粉末冶金齿轮生产及应用前景
- 格式:doc
- 大小:24.50 KB
- 文档页数:4
实用标准文案
一、粉末冶金齿轮的优点:
1、成本低,生产效率高、一次成型,成型后不需要再加工轮齿。
2、由于粉末冶金的加工特性,可以做成含油的零件,形成免润滑零件,但效果还是比油浴润滑差一些,属于边界润滑状态。
3、齿轮成型过程中没有废料,对于钢铁资源的利用是最好的
二、粉末冶金的齿轮缺点:
1、由于粉末冶金是让金属粉末在高温下形成的再结晶过程,没有经过轧制过程,没有形成金属纤维流,是一种无取向机械性能,因此,轮齿的抗弯、抗剪强度都不如传统机械加工的齿轮
2、还是因为1的原因,粉末冶金齿轮的轮齿接触强度也较低,因此不能传递大扭矩
3、虽然可以做成含油状态的轮齿,但油润有效时限比较短,要想保证正常使用,还是要考虑外加润滑,油浴润滑是最好。
4、粉末冶金齿轮的精度比较低,因为在高温烧结成型的过程中是没有办法控制的,就想烧砖一样,砖坯烧成砖究竟是什么样,其精确尺寸都是不可控的,因此,传动平稳性较差
5、由4的原因,轮齿的表面粗糙度也是比较大的,会在传动中产生噪音。
综上所述,在一些不重要的机构中可以考虑用粉末冶金齿轮,如玩具等,精密传动、大扭矩传动等还是要首选机械加工的齿轮
粉末冶金制造的齿轮精确度不是很高,一般在10丝左右,不适合做精密传动
精彩文档。
粉末冶金新技术在烧结齿轮中的应用烧结齿轮的性能与粉末冶金工艺密切相关,不同工艺和技术路线生产的齿轮,性能差异很大,而粉末冶金技术的发展促进了烧结齿轮性能的提高和尺寸的稳定。
文章作者根据其多年从事粉末冶金齿轮生产与科研的实践经验分析和评述了近年来发展起来的温压成形、高速成形、烧结硬化、高温烧结、熔渗和齿轮表面致密化等技术及其在齿轮制造中的应用,采用温压成形、高速成形、烧结硬化、高温烧结或溶渗等新技术配合表面数字化,可望同时实现高密度、低成本和高精度的齿轮生产。
作为传动系统重要零件的齿轮,一般都是通过机械加工法制成的。
但是随着汽车工业的发展,对齿轮等零件的要求越来越高,在成本、交货日期和噪音等方面机加工齿轮难以满足要求;而粉末冶金则是项能制造形状复杂零件的技术,可以节料、节能、省工、优质,适合大批量生产,能满足汽车工业对零部件的要求。
因此,粉末冶金工业与汽车工业密切相关。
在美国,铁基粉末冶金零件的市场有70%以上属于汽车市场;而在国内,远未达到这个比例,据中国机协粉末冶金专业委员会2004年3月的统计,国内粉末冶金行业的汽车市场仅占19%。
对于汽车和其他工业而言,粉末冶金是生产高强度和形状复杂齿轮的有效工艺。
目前,通过使用高性能的粉末成形、烧结和特殊的后加工,粉末冶金工艺已经可以生产出密度超过7.5 g/cm3的齿轮。
这些技术的使用,已经成功地替代了机加工或其他方法加工的零件。
粉末冶金工艺的成功,使机械工程师设计高性能和较低成本的零件成为可能。
目前在汽车上使用的齿轮零件有同步器齿毂、离合器齿毂等,随着汽车工业的发展,必将对粉末冶金工业提出更高的要求。
本文将从粉末冶金材料工艺和齿轮表面致密化等方面探讨粉末冶金工业的最新进展及其在齿轮生产中的应用,为机械工程师在设计齿轮时提供参考。
齿轮作为重要的传动零件,在汽车上起着关键的作用。
齿轮的密度、硬度等与材料的性能及制备工艺息息相关。
先进的压形技术提高了粉末压坯的密度,改进了粉末冶金制品的性能;同时,零件的尺寸精度可以获得提高,形状也可以更加复杂。
粉末冶金齿轮
粉末冶齿轮是少切屑、无切屑的高新技术的产物。
粉末冶金齿轮在整个粉末冶金零件中难以单独统计,但无论是按重量还是按零件数量,粉末冶金齿轮在汽车、摩托车中所占的比例都远远大干其他领域中的粉末冶金零件。
因此,从汽车、摩托车在整个粉末冶金零件中所占比例的上升可以看出,粉末冶金齿轮在整个粉末冶金零件中处于飞速发展的地位。
如果按零件特点来分,齿轮属于结构类零件,而结构类零件在整个铁基零件中所占的绝对重量也远远大于其他几类,粉末冶金零件。
粉末冶金齿轮种类和应用
粉末冶金齿轮是各种汽车发动机中普遍使用的粉末冶金零件,通过一次成形和精整工艺,不需要其他后处理工艺,可以完全达到尺寸精度要求,尤其是齿形精度。
因此,与用传统机械加工方法制造相比,在材料投入和制造上都大大减少,它是体现粉末冶金特点的典型产品。
粉末冶金零件配套举例配套类别零部件名称:汽车发动机;凸轮轴、曲轴正时带轮,水泵、油泵带轮,主动、从动齿轮,主动、从动链轮,凸轮,轴承盖,摇臂,衬套,止推板,气门导管,进、排气门阀座汽车变速箱;各种高低速同步器齿毂及组件,离合器齿轮,凸轮、凸轮轴,滑块,换挡杆,轴套,导块,同步环摩托车零件:从动齿轮及组件,链轮,起动棘爪,棘轮,星形轮,双联齿轮,副齿轮,变速齿轮,推杆凸轮,轴套,滑动轴承,定心套,从动盘,进、排气门阀座汽车、摩托车油泵:各种油泵齿轮、齿毂,各种油泵转子,凸轮环汽车、摩托车减振器各种活塞,底阀座,导向座压缩机各种活塞,缸体,缸盖,阀板,密封环农机产品各种轴套,转子,轴承其他:分电器齿轮,行星齿轮,内齿盘,组合内齿轮,各种不锈钢螺母,磁极。
(冶金行业)目前烧结齿轮中的粉末冶金新技目前烧结齿轮中的粉末冶金新技术烧结齿轮的性能和粉末冶金工艺密切相关,不同工艺和技术路线生产的齿轮,性能差异很大,而粉末冶金技术的发展促进了烧结齿轮性能的提高和尺寸的稳定。
近年来发展起来的温压成形、高速成形、烧结硬化、高温烧结、熔渗和齿轮表面致密化等技术及其在齿轮制造中的应用可望同时实现高密度、低成本和高精度的齿轮生产。
作为传动系统重要零件的齿轮,壹般都是通过机械加工法制成的。
可是随着汽车工业的发展,对齿轮等零件的要求越来越高,在成本、交货日期和噪音等方面机加工齿轮难以满足要求;而粉末冶金则是壹项能制造形状复杂零件的技术,能够节料、节能、省工、优质,适合大批量生产,能满足汽车工业对零部件的要求。
因此,粉末冶金工业和汽车工业密切相关。
在美国,铁基粉末冶金零件的市场有70%之上属于汽车市场;而在国内,远未达到这个比例,据中国机协粉末冶金专业委员会2004年3月的统计,国内粉末冶金行业的汽车市场仅占19%。
对于汽车和其他工业而言,粉末冶金是生产高强度和形状复杂齿轮的有效工艺。
目前,通过使用高性能的粉末成形、烧结和特殊的后加工,粉末冶金工艺已经能够生产出密度超过7.5g/cm3的齿轮。
这些技术的使用,已经成功地替代了机加工或其他方法加工的零件。
粉末冶金工艺的成功,使机械工程师设计高性能和较低成本的零件成为可能。
目前在汽车上使用的齿轮零件有同步器齿毂、离合器齿毂等,随着汽车工业的发展,必将对粉末冶金工业提出更高的要求。
本文作者将从粉末冶金材料工艺和齿轮表面致密化等方面探讨粉末冶金工业的最新进展及其在齿轮生产中的应用,为机械工程师在设计齿轮时提供参考。
1粉末冶金新技术在烧结齿轮中的应用齿轮作为重要的传动零件,在汽车上起着关键的作用。
齿轮的密度、硬度等和材料的性能及制备工艺息息相关。
先进的压形技术提高了粉末压坯的密度,改进了粉末冶金制品的性能;同时,零件的尺寸精度能够获得提高, 形状也能够更加复杂。
粉末冶金发展现状
粉末冶金是一种通过将金属或其他材料加工成粉末形式,再利用加热、冷却、压力等工艺将其固化成所需形状的制造方法。
这种技术在全球范围内得到了广泛的应用,并取得了不错的发展。
目前,粉末冶金行业的发展呈现出以下几个主要趋势:
1. 技术进步:随着科学技术的不断进步,粉末冶金技术也在不断发展。
现如今,粉末冶金已能够应用于各种金属材料和非金属材料的生产中,包括钢铁、铝、钛、陶瓷等。
同时,也出现了新型的粉末冶金工艺,如3D打印等,使粉末冶金技术更加灵活多样。
2. 应用广泛:粉末冶金的应用领域非常广泛。
其中,汽车工业是最主要的应用领域之一。
粉末冶金材料在汽车制造中的应用可以有效降低成本,提高零部件的性能。
此外,粉末冶金还广泛应用于航空、航天、军工、电子等领域,以满足对高性能材料的需求。
3. 环保节能:相比传统的熔炼技术,粉末冶金具有环保、节能的优势。
因为粉末冶金可以避免能源消耗和环境污染,可有效减少废气、废液和固体废物的产生,符合当下的环保要求。
4. 市场需求:近年来,随着全球工业的发展,对高性能材料的需求也越来越大。
粉末冶金所生产的金属和非金属材料具有优异的物理、化学性能,能够满足高新技术产业对材料的需求,
因此市场前景广阔。
综上所述,粉末冶金作为一种先进的制造技术,已经在各个领域得到了广泛应用。
不仅能够满足高性能材料的需求,还具备环保、节能的优势。
相信在技术不断进步的推动下,粉末冶金的发展前景将会更加广阔。
2022年粉末冶金行业发展趋势:技术市场潜力凸现随着全球工业化的蓬勃进展,粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空等领域,尤其在汽车制造领域。
汽车工业的快速进展极大地推动了粉末冶金在汽车零部件制备中的应用,使汽车行业成为粉末冶金零部件的最大应用领域之一。
粉末冶金为金属粉末或其混合物为原料,经过成形和烧结,制造各种类型制品的工艺。
由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的进展中起着举足轻重的作用。
以铁基粉末冶金件和传统钢铁冶金为例,其生产流程有诸多区分。
粉末冶金技术市场潜力凸现近几年,中国汽车业始终保持高速进展。
据中国汽车工业协会的统计数据,2022年上半年,中国汽车累计产销量分别为445.67万辆和437.38万辆,同比增长22.36%和23.3%。
中国已经成为世界其次大汽车消费国,第三大汽车生产国,第一大汽车潜在市场。
伴随着中国汽车工业的蓬勃进展,带动了零部件市场的快速进展。
2022年,中国汽车零部件企业销售收入达4035亿元。
据估计,到2022年中国汽车零部件国内产值将达到7000亿元左右。
与此同时,我国粉末冶金工业由于长期缺乏数量较大和附加值较高的零件需求,没有机会让粉末冶金行业发挥它特有的优势供应了良好的机遇。
因此在20世纪90年月中期,用于汽车和摩托车工业的粉末冶金零件按质量计算在10年间几乎翻了一番。
而用于附加值较低的农机工业粉末冶金零件则几乎削减一半。
可见,高附加值的粉末冶金零件正逐步向汽车领域转移。
据中国通用机械零部件协会粉末冶金分会报告,2022年中国粉末冶金零件及制品的产量增加了17.5%,达到约88000t。
统计的产品类别包括铁铜基粉末冶金零件、含油轴承以及摩擦材料。
其中汽车市场粉末冶金零件用量约为32000t,占37%,增长了28%;电动工具市场增长29%。
将来我国汽车粉末冶金零件产品市场潜力将呈井喷增长。
据2022-2022年中国粉末冶金行业市场需求与投资询问报告显示,发达国家汽车制造业粉末冶金制品的用量占其粉末冶金制品总产量的绝大多数,如美国占90%,欧洲为80%,而我国目前尚不足40%。
粉末冶金零件行业的发展现状与展望摘要:文章简要介绍了粉末冶金的发展历史。
结合汽车工业分析了粉末冶金零件行业的市场结构,我国粉末冶金存在的问题和发展前景,介绍了目前金属粉末和成形工艺的部分新技术。
并对粉末冶金企业的发展提出了一些建议。
关键词:粉末冶金零件;汽车市场;新技术粉末冶金技术具有可近净成形、材料利用率高、能耗低、环境负荷小等优点,还可制造传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和难以加工的零件,因此倍受人们的青睐。
随着全球工业化的蓬勃发展,粉末冶金行业发展迅速。
从世界范围来看,汽车行业现已成为粉末冶金零部件的最大应用领域。
当前我国汽车工业正处于高速发展的阶段,产销量增长很快,借此机会大力发展粉末冶金工业恰逢其时。
1、粉末冶金的发展历程粉末冶金作为一个产业大致起源于20世纪20至30年代,代表性产品是含油轴承,经过80余年的发展,现在已经成为一门重要的金属成形技术,并在汽车、摩托车、家电、办公机械、农机、工程机械、电动工具等领域得到了广泛应用。
近10年来,粉末冶金技术在车用传动、高性能材料、环境友好零件等三个领域取得了显著的进步。
如在制备高精度、高耐磨、高韧性和形状复杂的控制、轴承和齿轮零件上,采用了Mo预合金化材料、密度梯度变化、热处理等先进技术,使之整体密度为7.0g/cm,表面密度达到了7.5g/cm,表面硬度为40HRC,冲击韧性达到5.6J;高性能材料的典型例子是粉末锻造连杆,其重量和尺寸均在减小,节约了15%的材料,且具有细小均匀的显微组织和高的抗弯强度、刚度和疲劳强度;无害的环境友好零件包括零件制备过程和使用过程的绿色化,如为了改善机械加工性能,添加MnS制造无Pb无Co的材料,添加Cu3P低温液相烧结高速钢等[1]。
2、粉末冶金的主要市场从目前粉末冶金产品的具体应用来看,能够形成较大产业的市场方向有4部分:其一是粉末冶金类机械零部件,主要包括汽车、家电和电动工具等类别的金属零部件产品;其二是粉末冶金工模具材料,包括硬质合金、金刚石工具和粉末高速钢等;其三是磁性材料,主要包括钕铁硼磁体、铁氧体和磁粉芯等;第四是粉末冶金减磨润滑和摩擦材料,包括自润滑轴承、机动车刹车制动材料等。
粉末冶金现状及发展1. 引言粉末冶金是一种重要的金属材料加工技术,通过将金属粉末经过成形、烧结等步骤制备出的材料具有优异的物理和化学性能。
粉末冶金技术广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗和能源等领域,是现代工业制造中不可或缺的一环。
本文将探讨粉末冶金的现状及未来发展趋势。
2. 粉末冶金的基本原理粉末冶金主要的工艺流程包括粉末制备、粉末成型和烧结。
首先,金属原料通过物理或化学方法制备成粉末。
然后,利用成型技术将粉末填充到模具中,并施加压力使粉末颗粒形成所需的形状。
最后,通过高温烧结使粉末颗粒结合成整体材料。
3. 粉末冶金的应用领域粉末冶金技术在众多领域中得到了广泛应用。
以下是一些典型的应用领域:3.1 汽车工业粉末冶金技术在汽车工业中发挥着重要作用。
通过粉末冶金可以制备出具有优异力学性能和耐磨性的零部件,如齿轮、减震器和轴承等。
此外,粉末冶金还可以实现轻量化设计,提高汽车的燃油效率和续航里程。
3.2 航空航天工业在航空航天工业中,粉末冶金技术被广泛应用于制备高强度、耐高温材料。
这些材料可以用于制造发动机部件、导弹和卫星等。
粉末冶金技术还可以制备金属陶瓷复合材料,提高材料的性能和耐腐蚀性。
3.3 电子工业粉末冶金技术在电子工业中的应用也越来越广泛。
通过粉末冶金可以制备出具有高导电性和磁性的材料,如电极材料和磁性核材料等。
此外,粉末冶金技术还可以制备微细粉末,用于制造电子元器件中的封装材料。
3.4 医疗工业粉末冶金技术在医疗工业中的应用主要体现在制备人工关节和牙科种植体等医疗器械方面。
利用粉末冶金可以制备出具有生物相容性、强度和耐腐蚀性的金属材料,提高医疗器械的性能和使用寿命。
3.5 能源工业粉末冶金技术在能源工业中的应用主要体现在制备高效率燃料电池和储能材料等方面。
通过粉末冶金可以制备出具有高比表面积和良好导电性能的材料,提高能源转换效率和储能密度。
4. 粉末冶金的发展趋势随着科学技术的发展和工业需求的变化,粉末冶金技术也在不断发展。
粉末冶金发展现状及趋势粉末冶金是一种通过将金属或合金粉末混合、成型、烧结和加工的过程,制得各种形状和性能的金属或合金材料的技术。
随着科技的不断进步,粉末冶金技术在过去的几十年里得到了广泛的应用和发展。
本文将粉末冶金的发展现状及趋势进行概述。
粉末冶金的发展可以追溯到19世纪初期,当时人们开始探索金属粉末的制备和加工技术。
随着技术的不断发展,粉末冶金逐渐成为一种重要的材料制备技术,尤其在汽车、航空航天、电子等领域得到广泛应用。
现代粉末冶金技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:高性能粉末冶金材料的研发。
随着科技的不断进步,对材料性能的要求也越来越高。
粉末冶金具有制备高性能金属和合金材料的潜力,例如高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀等材料。
因此,高性能粉末冶金材料的研发是未来的一个重要趋势。
绿色粉末冶金技术的研发。
随着环保意识的不断提高,人们越来越工业生产对环境的影响。
粉末冶金技术的绿色化发展成为未来的一个重要趋势,包括优化生产工艺、采用环保原料、降低能源消耗等方面。
粉末冶金制造复杂形状和结构件。
粉末冶金技术可以制造出各种形状和结构的零件,例如汽车齿轮、涡轮增压器、燃料电池等。
未来,随着科技的不断进步,对复杂形状和结构件的需求将会不断增加,粉末冶金技术将成为一种重要的制造方法。
粉末冶金技术目前存在的主要问题包括生产过程的可控性、产品质量的均匀性以及粉末冶金技术应用的广泛性等。
为了解决这些问题,研究者们不断探索新的制备技术、创新工艺和优化生产流程等。
例如,通过计算机模拟和智能化控制技术的结合,提高生产过程的可控性和产品质量的稳定性。
在实际应用方面,粉末冶金技术已经在多个领域得到了广泛的应用。
例如,在汽车工业中,粉末冶金技术被用于制造高性能刹车片、气门座圈等关键部件。
在航空航天领域,粉末冶金技术被用于制造高强度、轻质的高温合金零件。
粉末冶金技术在电子、医疗器械、新能源等领域也有着广泛的应用前景。
粉末冶金技术在不断地发展和完善,未来粉末冶金技术的发展趋势将更加注重高性能、绿色化和智能化。
粉末冶金行业分析报告1. 引言粉末冶金是一种通过将金属粉末压制成型并在高温下烧结而得到成品的工艺。
它被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。
本文将对粉末冶金行业进行分析,探讨其发展现状以及未来趋势。
2. 粉末冶金技术的基本原理粉末冶金技术基于金属粉末的特殊性质,通过将粉末按照一定的比例混合并加压成型,然后在高温下进行烧结。
烧结过程中,金属粉末之间的相互作用力使粉末颗粒结合在一起,形成密实的金属件。
3. 粉末冶金行业的发展现状3.1 市场规模粉末冶金行业在全球范围内得到了广泛的应用和发展。
根据统计数据显示,全球粉末冶金行业的市场规模已经超过1000亿美元,且呈现稳步增长的趋势。
3.2 应用领域粉末冶金技术在各个领域有着广泛的应用。
特别是在汽车制造和航空航天领域,粉末冶金技术被用于制造发动机零部件、齿轮、传动系统等关键部件。
此外,在电子设备制造和医疗器械领域,粉末冶金技术也有着重要的应用。
3.3 技术进步随着科学技术的不断进步,粉末冶金技术也在不断发展。
新的材料、新的工艺不断涌现,使得粉末冶金技术在性能和效率上有了显著的提升。
例如,纳米粉末冶金技术的出现使得材料的力学性能得到了极大的提升。
4. 粉末冶金行业的挑战与机遇4.1 挑战尽管粉末冶金技术在许多领域有着广泛的应用,但仍然面临一些挑战。
首先,粉末冶金技术的成本较高,制造设备和原材料的投入较大。
其次,粉末冶金技术在一些特殊材料的制备方面仍存在一定的限制。
此外,环境保护和资源利用也是粉末冶金行业需要面对的重要问题。
4.2 机遇与挑战相对应的是粉末冶金行业所面临的机遇。
目前,世界各国对环境保护和能源利用的重视程度越来越高,粉末冶金技术作为一种高效利用资源的技术,有着广阔的市场前景。
此外,随着新材料的不断涌现,粉末冶金技术将在更多领域得到应用。
5. 粉末冶金行业的未来发展趋势5.1 新材料的应用未来,粉末冶金行业将更多关注新材料的研发和应用。
例如,钛合金、镍基高温合金等具有特殊性能的材料将成为粉末冶金技术应用的重点。
粉末冶金齿轮生产及应用前景齿轮传动是现代机械产品中应用最广的一种机械传动。
这是因为它能保证恒定的传动比.具有传动功率范围大、效率高、寿命长等优点。
不足之处是齿轮的生产成本高、制造与安装精度高。
而用粉末冶金工艺制造的齿轮恰恰可大幅度地降低生产成本.保证齿轮的形位与尺寸公差的一致性。
与用硬模铸造、灰铸铁件、锻轧材料、锻件等机械加工、冲压、挤压、精密铸造等制造的齿轮相比.粉末冶金齿轮有一系列的优点。
但同时,由于各种制造因素上的考虑.粉末冶金齿轮的应用受到一些限制。
当前,用粉末冶金法可经济制造的齿轮主要种类有:正齿轮(外齿轮与内齿轮)、直齿伞齿轮、螺旋伞齿轮、棘轮型齿轮、偏轴伞齿轮、斜齿轮、齿轮组件、链轮。
1粉末冶金概况20世纪90年代以来,我国粉末冶金制品行业对外引进关键制造技术及硬件设备,进行大规模技术改造.为粉末冶金发展打下了良好基础。
目前在全国粉末冶金零件生产企业中.规模和产销量列前的有宁波金鸡粉末;台金集团公司、扬州保来得工业有限公司、重庆华孚工业公司、上海汽车股份有限公司粉末冶金厂、江苏海安鹰球集团等数十家专业粉末冶金企业。
上海汽车股份有限公司粉末冶金厂是国内享有声誉、规模最大的粉末冶金零件生产的专业厂家,是国家和原机械工业部的重点企业.粉末冶金行业会长单位。
厂内从日本、德国、美国、瑞典等国引进了全自动、多功能的粉末冶金成型机和高精度模具加工设备,目前主要生产设备200多台,在各类设备中.进口、国产压机40多台.烧结电炉10多台。
另外还有各类进口和国产的模具制造设备、热处理炉、检测设备等,目前己形成设施齐全、先进的粉末冶金生产线。
生产各种铁基的结构零件、齿轮等粉末冶金制品.广泛配套于汽车、摩托车、齿轮传动系统、家用电器、拖拉机、油泵等各个领域,是上海大众、一汽大众、上海通用、二汽等国内三大汽车集团公司整车厂的粉末冶金零件独家供应商,同时还为奇瑞、东风悦达起亚、安徽江淮、天津轻微等多家汽车厂配套供货,拥有为汽车配套100万辆的生产能力.是目前国内制造粉末冶金产品技术含量较高、质量上乘的专业生产厂家。
2 粉末冶金齿轮特点虽然粉末冶金齿轮在整个粉末冶金零件中难以单独统计,但无论是按质量还是按零件数量.粉末冶金齿轮在汽车、摩托车中所占的比例都远远大于其他领域中的粉末冶金零件:因此.从汽车、摩托车零件在整个粉末冶金零件中所占比例的上升.可以看出.粉末冶金齿轮在整个粉末冶金金零件中处于飞速发展的地位。
如果按零件特点来分.齿轮属于结构类零件.而结构类零件在整个铁基零件中所占的绝对质量也远远大于其他几类。
粉末冶金齿轮的品种和产量在日益增加,它们的应用范围日益广泛。
这是由于:1)当齿轮具有不规则曲线、偏心、径向突出部或凹窝:当齿轮具有不规则孔、键槽、扁平侧面、花键、方孔、锥孔;当齿轮在轴向具有突出部、沟槽、盲孔及不同深度的凹窝等时.粉末冶金法均易于制造,不需或只需少量机械加工。
一般粉末冶金齿轮用粉末冶金法制造时,只需要五道工序.即成形一烧结一热处理一回火一浸油。
用铸锻材料机械加工制造时.需经车外圆一车内圆一两端面一粗铣凹槽一拉键槽一滚齿一去毛刺一热处理一回火等十道工序。
因此,采用粉末冶金法制造时.由于省工、省料、生产效率高、使用的设备少、节能.齿轮的生产成本显著减低。
2)用粉末冶金法制造齿轮时.材料利用率可达95%以上。
这是因为:a.可直接成形为成品零件的形状:b.烧结前的任何压坯废品.都可重新粉碎和加以利用。
这在用其它加工方法制造齿轮时是不可能的。
3)粉末冶金齿轮的重复性非常好。
因为粉末;台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。
用机械加工法制造齿轮时.要使一件件齿轮的形状、尺寸均匀一致是十分困难的。
机械加工中的各种变量.如切削刀具的磨损、加工装置刚性差、齿轮坯的硬度不同及机床的轴承间隙不同等,这些都会使制造的齿轮的形状、尺寸不一样。
4)粉末冶金法可将几个零件一体化制造.从而可省下以后的处理与组装费用。
用粉末冶金法制造多联齿轮和复合齿轮时,可将齿压制到全高直接到毗连邻接齿轮的拐角处,这在一般机械加工,如铣、刨或滚齿都是难以做到的。
5)粉末冶金齿轮的材料密度是可控的.或者说,具有一定量的连通孔隙。
粉末冶金齿轮通常含浸有5%-20%润滑油,以供某种程度的自润滑.从而提高耐磨性。
利用粉末冶金法还能将齿轮的不同部分作成不同的密度,例如,齿毂部分作成较低的密度.以增强自润滑而齿部做成高密度.以增高韧性和冲击强度。
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。
因此,齿轮压坯,特别是齿部的表面粗糙度很高。
这种优异的表面粗糙度在齿轮运转中可将齿的磨损与噪声降低到最低限度。
粉末冶金齿轮的噪声比锻造材料制造者小,这已是定论。
这可能是烧结材料具有的多孔性造成的衰减作用所致。
用齿轮噪声试验机试验的结果表明.粉末冶金齿轮比普通钢制齿轮的噪声等级小。
当然,粉末冶金法制造齿轮,也受到制造因素上的一些限制.一般说来.受到的限制主要是:a.粉末冶金齿轮的最大横断面尺寸,取决于制造厂的压机能力:b.由于压制与模具方面的原因,一般的涡轮、人字齿轮及螺旋角大于35。
的斜齿轮都不能用粉末冶金法制造:C.一般烧结铁基材料的;冲击值较低:虽烧结锻造材料的;冲击值比一般烧结材料高得多.但仍不如相应成分的致密材料。
<BR>3典型粉末冶金齿轮3.1凸轮轴齿型带轮凸轮轴齿型带轮是各种汽车发动机中普遍使用的粉末冶金零件,通过一次成形和精整工艺.不需要其他后处理工艺.可以完全达到尺寸精度要求尤其是齿型精度.因此,与用传统机械加工方法制造相比.在材料投入和制造工艺上都大大减少.是体现粉末冶金特点的典型产品。
3.2曲轴齿型带轮曲轴齿型带轮也是汽车发动机中较典型的粉末冶金零件,与凸轮轴齿型带轮相比,它有四个螺纹孔.是必须通过钻孔.攻螺纹方法加工出来的.目前,汽车发动机中的凸轮轴、曲轴齿型带轮使用粉末冶金件是成本最低、最合理的一种方法:现在有部分新车型设计时采用链轮代替传统的齿型皮带轮,同样采用粉末冶金方法来制造。
3.3从动齿轮摩托车中的各种从动齿轮是国内粉末冶金厂家生产中产量最大、最集中的一种粉末冶金齿轮,该齿轮进口件费用很大.因此需要在国内生产来替代进口。
由于从动齿轮的齿型精度要求ISO7级.尺寸配合要求高,因此难度较大。
国内粉末冶金厂经过反复试验.目前已经能够达到设计要求,而且也体现出了粉末冶金从动齿轮耐磨性好.噪声小的特点。
制造方法:成形一烧结一整形一高频淬火一弟0齿一加工内孔一浸油;由于齿轮经烧结及齿部表面高频淬火处理后,齿部、齿形、齿向都会产生一定的变形,因此提高模具精度.减少烧结和热处理的变形量是生产控制的重点。
3.4油泵齿轮各种机油泵中的油泵齿轮具有几何精度和齿型精度非常高的特点,在采用粉末冶金的生产过程中.对于模具的设计和制造具有较高要求,需要结合粉末冶金本身的特点.找出产品从压制成形到烧结过程中的齿型变化一齿顶、齿廓齿根的规律:再结合粉末冶金精整的特点.确定出精整模的内腔轮廓。
通过采用粉末冶金法制造机油泵齿轮,可以免除以往机械加工中对齿型的精密加工,保证齿形和几何精度.以及尺寸的稳定性。
3.5伞齿轮伞齿轮从用失蜡铸造改成粉末冶金法生产,生产成本可减低32%。
4粉末冶金齿轮的发展前景虽然粉末冶金行业已经经过了近十年的高速发展,但与国外的同行业仍存在以下几方面的差距:1)企业多,规模小,产品价格低,经济效益与国外企业比相差很大;2)产品交叉.相互压价,竞争异常激烈:3) 研发能力落后,产品档次低,难以与国外竞争;4)再投入缺乏与困扰:5)工艺装备、配套设施落后:6)产品出口少,贸易渠道不畅。
但随着我国加入WTO以后,以上种种不足和弱点将有可能得到改善,这是因为加入WTO后,市场逐渐国际化,粉末冶金市场将得到进一步扩大的机会:而同时随着国外资金和技术的进入,粉末冶金及相关的技术水平也必将得到提高和发展。
从与粉末冶金齿轮关系最密切的汽车、摩托车行业来看,我国汽车、摩托车的市场潜力仍然很大。
一方面,在中小城市和农村中,摩托车仍然占据着主要的市场,而随着中央开拓、发展我国西地区的决策进一步深入贯彻,摩托车市场将会在我国西部进一步扩大:另一方面,目前全国汽车行业正围绕着家用轿车这一新兴市场,展开着又一轮市场竞争。
这些行业的振兴与发展,为与之相配套的粉末冶金齿轮的发展提供了契机。
从国际上发展趋势来看,粉末冶金齿轮由于其价格低廉,可减轻零件重量的优势,也越来越受到各个领域整机厂重视,粉末冶金齿轮正越来越多地在替代着传统的铸锻钢材和切削加工齿轮。
例如,在北美和欧洲地区,从1990年以后,每辆家用轿车和轻型车中粉末冶金零件,尤其是粉末冶金齿轮的重量增长迅速。
近几年来,粉末冶金技术也正在飞速发展,烧结锻造、温压技术、注射成形、烧结淬硬工艺等技术正在得到更广泛的应用。
粉末锻造是当今粉末冶金机械零件工业中采用的一种主要成形工艺。
它是将原料粉末用刚性模具或冷等静压成形为预成形坯,经过或不经过低温预烧结或最终烧结,用热锻或冷锻改变其形状的同时,实现高密度化的一项技术。
以烧结件作为预成形坯者,叫做烧结锻造。
粉末锻造有效地利用了粉末冶金工艺的特点,作为一种优异的精锻技术引起了人们普遍的关注。
粉末锻造具有下述的优点:1锻造工序少,粉末锻造只需要一副模具和一次锻打,而普通锻造需用三副或多副模具,进行三次或多次锻打:②锻造压力小:③锻造温度低;④无飞边,减少机械加工,材料利用率高;⑤粉末锻造尺寸精度与粉末冶金冷压的相当,而力学性能可与锻轧钢材相比,并且力学性能的方向性小:⑥可制造形状复杂的零件;⑦零件质量精确一致,这对有平衡要求的零件是有用的。
用温压工艺制造高密度粉末冶金冲击齿轮在国内已经批量投入生产,这一工艺不仅大大提高了铁基零件一次压制一烧结的密度,而且该工艺的压制压力和脱模力均较传统方法低,从而提高了模具寿命,降低了成本,特别对于复杂形状、高密度、高强度零件的开发具有巨大的生命力和潜力。
目前,采用此工艺制造的粉末冶金齿轮经过一次压制一烧结即可达到大于7.0g/cm。
的密度,烧结硬度不小于35HRC,抗拉强度不小于760MPa;在相同性能指标下,成本可降低50%以上,具有显著的经济效益。
注射成形是一种固结金属粉末或陶瓷粉末及金属陶瓷粉末的特殊方法。
可用于生产新型的粉末冶金零件,从而扩大了粉末冶金技术的应用范围。
注射成形本质上不同于常规粉末冶金技术。
它使用的粉末很细,粒度为10um左右。
它使用大量的热塑性粘结剂,以便将粉料注射到成形模中,而不是将干粉依靠重力充填于阴模中。
施加于注射成形模的是低且均匀的等静压力,除非需要后续整形或精整,否则,不再使用压制压力。