粉末冶金工艺优缺点分析
优点:
1.一般粉末冶金齿轮制造工序少。
2.用粉末冶金法制造齿轮时,材料利用率可达95%以上。
3.粉末冶金齿轮的重复性非常好。因为粉末冶金齿轮是用模具压制成形的,在正常使用条件下,一副模具约可压制几万至几十万件齿轮压坯。
4.粉末冶金法可将几个零件一体化制造。
5.粉末冶金齿轮的材料密度是可控的。
6.在粉末冶金生产中,为便于成形后从压模中脱出压坯,压模工作面的粗糙度都非常好。
缺点:
1.必须要批量生产,一般来说,批量5000件以上比较适合用粉末冶金工艺生产;
2.尺寸大小受到压机压制能力的限制。压机一般都几吨到几百吨压力,直径基本是在110MM以内都可以制作成粉末冶金;
3.粉末冶金齿轮受结构限制。由于压制和模具上的原因,一般不适宜生产蜗轮、人字形齿轮和螺旋角大于35°的斜齿轮。斜齿轮一般建议把斜齿设计在15°以内;
4.粉末冶金齿轮的厚度受到限制。模腔深度和压机行程必须是齿轮厚度的2~2.5倍,同时考虑到齿轮高度纵向密度的均匀性,因此粉末冶金齿轮的厚度也是很重要的。
粉末冶金工艺基本流程
2.混料是将各种所需的粉末按一定的比例混合,并使其均匀化制成坯粉的过程。分干式、半干式和湿式三种,分别用于不同要求。
3.成形是将混合均匀的混料,装入压模重压制成具有一定形状、尺寸和密度的型坯的过程。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。
4.烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。
5.烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。
从普通车加工→滚齿加工→插齿加工→剃齿加工→硬车加工→磨齿加工→珩磨加工→钻孔→内孔磨削→焊接→测量,为这个过程配置合适的装夹系统显得尤为重要。
在普通车加工中,齿轮毛胚件通常被夹持在垂直或者水平的车削机床上。对于自动夹持的夹具,绝大多数不需在主轴另一边加装辅助稳定装置。
因为出众的经济性,滚齿加工是一种用于生产外齿轮,圆柱齿轮的切削工艺。滚齿加工不仅在汽车工业中,而且还在大型的工业变速器制造中被广泛运用,但是前提是不会受到被加工工件的外轮廓的限制。
插齿这种加工齿轮的工艺,主要用在不能滚齿加工的情况下。这种加工方式主要被适用于齿轮的内齿加工,以及一些受结构干扰齿轮的外齿加工。
剃齿加工是一种齿轮的精加工工艺,切削时带有对应于齿轮齿形的刀身。这种工艺具有很高的生产经济性,因此已经在工业中被广泛运用。
硬车加工使取代昂贵的研磨工艺成为可能。为了使其正常运行,系统的各个部分和加工部分相对应的连接在一起。选用正确的机床和夹具、切削工具决定了车削效果的好坏。
当今为了成功达到齿轮生产中所必须的精度,在很多情况下,齿面的硬质精加工是必不可少的。在量产中,一种很经济有效的加工方式。另一方面,类似于样品加工,当使用可调节的研磨工具时,磨齿加工就会体现更大的灵活性。
使用法兰式夹具进行珩磨加工的案例:
使用SG夹具系统进行钻孔加工的案例:
使用薄膜夹持SM系统进行内孔研磨加工案例:
使用焊接夹具系统进行电容放电焊接案例:
使用法兰式SP夹具系统测量案例: