术是米巴的一种优势技术。粉末冶金技术相比别的技术而言,具有性能优秀、产品精度高且稳定性好等优点,适合工厂大批量的生产。在汽车越来越普及的当下社会,粉末冶金技术成为了生产汽车零部件的一项重要技术手段。本文介绍的产品261000是汽车发动机上的一个带轮。如果采用传统的加工工艺来制造该零件,制造成本会比较高。米巴采用粉末冶金技术来制造该产品,本文主要介绍粉末冶金技术路线中的重要一环蒸汽处理。
零件介绍
(一)图纸分析
图11所示为产品261000实物图。从图11(a)可以看出,零件上部及中部有2个法兰结构,法兰上有半圆形的缺口,两个法兰之间的部分具有齿形结构。从图11(b)可以看出,零件的上端均匀分布着8个环形腰孔,腰孔为盲孔。从图11(c)可以看出零件底端有2个对称的螺纹孔,底端的其他位 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
置为褶皱结构。零件中空,内部为花键。这里需要指出,图11(a)上方的法兰并不是和其他部分一起通过粉末冶金方法制备的,是后焊接上去的。
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(a)正视 (b)俯视 (c)仰视
图11产品261000的实物图
图12所示为零件的图纸,采用第一视角画法。由于该零件形状复杂、特征众多,因此该图纸采用了3D图、主视图、左视图、右视图、局部剖视图、局部放大图、拆卸画法等表达方法,其中3D图、主视图、左视图、右视图和拆卸画法等表达了零件的主体结构和外形。该零件为一个内花键零件,花键的齿数为27,模数为1,压力角为45°。外观方面,零件左侧部分直径为54mm,长度9mm,该段通过圆锥角为60°、高度为1mm的圆台面向右过渡为直径55m,该段长度为10mm,再往右就是?65mm*3.5mm的法兰,法兰右侧为一段类齿轮结构,其最大直径为?57.197mm,齿宽为18.4mm,齿数为23,在类齿轮结构右侧焊接有厚度为2mm的法兰,工厂内部称该处法兰为焊叶。焊叶外径为65mm,内径为36mm。零件的总长度为46.3mm,最大直径为65mm。在零件左侧端面的?42mm的圆上均匀分布着2个M8的沉头螺纹孔,零件左端面上、螺纹孔位置之外有一些褶皱。零件的右端面均匀分布着8个深度10mm、宽度3.5mm的环形腰孔,经过换算可知,环形腰孔是分布在?41.5mm的圆上。零件外圆的齿形粗糙度要求为Rk3,其余位置表面粗糙度要求为Ra6.3。零件的形位公差要求比较多,故对生产该零件所用的模具要求比较高。
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图12 零件图纸
(二)工艺流程介绍
粉末冶金产品的生产要经过如下几个步骤:混粉、压制、烧结、热处理。根据产品不同和使用要求,还有可能需要增加其他的工序,如切削加工和蒸汽处理。该零件为汽车发动机的带轮,带轮在工作过程中要承受摩擦力和扭力,因此零件表面的硬度和整体的强度、韧性要求都比较高。因此,该零件生产步骤比较多。
第一步是混粉(主要是铁粉和合金粉)后的压制,将产品的模具在压机上安装好,再将粉末放入模具中,通过上下冲头的运动,将粉末压制成零件一个整体,即生坯。
第二步是烧结,压制后需要进行烧结,烧结的目的是使粉末由机械粘接,转变为原子间的结合,使产品致密化,烧结的温度通常大于1150℃,烧结时间大概在20min到30min左右。
第三步是整形,由于粉末的流动性问题,有时候粉末并不能完全充满整个模具,或者毛坯尺寸有超差现象,这时候就要进行整形。整形即为二次压制,将零件放入模具中,通过整形机进行加压,获得更为准确的尺寸。为了提高整形后零件表面的光滑度,常在加压前使用整形油。
第四步是机械加工,此步骤的目的是对产品尺寸进行修整,达成所需的粗糙度要求和尺寸要求。
第五步是焊接,焊接的目的是将焊叶焊接在零件的主体部分上,起到固定作用。焊接前需要检查来料情况,同时焊叶在使用之前需要进行除油和清洗,确保没有问题后再进行。焊接使用的方法一般为压焊,焊接过程中,必须对焊件施加压力,可加热或不加热,完成焊接过程。
第六步是热处理,热处理采用高频淬火工艺,通过高频感应线圈将零件加热到奥氏体化温度保温一段时间,然后在冷却油中冷却。淬火后零件表面为马氏体组织,硬度较高,进而保证零件在工作中具有良好的耐磨性,而零件中间仍为原有组织,使得零件具有较好的韧性。淬火后要进行回火,目的是为了淬火时的应力,减少裂纹发生的倾向。
第七步为蒸汽处理,蒸汽处理是为了在零件表面形成氧化膜,也是为了进一步提高致密度。这一步也是本文论述的重点。
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