1.5.899齿轮的加工工艺过程分析
日 期 2018年04月20日 自上个世纪四十年代开始，粉末冶金技术就可以制作出含油轴承，达到了零切削的水平。将粉末冶金与精加工相结合，在压制和整形之后作精加工处理，使得粉末冶金的应用范围更加广泛。本文主要介绍的是1.5.899齿轮产品的粉末冶金工艺加工过程。本公司1.5.899齿轮的生产工艺如下首先通过压机将粉末压制成想要的零件形状，此时零件呈亮黑色；接着采用烧结炉做进一步处理，烧结处理后产品变成银白色；随后进行整形，使产品外观和尺寸更加完美；紧接着进行高频淬火和低温回火，产品齿部发黑、硬度和耐磨性能提升，而辅板以及其他位置变成暗黄色；最后包装入库。从本论文可以得知1.5.899齿轮产品的粉末冶金加工流程，了解粉末冶金工艺的优缺点。
目录
引言 1
一、齿轮1.5.899产品应用介绍 2
二、1.5.899齿轮加工工艺选择 3
三、1.5.899齿轮的粉末冶金加工工艺 4
（一）铁粉的选择 4
（二）工艺流程 4
1 压制 5
2 烧结 6
3 整形 7
4 高温淬火和低温回火 10
5 浸防锈油 12
四、结论 13
致谢 14
参考文献 15
引言
时代在进步，科技在发展，中国的重工业已经迈入了一个新的台阶，节能、低碳、环保成为世界所提倡的核心价值观。因此，一种节能的加工工艺方式备受人们关注，它就是粉末冶金。粉末冶金工艺已经有很久的历史了。自上个世纪四十年代开始，粉末冶金技术就可以制作出含油轴承，达到了零切削的水平。之后还克服了硬度较高金属难以进行精加工的困难。将粉末冶金与精加工相结合，在压制和整形之后进行一些精加工的处理，使得粉末冶金的应用范围更加广泛。
与传统的精加工相比，粉末冶金有很多优势，例如：（1）粉末冶金工艺加工的产品与精加工的产品相比质量较轻，符合当前汽车减轻车重的要求；（2）做同样的产品，粉末冶金工艺成本低、节能、能大批量生产；（3）粉末冶金产品可通过使用不同的粉材来达到想要的性能；（4）针对一些结构外形比较复 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
杂、难以用精加工实现生产的产品，粉末冶金工艺完全克服了这一难题，实现零切削；（5）材料的利用率达95%以上。正是有了这些优势，粉末冶金的使用范围很广，从精密零件、仪器，到大型机械，都可以加工。
本文主要从粉材的制备压制烧结整形淬火回火浸防锈油等几个步骤来论述了具有代表性的产品齿轮1.5.899的粉末冶金加工工艺，从而大致了解整个粉末冶金的主要过程。粉末冶金加工流程所示如图01。
图01 粉末冶金加工流程
一、齿轮1.5.899产品应用介绍
齿轮1.5.899产品是用粉末冶金工艺生产的，是我公司（VVT发动机内部零件生产线）具有代表性的产品，同时也是在生产过程中经常出问题的产品。齿部和辅板部分会出现裂纹，凸缘部分会掉粉（掉粉：产品某些部位未能够成型，看上去少了一块，缺陷部分看上去不光滑）。如图11为VVT产品的实物图。
图11 1.5.899齿轮产品实物图
图12是齿轮1.5.899生产时的产品图纸。
图12 1.5.899齿轮产品生产图纸
齿轮1.5.899（MPCC sinter VVT ）产品用于汽车的发动机，起到传动的作用，是其动力系统中的一个传动齿轮。发动机的动力就是依靠装在一根轴上的1.5.899齿轮与其他的齿轮相互啮合，将动力传到汽车的其他部位的。它的好坏会影响汽车在行驶中的稳定性，是发动机中不可缺少的零件。
1.5.899齿轮属于直齿圆柱齿轮，对于一个合格的齿轮来说，传动准确平稳、载荷分布均匀、传动侧隙合理都是必要的。1.5.899齿轮应用于汽车发动机内，属于高速、大功率的齿轮，因此对它的传动平稳性和准确性有很高的要求，这主要是通过严密的计算得出齿轮的齿高和齿的厚度，以达到与其他齿轮相互啮合的效果。载荷分布均匀主要是由齿轮的整体密度和齿轮的形状所决定的，我们的1.5.899齿轮是成中心对称的零件，它的整体密度是使用金相来检测的，如图13所示。
图13 1.5.899齿轮压制金相检测位置示意图
二、1.5.899齿轮加工工艺选择
一般加工齿轮的方法分为铣齿、滚齿、剃齿、成形磨齿、插齿、展成法磨齿、粉末冶金齿轮七种工艺。这七种工艺中前面的六种都是属于精加工的范畴，需要耗费大量的原材料和时间来完成，而粉末冶金齿轮是压制成形以后直接烧结硬化就可以了。粉末冶金齿轮具有高精度，低噪音的特点。此外，相比起其他的工艺而言，粉末冶金齿轮能够大批量的生产，效率远远超过其他工艺，而它的成本也远远低于其他工艺，实现了利润的最大化。粉末冶金工艺是通过压制机压制成型的，一般正常情况下，一副模具大约可以做到几十万件产品。如果换成机加工的方式，先不说它的使用寿命，单从保证零件的尺寸均匀、形状一致这两个方面，机加工就很难达到，因为机加工的过程中存在很多的变量，如刀具的磨损、加工装置刚性差、毛坯的硬度不同和机床轴承间隙不同，这些变量都会直接影响到加工出来的产品的精度，甚至会改变产品的形状。在制造复合齿轮的时候，粉末冶金工艺可以将齿压到两齿连接的拐角处，这在一般的机加工中都是难以做到的。粉末冶金工艺可以调控产品的密度，例如，齿毂部分一般密度比较低，这是为了增强自润滑，齿部密度比较高，提高韧性和刚度，不像机加工那样死板，产品密度受毛坯的密度控制。最后一个优点就是粉末冶金产品的减噪性比机加工产品的要小很多，这是由于烧结时的多孔性对噪音的有着衰减作用，用于汽车的发动机，是再好不过的了。
不过凡事都有两面性，粉末冶金也有一些美中不足的地方。粉末冶金工艺的局限性在于：（1）粉末冶金只适合大批量生产，一般来说超过5000件产品时才适合用粉末冶金工艺来生产，因为小批量生产时粉末冶金工艺的生产成本可能比传统的加工方式来的高。（2）粉末冶金的产品尺寸受到限制，基本只能生产直径在110mm以下的产品。（3）粉末冶金工艺不能用于生产涡轮、人字形齿轮，斜齿的螺旋角不能超过35度。（4）粉末冶金产品的厚度也会有所限制，这是因为压制机模腔的深度和压制的行程要达到产品厚度的22.5倍左右。总的来说，粉末冶金在当前还是具有很好的发展前景的，从现如今市面上对金属制品的要求来看，这些缺点还是可以忽略的。所以，本文采用粉末冶金工艺加工1.5.899齿轮
三、1.5.899齿轮的粉末冶金加工工艺
（一）铁粉的选择
粉末冶金工艺流程中，原材料铁粉的选取影响产品的尺寸稳定性、外观和内部结构。粉末选取需要考虑产品性能要求、设备可实现性以及生产加工成本等因素。可用于粉末冶金的铁粉种类繁多，有雾化铁粉、海绵铁粉、扩散粘接铁粉等。我们公司用的最多的铁粉是海绵铁粉和雾化铁粉。海绵铁粉是从铁矿中提取的，成本相对较高，而雾化铁粉是将废弃的铁制品回炉重造，进行二次利用，成本相对较低。雾化铁粉应用最广，由于它的压缩性能比较好，压制后密度可达7.4g/cm3，所以广泛应用于高密度结构件的生产加工。此外，雾化铁粉的软磁性能也比较好，可用于生产软磁性能要求较高的产品。海绵铁粉的生坯强度和棱角强度较高，适用于生产直接压制烧结成型的产品，例如本公司的1136和1032产品。公司自主研发的FA289i铁粉中掺杂了1.3%的铜粉，可用于制造耐磨性能要求较高的产品，本论文中齿轮1.5.899选用该铁粉进行加工生产。
目录
引言 1
一、齿轮1.5.899产品应用介绍 2
二、1.5.899齿轮加工工艺选择 3
三、1.5.899齿轮的粉末冶金加工工艺 4
（一）铁粉的选择 4
（二）工艺流程 4
1 压制 5
2 烧结 6
3 整形 7
4 高温淬火和低温回火 10
5 浸防锈油 12
四、结论 13
致谢 14
参考文献 15
引言
时代在进步，科技在发展，中国的重工业已经迈入了一个新的台阶，节能、低碳、环保成为世界所提倡的核心价值观。因此，一种节能的加工工艺方式备受人们关注，它就是粉末冶金。粉末冶金工艺已经有很久的历史了。自上个世纪四十年代开始，粉末冶金技术就可以制作出含油轴承，达到了零切削的水平。之后还克服了硬度较高金属难以进行精加工的困难。将粉末冶金与精加工相结合，在压制和整形之后进行一些精加工的处理，使得粉末冶金的应用范围更加广泛。
与传统的精加工相比，粉末冶金有很多优势，例如：（1）粉末冶金工艺加工的产品与精加工的产品相比质量较轻，符合当前汽车减轻车重的要求；（2）做同样的产品，粉末冶金工艺成本低、节能、能大批量生产；（3）粉末冶金产品可通过使用不同的粉材来达到想要的性能；（4）针对一些结构外形比较复 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
杂、难以用精加工实现生产的产品，粉末冶金工艺完全克服了这一难题，实现零切削；（5）材料的利用率达95%以上。正是有了这些优势，粉末冶金的使用范围很广，从精密零件、仪器，到大型机械，都可以加工。
本文主要从粉材的制备压制烧结整形淬火回火浸防锈油等几个步骤来论述了具有代表性的产品齿轮1.5.899的粉末冶金加工工艺，从而大致了解整个粉末冶金的主要过程。粉末冶金加工流程所示如图01。
图01 粉末冶金加工流程
一、齿轮1.5.899产品应用介绍
齿轮1.5.899产品是用粉末冶金工艺生产的，是我公司（VVT发动机内部零件生产线）具有代表性的产品，同时也是在生产过程中经常出问题的产品。齿部和辅板部分会出现裂纹，凸缘部分会掉粉（掉粉：产品某些部位未能够成型，看上去少了一块，缺陷部分看上去不光滑）。如图11为VVT产品的实物图。
图11 1.5.899齿轮产品实物图
图12是齿轮1.5.899生产时的产品图纸。
图12 1.5.899齿轮产品生产图纸
齿轮1.5.899（MPCC sinter VVT ）产品用于汽车的发动机，起到传动的作用，是其动力系统中的一个传动齿轮。发动机的动力就是依靠装在一根轴上的1.5.899齿轮与其他的齿轮相互啮合，将动力传到汽车的其他部位的。它的好坏会影响汽车在行驶中的稳定性，是发动机中不可缺少的零件。
1.5.899齿轮属于直齿圆柱齿轮，对于一个合格的齿轮来说，传动准确平稳、载荷分布均匀、传动侧隙合理都是必要的。1.5.899齿轮应用于汽车发动机内，属于高速、大功率的齿轮，因此对它的传动平稳性和准确性有很高的要求，这主要是通过严密的计算得出齿轮的齿高和齿的厚度，以达到与其他齿轮相互啮合的效果。载荷分布均匀主要是由齿轮的整体密度和齿轮的形状所决定的，我们的1.5.899齿轮是成中心对称的零件，它的整体密度是使用金相来检测的，如图13所示。
图13 1.5.899齿轮压制金相检测位置示意图
二、1.5.899齿轮加工工艺选择
一般加工齿轮的方法分为铣齿、滚齿、剃齿、成形磨齿、插齿、展成法磨齿、粉末冶金齿轮七种工艺。这七种工艺中前面的六种都是属于精加工的范畴，需要耗费大量的原材料和时间来完成，而粉末冶金齿轮是压制成形以后直接烧结硬化就可以了。粉末冶金齿轮具有高精度，低噪音的特点。此外，相比起其他的工艺而言，粉末冶金齿轮能够大批量的生产，效率远远超过其他工艺，而它的成本也远远低于其他工艺，实现了利润的最大化。粉末冶金工艺是通过压制机压制成型的，一般正常情况下，一副模具大约可以做到几十万件产品。如果换成机加工的方式，先不说它的使用寿命，单从保证零件的尺寸均匀、形状一致这两个方面，机加工就很难达到，因为机加工的过程中存在很多的变量，如刀具的磨损、加工装置刚性差、毛坯的硬度不同和机床轴承间隙不同，这些变量都会直接影响到加工出来的产品的精度，甚至会改变产品的形状。在制造复合齿轮的时候，粉末冶金工艺可以将齿压到两齿连接的拐角处，这在一般的机加工中都是难以做到的。粉末冶金工艺可以调控产品的密度，例如，齿毂部分一般密度比较低，这是为了增强自润滑，齿部密度比较高，提高韧性和刚度，不像机加工那样死板，产品密度受毛坯的密度控制。最后一个优点就是粉末冶金产品的减噪性比机加工产品的要小很多，这是由于烧结时的多孔性对噪音的有着衰减作用，用于汽车的发动机，是再好不过的了。
不过凡事都有两面性，粉末冶金也有一些美中不足的地方。粉末冶金工艺的局限性在于：（1）粉末冶金只适合大批量生产，一般来说超过5000件产品时才适合用粉末冶金工艺来生产，因为小批量生产时粉末冶金工艺的生产成本可能比传统的加工方式来的高。（2）粉末冶金的产品尺寸受到限制，基本只能生产直径在110mm以下的产品。（3）粉末冶金工艺不能用于生产涡轮、人字形齿轮，斜齿的螺旋角不能超过35度。（4）粉末冶金产品的厚度也会有所限制，这是因为压制机模腔的深度和压制的行程要达到产品厚度的22.5倍左右。总的来说，粉末冶金在当前还是具有很好的发展前景的，从现如今市面上对金属制品的要求来看，这些缺点还是可以忽略的。所以，本文采用粉末冶金工艺加工1.5.899齿轮
三、1.5.899齿轮的粉末冶金加工工艺
（一）铁粉的选择
粉末冶金工艺流程中，原材料铁粉的选取影响产品的尺寸稳定性、外观和内部结构。粉末选取需要考虑产品性能要求、设备可实现性以及生产加工成本等因素。可用于粉末冶金的铁粉种类繁多，有雾化铁粉、海绵铁粉、扩散粘接铁粉等。我们公司用的最多的铁粉是海绵铁粉和雾化铁粉。海绵铁粉是从铁矿中提取的，成本相对较高，而雾化铁粉是将废弃的铁制品回炉重造，进行二次利用，成本相对较低。雾化铁粉应用最广，由于它的压缩性能比较好，压制后密度可达7.4g/cm3，所以广泛应用于高密度结构件的生产加工。此外，雾化铁粉的软磁性能也比较好，可用于生产软磁性能要求较高的产品。海绵铁粉的生坯强度和棱角强度较高，适用于生产直接压制烧结成型的产品，例如本公司的1136和1032产品。公司自主研发的FA289i铁粉中掺杂了1.3%的铜粉，可用于制造耐磨性能要求较高的产品，本论文中齿轮1.5.899选用该铁粉进行加工生产。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/726.html
