汽车发动机套筒移位零件粉末冶金加工工艺分析(附件)【字数：5798】
本论文分析汽车发动机用机械套筒零部件的性能及尺寸要求，选用混合铁粉作为原材料，并选择德国LAUFFERCP250吨压机及配套模具完成压制成型。使用烧结炉对冲压产品进行烧结热处理以提高力学性能。选择SP500吨整形机，对烧结产品进行整形处理，使其满足成品图纸尺寸及性能要求。生产过程中随机取样，使用高度规、轮廓仪、跳动仪、粗糙度仪、三坐标机器测量尺寸偏差。使用本文加工工艺生产出的套筒零件，经外观及性能检验，在现代的新型技术中，粉末冶金技术可以直接制成多孔及半致密化，甚至全致密化的制品。在材料、技术、能源的回收利用上，大大优于其他的加工。所以在这个现代化新时代中，粉末冶金技术为现在的工业界带来了不可多得的机遇。
目录
引言 1
一、发动机用套筒移位零件的粉末冶金压制的工艺 2
1.工程图纸分析 2
2.粉末冶金材料的选择 2
3.模具的选择 3
4.压制机床的选择 4
5.压制完成后的零件 6
6.压制检验计划 6
7.压制完成后的运输 7
二、发动机用套筒移位零件的粉末冶金烧结的工艺 7
三、发动机用套筒移位零件的粉末冶金整形的工艺 9
1.整型设备的选择 9
2.工程图纸分析 11
3. 整形的过程 11
四、发动机用套筒移位零件的粉末冶金检测 12
1.产线检测 12
2.质量部检测 12
总结 15
致谢 17
引言
套筒属于机械加工生产中的常用构件，其在我国的由来已久，早在古时便有了套筒生产的工艺，发展至今已经形成了多种类型。常见套筒类型包括螺栓、直螺纹和钢筋套筒等。在现代工业快速发展的基础上，套筒制作的工艺也日趋完善，工艺手段也呈现出多样化发展，但每种工艺手段均存在一定的优势和不足，在实际加工中可以根据套筒的应用需求选择特定的工艺手段。其中粉末冶金工艺的应用优势较为突出，不仅能够保障套筒加工的精确性，也可节约大量生产材料，同时具备价格优势和生产优势。
现阶段，套筒构件已经成为轮船、汽车、飞机等设备制造中不可缺少的构件之一，且我国的套筒制作工艺也已 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
经取得了较大的进展。
在前期的套筒加工生产中，多是以传统工艺为主，不仅存在生产效率低的问题，还会产生大量的资源浪费。因此，科研人员加大了对套筒生产工艺的研究力度，粉末冶金工艺便是在此基础上推出，并被广泛应用的一类新型套筒加工工艺。
主要研究内容
本文阐述了基于粉末冶金的套筒类零件加工工艺，讨论了主要包括以下几方面的内容：
1.发动机用套筒移位零件的粉末冶金工艺的编制
（一）发动机用套筒移位零件的粉末冶金压制的工艺
（二）发动机用套筒移位零件的粉末冶金烧结的工艺
（三）发动机用套筒移位零件的粉末冶金整形的工艺
（四）发动机用套筒移位零件的粉末冶金检验计划
一、发动机用套筒移位零件的粉末冶金压制的工艺
1.工程图纸分析
工程图纸（如图21所示）零件的总高是编号是⑤和⑦的总和，齿高为⑦，HUB高为⑤，图例为1：2。倒角为⑨，图例为5：1。BB图例为1：2。外直径为?和?，内直径为?和?。标记面的平行度为⑥，弧度为⑩，图上其余的图例为1：1。该工程图纸所对应的序号分别是生坯零件的尺寸。
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图21 工程图纸
发动机的内部构造较为精密，对内部零件的使用寿命，使用性能和传动性能等提出了较高的要求，且存在结构紧凑的特性。各个零件的外表面和内表面均属于特殊形状，零件之间的匹配精度较高。如果采取车铣方法进行零件加工，不仅会影响加工效率，还很难达到零件的精度需求。尤其是对控油套的精度提出了较高的要求。因此，可以优先选用粉末冶金工艺进行控油套加工，使其精度和性能均能满足发动机装配的需求。
2.粉末冶金材料的选择
粉末冶金粉材的选择为混合铁粉，含量包括铁、铜、钢、石墨、润滑剂等。其中铁的标称成份和重量比为97.45%，铜的为1.8%，石墨为0.75%，润滑剂为0.9%。该铁粉的表观密度为3.1g/cm3，流速为30.3s/50g。钢粉的化学分析包括碳、氧、硫、锰。它们的成分分别为0.004%WT、0.09%WT、0.008%WT、0.2%WT。压缩性为528MPa，混粉的化学分析为铜含量、润滑剂+粘结剂、石墨。
注释:压缩长方形块的密度达到7.0g/cm3，在1120摄氏度下烧结25分钟，其中氮气跟氢气比为90/10。所以选择粉末冶金粉材原材料FA834C1。
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图22 混合铁粉
3.模具的选择
零件加工模具见图23，其形状与规格直接决定着零件的形状与大小，同时在加工过程中的压制力度也会对零件自身密度产生直接影响。
模具结构分为四个部分，主要包括上冲头、下冲头、中模和芯轴，模具的主体材料以HRA8794等硬质合金为主，主要是由于其具备耐磨、抗压和抗弯曲等特性，可以适用于粉末冶金工艺的基本要求。
模具的合理选用是保障零件加工质量的重要前提。一般而言，制造部门在接收到零件设计图之后，必须及时联系模具部门，让其根据零件生产计划提前准备好相应的模具，这可在一定程度上缩短零件加工的时间。模具准备就位后，应由专业的技术人员安装模具并进行调试，最后进行零件加工，首个加工完成的零件需要到质量部门进行性能检验，并查看其精度是否符合零件加工要求，通过检验后便可进行量产。
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图23 零件加工所需的模具
4.压制机床的选择
（1）设备的选择
模具就位后，便需合理选择压机设备，压机设备的主要作用为将特定量的金属粉压制成型，使其具备一定的力学性能。
本次研究中所选用的压制设备为由德国专业制造商LAUFFER生产的全液压控制压力机，其压制范围可达25吨/cm2。利用压制机进行零件加工的过程就是使金属粉末成型，将其压制成特定形状的过程，主要目的是使零件尺寸和密度初步成型，属于粉末冶金加工中十分重要的加工环节。压制机设备见图24。
压制机设备主要可以被分为两个系统：其一为液压系统，主要作用为使压制机在压制过程中保持良好的稳定性；其二为控制系统，主要是根据计算机控制系统中的参数来执行相应的控制操作，使零件的尺寸规格以及精密度满足实际生产要求。
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图24 加工设备
目录
引言 1
一、发动机用套筒移位零件的粉末冶金压制的工艺 2
1.工程图纸分析 2
2.粉末冶金材料的选择 2
3.模具的选择 3
4.压制机床的选择 4
5.压制完成后的零件 6
6.压制检验计划 6
7.压制完成后的运输 7
二、发动机用套筒移位零件的粉末冶金烧结的工艺 7
三、发动机用套筒移位零件的粉末冶金整形的工艺 9
1.整型设备的选择 9
2.工程图纸分析 11
3. 整形的过程 11
四、发动机用套筒移位零件的粉末冶金检测 12
1.产线检测 12
2.质量部检测 12
总结 15
致谢 17
引言
套筒属于机械加工生产中的常用构件，其在我国的由来已久，早在古时便有了套筒生产的工艺，发展至今已经形成了多种类型。常见套筒类型包括螺栓、直螺纹和钢筋套筒等。在现代工业快速发展的基础上，套筒制作的工艺也日趋完善，工艺手段也呈现出多样化发展，但每种工艺手段均存在一定的优势和不足，在实际加工中可以根据套筒的应用需求选择特定的工艺手段。其中粉末冶金工艺的应用优势较为突出，不仅能够保障套筒加工的精确性，也可节约大量生产材料，同时具备价格优势和生产优势。
现阶段，套筒构件已经成为轮船、汽车、飞机等设备制造中不可缺少的构件之一，且我国的套筒制作工艺也已 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
经取得了较大的进展。
在前期的套筒加工生产中，多是以传统工艺为主，不仅存在生产效率低的问题，还会产生大量的资源浪费。因此，科研人员加大了对套筒生产工艺的研究力度，粉末冶金工艺便是在此基础上推出，并被广泛应用的一类新型套筒加工工艺。
主要研究内容
本文阐述了基于粉末冶金的套筒类零件加工工艺，讨论了主要包括以下几方面的内容：
1.发动机用套筒移位零件的粉末冶金工艺的编制
（一）发动机用套筒移位零件的粉末冶金压制的工艺
（二）发动机用套筒移位零件的粉末冶金烧结的工艺
（三）发动机用套筒移位零件的粉末冶金整形的工艺
（四）发动机用套筒移位零件的粉末冶金检验计划
一、发动机用套筒移位零件的粉末冶金压制的工艺
1.工程图纸分析
工程图纸（如图21所示）零件的总高是编号是⑤和⑦的总和，齿高为⑦，HUB高为⑤，图例为1：2。倒角为⑨，图例为5：1。BB图例为1：2。外直径为?和?，内直径为?和?。标记面的平行度为⑥，弧度为⑩，图上其余的图例为1：1。该工程图纸所对应的序号分别是生坯零件的尺寸。
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图21 工程图纸
发动机的内部构造较为精密，对内部零件的使用寿命，使用性能和传动性能等提出了较高的要求，且存在结构紧凑的特性。各个零件的外表面和内表面均属于特殊形状，零件之间的匹配精度较高。如果采取车铣方法进行零件加工，不仅会影响加工效率，还很难达到零件的精度需求。尤其是对控油套的精度提出了较高的要求。因此，可以优先选用粉末冶金工艺进行控油套加工，使其精度和性能均能满足发动机装配的需求。
2.粉末冶金材料的选择
粉末冶金粉材的选择为混合铁粉，含量包括铁、铜、钢、石墨、润滑剂等。其中铁的标称成份和重量比为97.45%，铜的为1.8%，石墨为0.75%，润滑剂为0.9%。该铁粉的表观密度为3.1g/cm3，流速为30.3s/50g。钢粉的化学分析包括碳、氧、硫、锰。它们的成分分别为0.004%WT、0.09%WT、0.008%WT、0.2%WT。压缩性为528MPa，混粉的化学分析为铜含量、润滑剂+粘结剂、石墨。
注释:压缩长方形块的密度达到7.0g/cm3，在1120摄氏度下烧结25分钟，其中氮气跟氢气比为90/10。所以选择粉末冶金粉材原材料FA834C1。
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图22 混合铁粉
3.模具的选择
零件加工模具见图23，其形状与规格直接决定着零件的形状与大小，同时在加工过程中的压制力度也会对零件自身密度产生直接影响。
模具结构分为四个部分，主要包括上冲头、下冲头、中模和芯轴，模具的主体材料以HRA8794等硬质合金为主，主要是由于其具备耐磨、抗压和抗弯曲等特性，可以适用于粉末冶金工艺的基本要求。
模具的合理选用是保障零件加工质量的重要前提。一般而言，制造部门在接收到零件设计图之后，必须及时联系模具部门，让其根据零件生产计划提前准备好相应的模具，这可在一定程度上缩短零件加工的时间。模具准备就位后，应由专业的技术人员安装模具并进行调试，最后进行零件加工，首个加工完成的零件需要到质量部门进行性能检验，并查看其精度是否符合零件加工要求，通过检验后便可进行量产。
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图23 零件加工所需的模具
4.压制机床的选择
（1）设备的选择
模具就位后，便需合理选择压机设备，压机设备的主要作用为将特定量的金属粉压制成型，使其具备一定的力学性能。
本次研究中所选用的压制设备为由德国专业制造商LAUFFER生产的全液压控制压力机，其压制范围可达25吨/cm2。利用压制机进行零件加工的过程就是使金属粉末成型，将其压制成特定形状的过程，主要目的是使零件尺寸和密度初步成型，属于粉末冶金加工中十分重要的加工环节。压制机设备见图24。
压制机设备主要可以被分为两个系统：其一为液压系统，主要作用为使压制机在压制过程中保持良好的稳定性；其二为控制系统，主要是根据计算机控制系统中的参数来执行相应的控制操作，使零件的尺寸规格以及精密度满足实际生产要求。
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图24 加工设备
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