delphi汽车发动机的stator齿轮零件的加工工艺分析
【】本文主要介绍Delphi汽车发动机stator齿轮零件，零件来自于中国米巴精密制造零部件有限公司的发动机内部零件，主要研究的是stator零件的生产流程，首先是压制备模和整型备模，然后经过压制，烧结，整型，在经过高频淬火，再到清洗和侵油防锈，最后是检验与包装这一系列主要步骤和注意事项。以及对粉末冶金中一些不良品进行分析，如压制过程中会出现毛刺、齿部裂纹、齿内部掉分、孔内拉伤、断齿、台阶R角处裂纹等情况的分析。本文虽讲述的是Stator齿轮零件的成型工艺，但是其成型工艺的核心是粉末冶金的生产工艺，可用于难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料等难以制造的零件材料，不同的是在于工序材料及模具的改善了。
目录
引言 1
一、零件分析 2
（一）零件介绍 2
（二）图形尺寸 2
二、粉末冶金的优缺点 4
（一）粉末冶金的优点 4
（二）粉末冶金的弊端 4
三、STATOR齿轮的粉末冶金成型工艺 5
（一）备模及生产设备的选用 5
（二）粉末的制取 5
（三）压制 6
（四）烧结。 6
（五）后处理 8
（六）终检包装 9
总结 10
参考文献 11
致 谢 12
引言
上世纪五十年代我国在粉末冶金方面的基础几乎为零，经过近六十年的发展，从无到有，从小到大，我国在多个领域以及成为粉末冶金的大国。粉末冶金是以金属粉末或是用金属粉末与非金属粉末的混合而成的混合物为原料通过压制、烧结、后处理等一系列工艺工序制造金属材料和制品的一门制造技术。粉末冶金因其生产成本低、加工流程短等特点。粉末冶金不仅仅局限于“粉末”与“冶金”这两个字眼，更是一门跨多学科领域的技术，所以在未来粉末冶金技术有着广阔的发展空间和良好的前景。粉末冶金是现代化机械零件加工中不可或缺的一种手段，这种方法所使用的原材料为金属粉末或者金属粉末与非金属粉末混合物，然后通过成型烧结这一系列流程加工成所需要的零件。本次主要通过对Delphi汽车发动机stator零件的加工工艺分析包括零件图的分析、材料的选用、加工流程、热处理、不良品检测等一系列过程巩 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
自己在粉末冶金这方面的知识，为以后的工作生涯奠定基础、积累经验。
一、零件分析
（一）零件介绍
本课题的选材为Delphi汽车发动机内的一个传动零件stator零件，如图11所示。齿轮主要由外齿和内槽构成，外齿共有54个齿，传动时利用相应的链条配合进行传动，内槽为四个凹槽，目的是为了方便齿轮与发动机的配合安装。
图11stator零件
（二）图形尺寸
零件尺寸如图12 、13、14所示。
/
图12零件图1
/
图13零件图2
/
图14零件图3
二、粉末冶金的优缺点
（一）粉末冶金的优点
形状相同但制造花费高的零件比如齿轮、轴承利用粉末冶金制造可以极大的节约成本和时间。
利用粉末冶金制造的产品可以保证产品成分的平衡性和精准性。
粉末冶金过程中不会融化金属，且在真空中进行，保证了零件的纯度高，参入杂志量少。
粉末冶金在压制过程中就可以形成零件的胚模形状，减少了传统的后期机械加工的步骤，极大的减少了原材料金属的消耗，节约了生产成本。
绝大多数难融的金属、假合金、多孔材料只能利用粉末冶金技术来进行生产。
（二）粉末冶金的弊端
难以进行小批量生产，如果进行小批量生产，耗时和成本较高。
粉末冶金的模具精度要求十分的高，其造价也十分昂贵，如果使用造成损坏，难以修复，且修复成本高。
粉末冶金生产的零件中会存在孔缝隙，导致零件的强度比普通生产的零件的强度要低20%左右。
粉末冶金的原料是粉末，粉末不如液态的流动性好，导致生产零件的形状有一定的限制。不能进行全面的推广和生产。 三、stator齿轮的粉末冶金成型工艺
粉末冶金的原料为金属粉末或是用金属粉末与非金属粉末的混合而成的混合物，然后原料经过成型，烧结，整型以及高温淬火等一系列工艺技术来生产所需的产品。粉末冶金法也可以用于制造生产陶瓷，两者都是通过粉末烧结技术进行生产制造的，所以很多粉末冶金方面的新技术都可以用于陶瓷生产制造方面，解决一些制作陶瓷方面的难题。
（一）备模及生产设备的选用
Stator零件多用于发动内部，对其精准性要求较高，在发动机中起到齿轮传动作用，对其耐磨性和硬度的要求也较高，所以在模具选取这一方面要求很高。公司在接到订单后，会让专门负责备模的模具部门订造模具。
粉末冶金所需的工作设备为压机，不同的压机也有所区别，一般用不同的压机方式和压力大小决定压机的类型，压机方式一般分为机械式压机和液压式压机两种。我公司有五种压力大小的压机，分别为80吨、140吨、250吨、500吨和700吨压力的压机。Stator齿轮零件采用的是压力250吨的机械式压机（压机工作图见图31）
图31压机工作图
（二）粉末的制取
粉末冶金的原料为金属粉末或是用金属粉末与非金属粉末的混合而成的混合物，可以分为铁粉、铜粉、铝粉、不锈钢粉、非金属粉、低碳钢粉等种类。不同零件的性能要求不同选取的材料也不同，材料的选取十分的严格，关乎到整个零件的正常使用和使用后期的安全性和耐用性。在满足硬度要求的情况下，Stator零件选用的是铜的混合粉末Flomet FA289i_QMP Cu 1.8%。原材料粉末见图32。
图32原材料粉末
（三）压制
压制是将粉末制成具有硬度、形状、孔间隙和强度的坯体的一道工艺工序，压制的场合是在压力机上进行的，利用压力机上的机械臂自动向钢制模具中填充金属粉末，在真空情况下对金属粉末进行加压。卸压后坯体从钢制模具中脱出完成压制过程。
（四）烧结。
烧结是粉末冶金工艺中最重要的一道工序。因为压制后的产品零件易碎，需利用烧结技术将粉末或粉末压坯在一定的温度下加热使粉末颗粒之间相互粘结，从而提升stator零件的硬度、强度、密度等性能的提高。
烧结的方式
烧结的方式可分为连续烧结和间歇烧结两种。Stator零件使用的是连续烧结。连续烧结是利用传送带运输，慢慢将零件送至炉内，越靠近炉内温度越高，温度最高可以达到1150摄氏度，接着传送至回火区，回火区内的温度是逐渐递减的，回火区温度为500摄氏度到210摄氏度。最后是对零件进行冷却，利用水流和风扇进行快速冷却，冷却区的温度为30摄氏度到60摄氏度。（传送带运输零件进行烧结见图33），烧结工艺流水线图见图34所示。
图33运送带运输零件进行烧结
Stator零件烧结时设备的参数，见图34。
生产设备
SF500A
温度（℃）
速度（mm/min）
N2（Nm3/h）
H2（Nm3/h）
C3H8（Nm3/h）
异氧量
目录
引言 1
一、零件分析 2
（一）零件介绍 2
（二）图形尺寸 2
二、粉末冶金的优缺点 4
（一）粉末冶金的优点 4
（二）粉末冶金的弊端 4
三、STATOR齿轮的粉末冶金成型工艺 5
（一）备模及生产设备的选用 5
（二）粉末的制取 5
（三）压制 6
（四）烧结。 6
（五）后处理 8
（六）终检包装 9
总结 10
参考文献 11
致 谢 12
引言
上世纪五十年代我国在粉末冶金方面的基础几乎为零，经过近六十年的发展，从无到有，从小到大，我国在多个领域以及成为粉末冶金的大国。粉末冶金是以金属粉末或是用金属粉末与非金属粉末的混合而成的混合物为原料通过压制、烧结、后处理等一系列工艺工序制造金属材料和制品的一门制造技术。粉末冶金因其生产成本低、加工流程短等特点。粉末冶金不仅仅局限于“粉末”与“冶金”这两个字眼，更是一门跨多学科领域的技术，所以在未来粉末冶金技术有着广阔的发展空间和良好的前景。粉末冶金是现代化机械零件加工中不可或缺的一种手段，这种方法所使用的原材料为金属粉末或者金属粉末与非金属粉末混合物，然后通过成型烧结这一系列流程加工成所需要的零件。本次主要通过对Delphi汽车发动机stator零件的加工工艺分析包括零件图的分析、材料的选用、加工流程、热处理、不良品检测等一系列过程巩 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
自己在粉末冶金这方面的知识，为以后的工作生涯奠定基础、积累经验。
一、零件分析
（一）零件介绍
本课题的选材为Delphi汽车发动机内的一个传动零件stator零件，如图11所示。齿轮主要由外齿和内槽构成，外齿共有54个齿，传动时利用相应的链条配合进行传动，内槽为四个凹槽，目的是为了方便齿轮与发动机的配合安装。
图11stator零件
（二）图形尺寸
零件尺寸如图12 、13、14所示。
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图12零件图1
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图13零件图2
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图14零件图3
二、粉末冶金的优缺点
（一）粉末冶金的优点
形状相同但制造花费高的零件比如齿轮、轴承利用粉末冶金制造可以极大的节约成本和时间。
利用粉末冶金制造的产品可以保证产品成分的平衡性和精准性。
粉末冶金过程中不会融化金属，且在真空中进行，保证了零件的纯度高，参入杂志量少。
粉末冶金在压制过程中就可以形成零件的胚模形状，减少了传统的后期机械加工的步骤，极大的减少了原材料金属的消耗，节约了生产成本。
绝大多数难融的金属、假合金、多孔材料只能利用粉末冶金技术来进行生产。
（二）粉末冶金的弊端
难以进行小批量生产，如果进行小批量生产，耗时和成本较高。
粉末冶金的模具精度要求十分的高，其造价也十分昂贵，如果使用造成损坏，难以修复，且修复成本高。
粉末冶金生产的零件中会存在孔缝隙，导致零件的强度比普通生产的零件的强度要低20%左右。
粉末冶金的原料是粉末，粉末不如液态的流动性好，导致生产零件的形状有一定的限制。不能进行全面的推广和生产。 三、stator齿轮的粉末冶金成型工艺
粉末冶金的原料为金属粉末或是用金属粉末与非金属粉末的混合而成的混合物，然后原料经过成型，烧结，整型以及高温淬火等一系列工艺技术来生产所需的产品。粉末冶金法也可以用于制造生产陶瓷，两者都是通过粉末烧结技术进行生产制造的，所以很多粉末冶金方面的新技术都可以用于陶瓷生产制造方面，解决一些制作陶瓷方面的难题。
（一）备模及生产设备的选用
Stator零件多用于发动内部，对其精准性要求较高，在发动机中起到齿轮传动作用，对其耐磨性和硬度的要求也较高，所以在模具选取这一方面要求很高。公司在接到订单后，会让专门负责备模的模具部门订造模具。
粉末冶金所需的工作设备为压机，不同的压机也有所区别，一般用不同的压机方式和压力大小决定压机的类型，压机方式一般分为机械式压机和液压式压机两种。我公司有五种压力大小的压机，分别为80吨、140吨、250吨、500吨和700吨压力的压机。Stator齿轮零件采用的是压力250吨的机械式压机（压机工作图见图31）
图31压机工作图
（二）粉末的制取
粉末冶金的原料为金属粉末或是用金属粉末与非金属粉末的混合而成的混合物，可以分为铁粉、铜粉、铝粉、不锈钢粉、非金属粉、低碳钢粉等种类。不同零件的性能要求不同选取的材料也不同，材料的选取十分的严格，关乎到整个零件的正常使用和使用后期的安全性和耐用性。在满足硬度要求的情况下，Stator零件选用的是铜的混合粉末Flomet FA289i_QMP Cu 1.8%。原材料粉末见图32。
图32原材料粉末
（三）压制
压制是将粉末制成具有硬度、形状、孔间隙和强度的坯体的一道工艺工序，压制的场合是在压力机上进行的，利用压力机上的机械臂自动向钢制模具中填充金属粉末，在真空情况下对金属粉末进行加压。卸压后坯体从钢制模具中脱出完成压制过程。
（四）烧结。
烧结是粉末冶金工艺中最重要的一道工序。因为压制后的产品零件易碎，需利用烧结技术将粉末或粉末压坯在一定的温度下加热使粉末颗粒之间相互粘结，从而提升stator零件的硬度、强度、密度等性能的提高。
烧结的方式
烧结的方式可分为连续烧结和间歇烧结两种。Stator零件使用的是连续烧结。连续烧结是利用传送带运输，慢慢将零件送至炉内，越靠近炉内温度越高，温度最高可以达到1150摄氏度，接着传送至回火区，回火区内的温度是逐渐递减的，回火区温度为500摄氏度到210摄氏度。最后是对零件进行冷却，利用水流和风扇进行快速冷却，冷却区的温度为30摄氏度到60摄氏度。（传送带运输零件进行烧结见图33），烧结工艺流水线图见图34所示。
图33运送带运输零件进行烧结
Stator零件烧结时设备的参数，见图34。
生产设备
SF500A
温度（℃）
速度（mm/min）
N2（Nm3/h）
H2（Nm3/h）
C3H8（Nm3/h）
异氧量
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