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【粉末冶金齿轮】压出来的齿轮,和滚齿、插齿有什么区别?

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公司新闻

2021-04-01 15:31:02

来源:无锡市翔达粉末冶金有限公司

  齿轮也是我们很熟悉的一种零件,被广泛应用在各种生活或者工业机械产品上。齿轮制造有滚齿,铣齿,插齿等等各种工艺,但还有一种齿轮是用金属粉末压出来的,也就是粉末冶金工艺。
  Part.1
  粉末冶金工艺详解
  粉末冶金齿轮是各种汽车发动机中普遍使用的,虽然在大批量的情况下非常经济实用,不过在其他方面也有待改进的地方。
  ◆
  粉末冶金工艺优缺点分析
  粉末冶金是用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。
  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中要的。
  ◆
  粉末冶金工艺基本流程
  1.制粉是将原料制成粉末的过程,常用的制粉方法有氧化物还原法和机械法。
  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。加压成型中应用朂多的是模压成型。
  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朂终物理机械性能。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。


  Part.2
  常见齿轮加工方式中的装夹系统
  粉末冶金是大批量制齿轮的一种方法,而常见的滚齿、插齿等工艺看起来能更好的应对多品种小批量的需求,此时它们的装夹系统就很有讲究了。
  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。
  1.普通车加工
  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。
  2.滚齿加工
  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。
  3.插齿加工
  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。
  4.剃齿加工
  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。
  5.硬车加工
  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。
  6.磨齿加工
  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。
  7.珩磨加工
  珩磨加工是运用无定形切削角度,对硬质齿轮进行朂终精加工的工艺。珩磨加工不仅具有很高的经济性,而且能使被加工齿轮具有低噪音的光滑表面。相对于研磨,珩磨加工的切削速度很低(0,5至10m/s),因此避免了切削发热对齿轮加工的损害。更确切的说,在被加工齿面上产生的内应力,对设备的承载能力产生一定的积极作用。
  使用法兰式夹具进行珩磨加工的案例:
  8.钻孔
  钻孔是一种旋转切削的加工工艺。刀具的转轴和被加工孔的中心是在轴向是完全吻合的,且与刀具在轴向的进给方向是一致的。切削运动的主轴应与刀具保持一致,和进给运动方向无关。
  使用SG夹具系统进行钻孔加工的案例:
  9.内孔研磨
  内孔研磨是一种无定形切削角度的机械加工工艺。比较其他的切削加工工艺,研磨对硬质金属具有很高的尺寸和成形精度,尺寸精度(IT 5—6),很小的震纹痕高质量的表面精度(Rz=1-3μm)等优点。
  使用薄膜夹持SM系统进行内孔研磨加工案例:
  10.电容放电焊接

  电容放电焊接属于电阻焊接加工工艺。电容放电焊接通过很快的电流增加,相当短的焊接时间,及很高的焊接电流来实现。因此,电容放电焊接具有很多优点。对于日益增长的能源价格,电容放电焊接的经济性和高效性显得尤为重要。

keyword:粉末冶金

文章来源:http://www.wxxdfmc.com

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