齒輪製造有滾(gǔn)齒,銑齒,插齒等(děng)等各種工藝,但還有一種齒輪是用金屬粉末壓出來的,也就是粉(fěn)末冶金工(gōng)藝。先來段視頻看看有什麽不同:
Part.1
粉末冶金(jīn)工(gōng)藝詳解
粉末冶(yě)金齒輪是各種汽車發動機中普遍使用的,雖然在大(dà)批(pī)量的情況下非常經濟實用,不過在其他方麵也有待改進的地方。
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粉(fěn)末冶金工藝優缺(quē)點(diǎn)分析(xī)
粉末冶金是用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的(de)混合物)作為原料,經過成形和燒結,製造金屬材料、複(fù)合材料以及各種(zhǒng)類型製(zhì)品的工藝(yì)技術。
優點:
1.一(yī)般粉末冶金(jīn)齒輪製造工序少。
2.用粉末(mò)冶(yě)金法製造齒輪時,材料利用(yòng)率(lǜ)可達95%以上。
3.粉(fěn)末冶金齒輪的重複(fù)性(xìng)非常好。因為粉末冶金齒輪是用模具壓製(zhì)成形的,在正常使用條件下,一副模(mó)具約可壓製幾萬至幾十萬(wàn)件齒輪壓(yā)坯。
4.粉末(mò)冶金法可將幾個零件(jiàn)一體化製(zhì)造。
5.粉末冶金齒輪的材料密(mì)度(dù)是可控的(de)。
6.在(zài)粉末冶金生產中,為便於成形後從壓模中脫出壓坯,壓模工作(zuò)麵的粗糙度都非常(cháng)好。
缺點:
1.必須要批量生(shēng)產,一般來說,批量5000件以上比較適合用粉末冶金工藝生產(chǎn);
2.尺寸(cùn)大小受到壓機壓製(zhì)能力的限製。壓機(jī)一般都幾噸到幾百噸壓力,直徑基本是在110MM以內(nèi)都(dōu)可以製作成粉末冶金;
3.粉末冶金齒輪受結構限製。由於壓製和模具上的原因,一般不適宜(yí)生產蝸輪、人字形齒輪和螺旋角(jiǎo)大於35°的斜齒輪。斜齒輪一般建議把斜(xié)齒設計在15°以內;
4.粉末冶金齒輪的厚(hòu)度(dù)受到限製(zhì)。模腔深度和壓機行程(chéng)必(bì)須是齒輪厚度的2~2.5倍,同時考慮(lǜ)到齒輪高度縱向密度的均勻性,因此粉末(mò)冶金齒輪的厚度(dù)也是(shì)很重要的(de)。
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粉末冶金工藝基本流程
1.製粉是將原料製成粉末的過程,常用的製粉方法有氧化物還原法和機械法。
2.混料是將各種所需的粉末按一定的比例混合,並使其(qí)均勻化製成坯粉的過程。分幹式、半(bàn)幹式和濕式三(sān)種,分別用於不同(tóng)要(yào)求。
3.成形是將混合均勻的混料,裝入壓模重壓製(zhì)成具有一(yī)定形(xíng)狀、尺寸和密度的型坯的過程。成型的方法基本上(shàng)分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應用最多的是模壓成(chéng)型。
4.燒結是粉末(mò)冶(yě)金工藝中(zhōng)的關鍵性工(gōng)序。成(chéng)型後的(de)壓坯(pī)通過燒(shāo)結使(shǐ)其得到所要求的最終物理機械性能。燒結又分為單元係燒(shāo)結和多元係燒結。除普通燒結外,還有鬆裝燒結、熔浸法、熱壓法等(děng)特殊的燒結工(gōng)藝。
5.燒結後的處理,可以根據(jù)產品要求的不同,采取多種方式(shì)。如(rú)精整、浸(jìn)油、機加工、熱處理及電鍍。此外,近年來一些新工(gōng)藝如軋製、鍛造也應用於粉末冶(yě)金材料燒結後的加工,取得較(jiào)理想的效(xiào)果。
Part.2
常見齒(chǐ)輪加工(gōng)方式中的裝夾(jiá)係統
粉末冶金是大批量製(zhì)齒輪的一種方法,而常見的滾齒、插齒等工藝看起來能更好的應對多品種小批量的需(xū)求,此(cǐ)時它們的裝夾係統就很有講究(jiū)了。
從普通(tōng)車加工→滾齒加工→插齒加工→剃齒加工→硬車加工→磨齒加工→珩磨加工→鑽孔→內孔(kǒng)磨削→焊接(jiē)→測量(liàng),為這(zhè)個過程(chéng)配(pèi)置合適的裝夾(jiá)係統顯得尤為重要。
1.普通車加工
在普通車加工中,齒輪毛胚件通(tōng)常被夾(jiá)持在垂直或者水平的車削機床上。對於自動夾(jiá)持的夾具,絕大多數不需在主(zhǔ)軸另(lìng)一邊加裝輔助穩定裝置。
2.滾齒加工(gōng)
因為出(chū)眾(zhòng)的經濟性(xìng),滾齒(chǐ)加(jiā)工是一種用於生產外(wài)齒輪,圓柱齒輪的(de)切(qiē)削工藝。滾齒加工不僅在汽(qì)車工業中,而且(qiě)還(hái)在大型的工業(yè)變速器製造中被廣泛運用,但是前提是不會受到被加工工件的外輪廓的限製。
3.插齒加工
插齒這種加工齒輪的工藝,主要用在(zài)不能滾齒加工的情(qíng)況下。這種加(jiā)工方式主要被適用於齒(chǐ)輪的內齒加工,以及一些受結構幹擾(rǎo)齒輪的外齒加工。
4.剃齒加工
剃齒加工是(shì)一種(zhǒng)齒輪的精加工工藝,切削時帶有對應於齒輪齒(chǐ)形的刀身(shēn)。這種工藝具有很高的生產經濟性,因此已經在工業中被廣(guǎng)泛運用。
5.硬車加工
硬車加工使取代昂貴的研磨工藝成為可能。為了使其正常運行,係統的各個部分和加工部分相(xiàng)對應的連(lián)接在一起。選用正確的機床(chuáng)和夾具、切削工具決定了車削效果(guǒ)的好壞。
6.磨齒(chǐ)加工
當今(jīn)為(wéi)了成功達到齒輪生產中所必須(xū)的精度(dù),在很(hěn)多情(qíng)況下,齒麵(miàn)的硬質精加工是必不可少的。在量產中,一(yī)種很經濟有效的加工方式。另一方麵,類似於樣品加工,當使用可調節的研磨工具時,磨齒加工就(jiù)會體現更大(dà)的靈活(huó)性(xìng)。
7.珩磨加工
珩磨加工是運用無定形切削角度,對硬(yìng)質齒輪進行最終精加工的工藝。珩(héng)磨加工不僅具有很高(gāo)的經濟性,而且能(néng)使被加工齒輪具有低(dī)噪音的(de)光滑表麵。相對於研磨,珩磨加工的切削速度很低(dī)(0,5至(zhì)10m/s),因此避免了切削發熱對(duì)齒輪加工的損害。更確(què)切的說,在被加工齒麵上(shàng)產生的內應力,對設備的(de)承(chéng)載能力產生一定的積極作用。
使用法蘭式夾具進(jìn)行珩磨加工的案例:
8.鑽孔
鑽孔是一種旋轉切削的加工工藝。刀具的轉軸(zhóu)和被加工孔的中心是在軸向是完全吻合的,且與刀具在(zài)軸向的進給方向(xiàng)是一致的(de)。切削運動的(de)主軸應於刀(dāo)具(jù)保持一致(zhì),和進給(gěi)運(yùn)動方向無(wú)關(guān)。
使用SG夾具(jù)係(xì)統進行鑽孔(kǒng)加工的案例:
9.內孔研磨(mó)
內孔研磨是一種無定形切削角度的機械加工工藝。比較其他的切削加工工藝,研磨對硬質金屬具有很(hěn)高的尺寸和成形精(jīng)度,尺寸精度(IT 5—6),很小的震紋痕(hén)高質量的表麵精度(Rz = 1-3μm)等優點。
使(shǐ)用薄(báo)膜夾持SM係統進行(háng)內(nèi)孔研磨加工案例:
10.電容放電焊接(jiē)
電容放電焊(hàn)接(jiē)屬於電阻焊接加工工藝(yì)。電容(róng)放電焊接通(tōng)過很快的電流增加,相當短的焊(hàn)接時間,及很高的焊接電流來實現。因此,電容放電焊接具有很多優點。對於(yú)日益增(zēng)長的能源價格(gé),電(diàn)容放電焊接的經濟性和高效性顯得尤為重要。
使用焊接夾具係統進行電容放(fàng)電焊接案例:
11.測量
齒輪的檢測非常廣泛的(de),其必(bì)須(xū)根(gēn)據齒輪的不(bú)同形式來進行調整。在齒輪的測量中,通過(guò)長度,角度的測量,以及特殊的齒輪工藝測量,來確定齒輪的各個不同(tóng)重要參數。
使用法蘭式SP夾具係統測量案(àn)例:
以上是齒輪的(de)粉末冶金加工演示,以及在插齒、滾齒等加工方式下的夾具係統示例,具(jù)體的選擇除了看批量(liàng)大小之(zhī)外,也要結合實際合理分析,方(fāng)便製造工藝的實現。