发动机变速齿轮产品的粉末压制
日 期： 【摘要】 随着工业的进步与发展，对制造业的要求也越来越高，效率，质量的要求也相应提高，所以也推动着模具行业的发展，应运出了更多的产品、材料、工艺。其中粉末冶金行业发展迅速，产品资源利用率高，成型快，适用于结构相对简单，且能一次成型的零件。但是随着粉末冶金行业的发展与创新，越来越多的复杂的产品也能加工制造。粉末冶金运用粉末，通过模具的压制，然后烧结及一系列的加工做出成品。本文主要介绍了粉末冶金的压制工艺，粉末冶金用到的模具，粉末的材料以及制造原理，围绕着粉末冶金的选材，压制的模具，以及运用的自动化技术，压制的机器及粉末冶金的优缺点展开论述。压制着道工序，是粉末冶金生产制造的开端，是最重要的一道工序。产品的形状尺寸，密精度，都在这道工序完成。
目录
引言 1
一、产品零件图及三维建模图 2
（一）产品的剖视图 2
（二）产品的三维建模图 2
粉末冶金的压制原理 3
（一）压制成型的过程 4
（二）压制机器的构成 5
（三）压制的流转过程 7
三、粉末冶金的粉材 7
（一）分析粉材的性能 7
（二）分析粉材的材料 8
四、粉末冶金的模具 8
（一）粉末冶金模具的成型部分 8
（二）粉末冶金模具的安装结构 9
五、压制产品的后处理 10
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
模具作为重要的生产装备和工艺发展方向，在现代工业的规模发展中日益发挥着重要作用。模具技术特别是制造精密、复杂、长寿命模具设计，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。
近些年来随着工业的进步与发展，粉末冶金行业也发展迅速，而且粉末冶金产品的应用也越来越广泛，而且还增加了许多后处理工艺，使得粉末冶金件的强度更高、，密度更好、形状也越来越复杂，冶金件也变得切削少，甚至不切削的制造工艺，粉末冶金件性能越来越好，克服了许多技术性的障碍。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
本文主要介绍粉末冶金压制工序所压制的汽车发动机零部件，围绕着压制这道工序展开论述，从粉末冶金的压制原理，压制的模具，压制的粉材以及运用的自动化技术，压制的机器及粉末冶金的优缺点展开论述。压制这道工序，是粉末冶金生产制造的开端，是最重要的一道工序。产品的形状尺寸，精度，密度，都在这道工序完成。本文目的让大家了解粉末冶金压制工序的同时，也能了解到粉末冶金技术的应用。
一、产品零件图及三维建模图
（一）产品零件图
三维建模图
二、粉末冶金的压制原理
粉末压制有普通成型和特殊成型，普通成型就是利用钢模通过压机的压力将粉材挤压成一个固定形状产品的成型方法，特殊成型方法相对更加复杂多样，而且还具备其它特殊处理方式本文主要涉及普通成型。粉末冶金的压制成型是生产过程中最重要的一道工序，因为它是所有后续工艺的开端，有效地成型方式决定了正常的生产过程，它影响着后续工艺和产品的最终质量，对自动化，生产效率，和成本都有教的影响。压制用的机器有不同型号压机，如图21所示，就是一台250吨压力的压机，压制成型的产品质量和形状越大，其相对应的压机一般压力也越大。小压力的压机仅适合压制相对目前粉末冶金行业较大的产品很难生产甚至不能生产，而且粉末冶金件仅适用于一次开模的产品。这都是粉末冶金行业急需突破的地方。
图 21 压制机器
（一）压制成型的过程
粉末冶金产品主要是压制机器利用压力将粉材挤压成具有一定形状和尺寸的产品，压制机器的力度决定了产品的形成质量。压制成型的基本原理如图22所示，通过上冲和下冲的压力将型腔中的粉材压制成产品。
图22 成型原理图
图中压制原理图中由上冲模，下冲模，和芯棒构成。中心模一般固定不动，通过上冲和下冲的冲压形成所需要的产品胚体，脱模方式利用顶出机构，下冲不动，中心模向下移动，芯棒也向下移动，下冲就会把产品顶出。这就是压制的成型过程，然后机械手夹取产品进行流转。此图为简单的原理示意图，一般压制的产品都有凸台，上冲模中就还有模具，通过调节模板之间的距离，来控制各个模具的压制距离，从而形成尺寸高度不同的凸台。还有些带孔的产品，就会在模板上加上芯棒，通过挤压形成孔，孔的深度也是通过调节模板距离来控制的，压制的产品尺寸都是通过调节模板之间的距离来控制的。
（二）压制的机器构成
1、压制的模具
压制的机器有许多部位构成最重要的就是压制的模具，压制的模具是产品制造的关键，产品的尺寸和密度等因素都是通过控制模板的距离来调节的。如图23所示，就是下冲模具和上冲模具，从下冲中就可以看到芯棒和型腔的结构。通过挤压出有齿部纹理的产品。
图23 下冲和上冲
压机的制动装置，
压机的制动装置是控制机器运行的装置，给模具施力从而是模具运行压出产品，同时又起到保护作用，一旦出现问题会在不到一秒的反应时间里立即停止。
3、进料装置主要用于供应粉材，进料装置由粉桶、粉管和料靴构成，粉末冶金用的粉材一般都是1000KG一袋，当然也有其他的重量，通过吊机将粉材吊至粉桶上方，打开粉袋，粉材就会流通充满整个粉桶，粉管以及料靴。通过机器的进给，料靴的开关来填满模具的腔体，然后模具挤压形成产品。
4、辅助工具随着科技的发展有设计的感应器、如图24的机械手和磁头，机械手和磁头的工作都是通过感应器控制。感应器照射出红光，在机械手或磁头工作区域内照射到产品机械手和磁头就会工作，机械手会夹取产品，磁头会吸取产品。机械手的夹紧松开，磁头的吸取都是通过感应器控制，感应器又通过红外线感应产品，从而控制机械手的夹取产品和运转。
图24 机械手和磁头
5、自动化装置，自动化装置主要用来保证产品自动流转，有序摆放。按照预先设定的程序通过机械手、磁头和传送带等辅助工具流转产品。自动化装置有固定的程序，而且不同的尺寸规格的产品会通过不同的程序控制，粉末冶金产品都是通过cube板来保存和运转，cube板共十层，全都是自动化控制产品摆放数量和摆放方式，当一层产品摆放满之后，自动化程序会自动调至下一层，继续摆放。直至十层摆满。
压制的流转过程
压制的产品流转目前大多都是通过自动化程序控制，首先当产品被压机压出来后，通过机械手夹取放至传送带上，然后再通过磁力机械手吸取放到机械手组上，机械手组有六个机械手，通过中间杆连接，移动方式为旋转移动，其中有一个机械手控制产品重量，这个机械手下方有一个称重台，当机械手夹取产品旋转到称重台上方时，称重台的托盘升起，机械手夹爪松开，产品就被放到了托盘上，托盘下降到称重台位置称重，称重完毕，托盘升起，机械手夹取产品，继续旋转，当称取的产品重量不在要求范围之内时，机械手旋转到报废箱上方，夹爪自动松开，产品就掉到报废箱中报废，如果产品重量合格就会继续旋转到毛刷机，毛刷机分为上下两个毛刷，当机械手夹取产品旋转到此处时，毛刷机的感应器感应到产品，就会开启毛刷，毛刷上下闭合，毛刷转动，将产品上面的毛刺刷掉。机械手继续转动，这时就会有一个磁头将产品吸取到传送带上，传送带上还有个吹气装置，当产品经过时吹气阀门自动打开，目的是吹掉产品表面的残留粉末，因为残留的粉末一旦烧结过后就很难处理。被吹过的产品继续流转，直至被挡块挡住，感应器感应到产品磁头会将产品吸起，按预先设定的程序将产品摆放到cube板中。这是一个产品从模具中压出来到被摆放到板中的一个流程。当一层产品摆放满之后，自动化程序会自动调至下一层，继续摆放。直至十层摆满。更换一个空cube板，继续生产。
目录
引言 1
一、产品零件图及三维建模图 2
（一）产品的剖视图 2
（二）产品的三维建模图 2
粉末冶金的压制原理 3
（一）压制成型的过程 4
（二）压制机器的构成 5
（三）压制的流转过程 7
三、粉末冶金的粉材 7
（一）分析粉材的性能 7
（二）分析粉材的材料 8
四、粉末冶金的模具 8
（一）粉末冶金模具的成型部分 8
（二）粉末冶金模具的安装结构 9
五、压制产品的后处理 10
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
模具作为重要的生产装备和工艺发展方向，在现代工业的规模发展中日益发挥着重要作用。模具技术特别是制造精密、复杂、长寿命模具设计，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。
近些年来随着工业的进步与发展，粉末冶金行业也发展迅速，而且粉末冶金产品的应用也越来越广泛，而且还增加了许多后处理工艺，使得粉末冶金件的强度更高、，密度更好、形状也越来越复杂，冶金件也变得切削少，甚至不切削的制造工艺，粉末冶金件性能越来越好，克服了许多技术性的障碍。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
本文主要介绍粉末冶金压制工序所压制的汽车发动机零部件，围绕着压制这道工序展开论述，从粉末冶金的压制原理，压制的模具，压制的粉材以及运用的自动化技术，压制的机器及粉末冶金的优缺点展开论述。压制这道工序，是粉末冶金生产制造的开端，是最重要的一道工序。产品的形状尺寸，精度，密度，都在这道工序完成。本文目的让大家了解粉末冶金压制工序的同时，也能了解到粉末冶金技术的应用。
一、产品零件图及三维建模图
（一）产品零件图
三维建模图
二、粉末冶金的压制原理
粉末压制有普通成型和特殊成型，普通成型就是利用钢模通过压机的压力将粉材挤压成一个固定形状产品的成型方法，特殊成型方法相对更加复杂多样，而且还具备其它特殊处理方式本文主要涉及普通成型。粉末冶金的压制成型是生产过程中最重要的一道工序，因为它是所有后续工艺的开端，有效地成型方式决定了正常的生产过程，它影响着后续工艺和产品的最终质量，对自动化，生产效率，和成本都有教的影响。压制用的机器有不同型号压机，如图21所示，就是一台250吨压力的压机，压制成型的产品质量和形状越大，其相对应的压机一般压力也越大。小压力的压机仅适合压制相对目前粉末冶金行业较大的产品很难生产甚至不能生产，而且粉末冶金件仅适用于一次开模的产品。这都是粉末冶金行业急需突破的地方。
图 21 压制机器
（一）压制成型的过程
粉末冶金产品主要是压制机器利用压力将粉材挤压成具有一定形状和尺寸的产品，压制机器的力度决定了产品的形成质量。压制成型的基本原理如图22所示，通过上冲和下冲的压力将型腔中的粉材压制成产品。
图22 成型原理图
图中压制原理图中由上冲模，下冲模，和芯棒构成。中心模一般固定不动，通过上冲和下冲的冲压形成所需要的产品胚体，脱模方式利用顶出机构，下冲不动，中心模向下移动，芯棒也向下移动，下冲就会把产品顶出。这就是压制的成型过程，然后机械手夹取产品进行流转。此图为简单的原理示意图，一般压制的产品都有凸台，上冲模中就还有模具，通过调节模板之间的距离，来控制各个模具的压制距离，从而形成尺寸高度不同的凸台。还有些带孔的产品，就会在模板上加上芯棒，通过挤压形成孔，孔的深度也是通过调节模板距离来控制的，压制的产品尺寸都是通过调节模板之间的距离来控制的。
（二）压制的机器构成
1、压制的模具
压制的机器有许多部位构成最重要的就是压制的模具，压制的模具是产品制造的关键，产品的尺寸和密度等因素都是通过控制模板的距离来调节的。如图23所示，就是下冲模具和上冲模具，从下冲中就可以看到芯棒和型腔的结构。通过挤压出有齿部纹理的产品。
图23 下冲和上冲
压机的制动装置，
压机的制动装置是控制机器运行的装置，给模具施力从而是模具运行压出产品，同时又起到保护作用，一旦出现问题会在不到一秒的反应时间里立即停止。
3、进料装置主要用于供应粉材，进料装置由粉桶、粉管和料靴构成，粉末冶金用的粉材一般都是1000KG一袋，当然也有其他的重量，通过吊机将粉材吊至粉桶上方，打开粉袋，粉材就会流通充满整个粉桶，粉管以及料靴。通过机器的进给，料靴的开关来填满模具的腔体，然后模具挤压形成产品。
4、辅助工具随着科技的发展有设计的感应器、如图24的机械手和磁头，机械手和磁头的工作都是通过感应器控制。感应器照射出红光，在机械手或磁头工作区域内照射到产品机械手和磁头就会工作，机械手会夹取产品，磁头会吸取产品。机械手的夹紧松开，磁头的吸取都是通过感应器控制，感应器又通过红外线感应产品，从而控制机械手的夹取产品和运转。
图24 机械手和磁头
5、自动化装置，自动化装置主要用来保证产品自动流转，有序摆放。按照预先设定的程序通过机械手、磁头和传送带等辅助工具流转产品。自动化装置有固定的程序，而且不同的尺寸规格的产品会通过不同的程序控制，粉末冶金产品都是通过cube板来保存和运转，cube板共十层，全都是自动化控制产品摆放数量和摆放方式，当一层产品摆放满之后，自动化程序会自动调至下一层，继续摆放。直至十层摆满。
压制的流转过程
压制的产品流转目前大多都是通过自动化程序控制，首先当产品被压机压出来后，通过机械手夹取放至传送带上，然后再通过磁力机械手吸取放到机械手组上，机械手组有六个机械手，通过中间杆连接，移动方式为旋转移动，其中有一个机械手控制产品重量，这个机械手下方有一个称重台，当机械手夹取产品旋转到称重台上方时，称重台的托盘升起，机械手夹爪松开，产品就被放到了托盘上，托盘下降到称重台位置称重，称重完毕，托盘升起，机械手夹取产品，继续旋转，当称取的产品重量不在要求范围之内时，机械手旋转到报废箱上方，夹爪自动松开，产品就掉到报废箱中报废，如果产品重量合格就会继续旋转到毛刷机，毛刷机分为上下两个毛刷，当机械手夹取产品旋转到此处时，毛刷机的感应器感应到产品，就会开启毛刷，毛刷上下闭合，毛刷转动，将产品上面的毛刺刷掉。机械手继续转动，这时就会有一个磁头将产品吸取到传送带上，传送带上还有个吹气装置，当产品经过时吹气阀门自动打开，目的是吹掉产品表面的残留粉末，因为残留的粉末一旦烧结过后就很难处理。被吹过的产品继续流转，直至被挡块挡住，感应器感应到产品磁头会将产品吸起，按预先设定的程序将产品摆放到cube板中。这是一个产品从模具中压出来到被摆放到板中的一个流程。当一层产品摆放满之后，自动化程序会自动调至下一层，继续摆放。直至十层摆满。更换一个空cube板，继续生产。
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