粉末冶金制作齿毂产品的工艺流程
本文中主要介绍粉末冶金制作汽车变速箱中的齿毂零件的生产过程，来讲诉粉末冶金的工艺。随着汽车行业的发展，对与汽车的零件要求质量和效率也要提高。于是带动了粉末冶金行业的飞速发展，因为其原材料利用率高，成本低，能一次成型加上后几个工序就可以投入使用。在这里我会为大家详细的表述它的工艺，压制，烧结，喷砂，整形。并对粉末冶金加工齿毂产品的作业方法做出详细的论述。让大家能初步了解粉末冶金加工工艺。
目录
引言 1
一、粉末冶金简介 2
二、零件分析 3
（一）零件简介 3
（二）图形尺寸分析 3
三、粉材的选用 5
四、模具 6
五﹑压制工艺 7
（一）压机的选用 7
（二）压机齿毂产品的流转 8
（三）压制生坯齿毂产品的不良 8
六﹑烧结工艺 10
（一）烧结炉的介绍 10
（二）烧结的参数 10
（三）烧结的作业方法 11
七﹑喷砂工艺 12
（一）喷砂工作原理 12
（二）喷砂工作流程 12
八﹑齿毂产品机加工工艺 13
九﹑整形工艺 14
（一）整形的原理 14
（二）整形的操作流程 14
十﹑终检和外发 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
苏州的米巴精密零（中国）有限公司是专业从事粉末冶金的龙头企业，专门制作汽车变速箱及发动机零件的公司，从齿毂产品的第一道工序到最后的零件的完成都能完成。作为其公司生产线的一员，我从2017年7月份入职以来已经在公司实习九个月了，期间从入职的米巴学院结业到产线实习接触到了非常多的零件，加深模具的选用，齿毂产品的生产工艺的理解。
由于工业的发展现在成本低，效率高，质量好的生产发展趋势越来越受到关注，而由于粉末冶金的只要一次成型，只要加上辅助工序即可完成，具有良好的经济效益。
本文以双离合变速器的零件之一齿毂来阐述粉末冶金的工艺。从粉材的选用，压制的模具，烧结结的气氛，及后两到 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
工序是为了齿毂产品的精度更高（喷砂，整形）。本文的目的是让大家了解粉末冶金的工艺，同时也能了解粉末冶金技术的应用。
一、粉末冶金简介
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料，经过压制成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，二者均属于粉末烧结技术。在新材料的发展中起着至关重要的作用。
优点：绝大多数难熔金属及其化合物、混合合金、多孔材料只能用粉末冶金方法制作。
由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的粗坯，而不需要或很少需要随后的机械加工，所以能极大节约金属降低成本。
由于粉末冶金生产过程中并不融化材料，所以不会混入杂质，而烧结一般在真空和还氧中进行不怕氧化，也不会给材料带来污染故有可能制取高纯度的材料。
齿毂产品在使用中噪音小，重量比其他工艺齿毂产品低。
缺点：齿毂产品强度、韧性差，由于粉末压制而成的压坯，内部孔隙不能完全消除，因此强度和韧性比相同成分的铸件和锻件差。
不能制成大型齿毂产品，由于粉末流动性比金属液差，所以形状的大小受到一定限制，重量基本不会超过五公斤。
由于压模成本较高，所以只适合在大批量生产中使用。
二、零件分析
（一）零件简介
图21 产品正面 图22 产品背面
如图11，图12所示其就是粉末冶金做的生坯零件，用于一汽大众CC的变速箱的一款零件齿毂。它应用于双离合变速器使变速过程流畅，传动过程不间断。并是压机压制只需一次成形的模样。中心的通孔是用中心棒在双离合变速箱中与其它产品相连接使用，外齿则是可以直接啮合传动。
（二）图形尺寸分析
23 主视图 图24 左视图
如图23（主视图），图24（左视图），其外径为直径84mm，外齿内圈直径62.5mm，上公差—0.02，下公差0，外辅板直径54mm，内辅板直径51.5mm，HUB直径40mm。
压制尺寸，齿高20.345mm上下公差0.08mm，齿平行度0~0.08mm，HUB14.97mm上下公差0.07mm，HUB平行度0~0.07mm，齿到HUB高1.42mm上下公差0.075mm，内辅板到HUB高7.775mm上下公差0.05mm，外辅板到HUB高9.40mm上下公差0.075mm。辅板高度7.19mm上下公差0.1mm。
三、粉材的选用
粉末冶金的齿毂产品都是用金属粉压制形成，如图31。粉末通过挤压成型变成齿毂产品，利于成型同时要利于脱模，又要保证烧结后齿毂产品的性能，所以铁粉同时还要添加润滑剂和其他金属元素及可能还有非金属材料。
粉末原料的性能取决于粉末颗粒的大小和粒度的组成，粉末原料的选择对于零件密度、强度以及其他性能能否达到要求至关重要，对于模具设计也有非常重要的影响，原料粉不同，以及所选原料粉相应的后处理工艺的不同，将直接影响模具参数的确定。
图31 原材料粉材
本文中论述的齿毂零件用的是铁粉含量为：Fe 90%~95% C(碳) 0.4%~0.7% Cr（镉） 1.4%~2.2% Ni（锂） 1.6%~2.4% 其它 +2%。
四、模具
图41 上模冲头 图42 下模架
如图41为模具的上冲头，图42为模具的下冲模架（母模）。
模具是控制齿毂产品尺寸和精度的重要手段，其的精度等级比齿毂产品的等级要高出两个级别。由图41组装成上模 通过挤压上模下行在下模中的模腔中形成齿毂产品，控制上下的间距来控制齿毂产品的尺寸，压力的大小来保证齿毂产品的密度。
模具都是在压机外预族装的，预组装可以提前安装并计算好组装好所需要的技术参数，在压机要更换其他产品的时候可以直接放进压机，调试时无需在计算相应的技术参数，可以极大的节约换产品时换模具的时间，这也时米巴企业更换模具的一大特色。
五﹑压制工艺
（一）压机的选用
图51 料靴放粉示意图
压机的种类很多，在我实习单位有80T、140T、250T、500T、700T五种不同吨位的压制设备，它们分机械式与液压式两种类别，在选用压机种类的时候我们会要关心是选用液压还是机械式的压机，选用液压的额定压压力要大于生坯所要的压力，若要用机械式的要根据产图品的高度来计算压机所能够产生的压力大小。本文所讲述的齿毂需要210吨的压力才能压出所需要的力学性能，所以选择250T的设备生产，它的额定压力能达到250吨，可以满足齿毂的需求，如图51为压机用模具压产品示意图。
目录
引言 1
一、粉末冶金简介 2
二、零件分析 3
（一）零件简介 3
（二）图形尺寸分析 3
三、粉材的选用 5
四、模具 6
五﹑压制工艺 7
（一）压机的选用 7
（二）压机齿毂产品的流转 8
（三）压制生坯齿毂产品的不良 8
六﹑烧结工艺 10
（一）烧结炉的介绍 10
（二）烧结的参数 10
（三）烧结的作业方法 11
七﹑喷砂工艺 12
（一）喷砂工作原理 12
（二）喷砂工作流程 12
八﹑齿毂产品机加工工艺 13
九﹑整形工艺 14
（一）整形的原理 14
（二）整形的操作流程 14
十﹑终检和外发 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
苏州的米巴精密零（中国）有限公司是专业从事粉末冶金的龙头企业，专门制作汽车变速箱及发动机零件的公司，从齿毂产品的第一道工序到最后的零件的完成都能完成。作为其公司生产线的一员，我从2017年7月份入职以来已经在公司实习九个月了，期间从入职的米巴学院结业到产线实习接触到了非常多的零件，加深模具的选用，齿毂产品的生产工艺的理解。
由于工业的发展现在成本低，效率高，质量好的生产发展趋势越来越受到关注，而由于粉末冶金的只要一次成型，只要加上辅助工序即可完成，具有良好的经济效益。
本文以双离合变速器的零件之一齿毂来阐述粉末冶金的工艺。从粉材的选用，压制的模具，烧结结的气氛，及后两到 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
工序是为了齿毂产品的精度更高（喷砂，整形）。本文的目的是让大家了解粉末冶金的工艺，同时也能了解粉末冶金技术的应用。
一、粉末冶金简介
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料，经过压制成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，二者均属于粉末烧结技术。在新材料的发展中起着至关重要的作用。
优点：绝大多数难熔金属及其化合物、混合合金、多孔材料只能用粉末冶金方法制作。
由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的粗坯，而不需要或很少需要随后的机械加工，所以能极大节约金属降低成本。
由于粉末冶金生产过程中并不融化材料，所以不会混入杂质，而烧结一般在真空和还氧中进行不怕氧化，也不会给材料带来污染故有可能制取高纯度的材料。
齿毂产品在使用中噪音小，重量比其他工艺齿毂产品低。
缺点：齿毂产品强度、韧性差，由于粉末压制而成的压坯，内部孔隙不能完全消除，因此强度和韧性比相同成分的铸件和锻件差。
不能制成大型齿毂产品，由于粉末流动性比金属液差，所以形状的大小受到一定限制，重量基本不会超过五公斤。
由于压模成本较高，所以只适合在大批量生产中使用。
二、零件分析
（一）零件简介
图21 产品正面 图22 产品背面
如图11，图12所示其就是粉末冶金做的生坯零件，用于一汽大众CC的变速箱的一款零件齿毂。它应用于双离合变速器使变速过程流畅，传动过程不间断。并是压机压制只需一次成形的模样。中心的通孔是用中心棒在双离合变速箱中与其它产品相连接使用，外齿则是可以直接啮合传动。
（二）图形尺寸分析
23 主视图 图24 左视图
如图23（主视图），图24（左视图），其外径为直径84mm，外齿内圈直径62.5mm，上公差—0.02，下公差0，外辅板直径54mm，内辅板直径51.5mm，HUB直径40mm。
压制尺寸，齿高20.345mm上下公差0.08mm，齿平行度0~0.08mm，HUB14.97mm上下公差0.07mm，HUB平行度0~0.07mm，齿到HUB高1.42mm上下公差0.075mm，内辅板到HUB高7.775mm上下公差0.05mm，外辅板到HUB高9.40mm上下公差0.075mm。辅板高度7.19mm上下公差0.1mm。
三、粉材的选用
粉末冶金的齿毂产品都是用金属粉压制形成，如图31。粉末通过挤压成型变成齿毂产品，利于成型同时要利于脱模，又要保证烧结后齿毂产品的性能，所以铁粉同时还要添加润滑剂和其他金属元素及可能还有非金属材料。
粉末原料的性能取决于粉末颗粒的大小和粒度的组成，粉末原料的选择对于零件密度、强度以及其他性能能否达到要求至关重要，对于模具设计也有非常重要的影响，原料粉不同，以及所选原料粉相应的后处理工艺的不同，将直接影响模具参数的确定。
图31 原材料粉材
本文中论述的齿毂零件用的是铁粉含量为：Fe 90%~95% C(碳) 0.4%~0.7% Cr（镉） 1.4%~2.2% Ni（锂） 1.6%~2.4% 其它 +2%。
四、模具
图41 上模冲头 图42 下模架
如图41为模具的上冲头，图42为模具的下冲模架（母模）。
模具是控制齿毂产品尺寸和精度的重要手段，其的精度等级比齿毂产品的等级要高出两个级别。由图41组装成上模 通过挤压上模下行在下模中的模腔中形成齿毂产品，控制上下的间距来控制齿毂产品的尺寸，压力的大小来保证齿毂产品的密度。
模具都是在压机外预族装的，预组装可以提前安装并计算好组装好所需要的技术参数，在压机要更换其他产品的时候可以直接放进压机，调试时无需在计算相应的技术参数，可以极大的节约换产品时换模具的时间，这也时米巴企业更换模具的一大特色。
五﹑压制工艺
（一）压机的选用
图51 料靴放粉示意图
压机的种类很多，在我实习单位有80T、140T、250T、500T、700T五种不同吨位的压制设备，它们分机械式与液压式两种类别，在选用压机种类的时候我们会要关心是选用液压还是机械式的压机，选用液压的额定压压力要大于生坯所要的压力，若要用机械式的要根据产图品的高度来计算压机所能够产生的压力大小。本文所讲述的齿毂需要210吨的压力才能压出所需要的力学性能，所以选择250T的设备生产，它的额定压力能达到250吨，可以满足齿毂的需求，如图51为压机用模具压产品示意图。
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