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粉末冶金双面齿轮研制压片机伸缩节米粉机电容器管道油泵

雨露机械网 2022-08-31 23:46:17

粉末冶金双面齿轮研制

【关键词】:粉末冶金;双面齿轮;模架改造;光亮淬火

【摘要】:多台阶、形状复杂、表面光亮的粉末冶金双面齿轮原为国外厂家生产。作者通过采用FeCuC材料,借助于改造压机模架和压模结构,以及采用光亮淬火处理研制出这种零件,其硬度可达到或超过HRC30。

1 前言

粉末冶金方法可以成形近乎最终形状的产品。但是,对于台阶较多,形状较为复杂的零件,通常需要生物通过多功能的压机和模架来完成产品的成形工序。如何对现有的普通压机和模架进行技术改造,使之能够压制异形多台阶零件,从而达到既而在温度150℃下提高原有设备水平,又可以节省投资和降低产品成本的目的,这是很多厂家所企盼解决的问题。同时,用户现在对产品性能和表面质量的要求也越来越高,如何选择适当的热处理工艺,使产品达到既有高的性能,又有良好的表面质量,这也是实际生产中需要解决的问题。实践证明,通过采用适当的方法,这些问题都是可以解决的[1,2]。

粉末冶金双面齿轮,是一国外客户要求提供的产品,产品形状如图1所示。该零件两端为对称的齿轮,中间是一环形带,两端面还各有一内凹小台阶,环形带钻两M8螺孔。要求材质为FeCuC,密度大于6.4g/cm3,零件经热处理后表面硬度达到挡圈HB286(HRC30)。该齿轮的特点是多台阶、形状复杂,热处理后要求表面光亮。此零件原为国外厂家生产。经试制,我们成功制造出该产品。本文介绍该齿轮的研制一样身为国际化工巨头的庄信万丰也丝绝不弱过程。

2 试制工艺过程

试制工艺过程:

混料—成形—烧结—钻孔、攻牙—热处理—浸油—成品

混料于V型混粉机中进行;在YA79125型液压机上压制;在推进式烧结炉中烧结,烧结温度为1100℃,时间为90min,分解氨气氛保护。样品烧结后进行钻孔,攻牙,淬火和低温回火。最后在真空浸油机中浸油。

3 试制结果

3.1 成形该产品的难点在成形上。因该产品形状为上、下各3个台阶,也就是说,成形时必须采用上、下各3个模冲。现有的YA79125型液压机为单一上、下油缸,一般模架只配上、下各1个模冲,缺少成形多台阶件的功能。通过分析,我们把模具简化为上、下各两个模冲的结构,即将成形内凹小台阶与端面合为1个模冲。同时,对原有的普通模架进行改造,使其具有双下冲结构。对上冲结构也进行了改造,使其能安装两个模冲,并在外上冲附加了弹簧浮动结构,保证压制时粉料分布均匀,压缩比一致。此外,在内上冲增加了一脱模顶出机构。压制时,外上冲先进入阴模,进入深度约两倍于台阶的高度,内上冲也跟着进入阴模。随后,外上冲相对内上冲向上浮动,而外下冲和阴模则向下浮动,最后完成压制。脱模时,采用保护式脱模:两上冲顶住压坯,先拉下(脱出)阴模、外下冲和芯杆;然后,两上冲上升,内上冲在上升过程中依靠顶出机构把压坯从外上冲中顶出。

3.2 烧结烧结是控制产品性能的关键工序。为了使产品达到所要求的性能,必须控制好烧结质量。一是控制变形,保证所要求的尺寸精度。主要保证烧结盒平整,排放产品时要排列整齐并留有间隙,防止升温时膨胀和盒变形挤压,控制升温速度和降温速度。二是控制化合碳含量,以使热处理后产品达到所要求的组织和性能。因为采用分解氨气氛,脱碳倾向较大,且脱碳不均匀,所这些产物以烧结时必须予以适当的保护。采用在烧结盒内加盖和炭封的办法得到了较满意的效果。

炭封有效地减少了脱碳,使产品的组织和性能较为均匀。

3.3 热处理

该产品表面质量要求高,一般热处理方法难以保证。所以我们采用带式连续光亮淬火炉进行光亮淬火。加热温度为860℃,速50mm/min,分解氨气氛保护。加热后自动淬入光亮油中,然后在200℃回火2h。处理后表面光亮,硬度均匀,变形小。结果示于表2。从表2可看出,热处理后济宁尺寸均略有变化,主要为胀大,这可能是淬火后相变的缘故,但可控制在允许公差范围内。同时,也可以看出,只要密度大于6.4g/cm3,就能保证热处理硬度大于HRC30。

4 结论

(1)采用FeCuC材料,压制密度≥6.4g/cm3,所制造的粉末冶金双面齿轮,经光亮淬火处理后硬度可达到或超过HRC30。

(2)通过对YA79125型艺术摄影液压机的模架和上模冲结构的改造,成功地实现了压制异型多台阶零件。

(3)对粉末冶金结构零件进行光亮淬火处理,既达到所要求的性能,又得到了理想的表面质量。

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