粉末冶金铁基锥齿轮模具设计
￥
毕业设计
论文题目：粉末冶金铁基锥齿轮模具设计
。
学院：物理科学与工程技术学院
专业：机械设计制造及其自动化
年级： 05级
姓名：
指导教师：
职称：助教
[
（2009年5月）
宜春学院教务处制
目录
1、毕业设计任务书
2、毕业设计开题报告
3、资格审查表
`
4、学士学位论文原创性申明
5、论文版权使用授权书
6、毕业设计说明书
7、外文资料译文
8、外文资料原文
?
；
宜春学院
@
毕业设计任务书
题目：粉末冶金铁基锥齿轮模具设计
-
学院：物理科学与工程技术学院教研室：机电工程
专业：机械设计制造及其自动化
班级： 05 机制（1）
学号： 03
姓名：张丽
起止日期：—
指导教师：陈鹏职称：助教
教研室主任：陈敏
^
审核日期：
^
说明
1.毕业论文任务书由指导教师填写，并经教研室审定，下达到学生。
2.进度表分前、中、后三期由学生填写，每期填写后交指导教师签署审查
意见，并作为毕业论文工作检查的主要依据。
3.学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，3周内提交给指导
教师批阅。
4.本任务书在毕业论文完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和
毕业论文答辩的主要档案资料，是学士学位论文成册的主要内容之一。
宜春学院
毕业设计（论文）开题报告
题目：粉末冶金铁基锥齿轮模具设计
学院：物理科学与工程技术学院教研室：机电工程专业：机械设计制造及其自动化
班级： 05机制（1）
学号： 03
姓名：张丽
指导教师：陈鹏
填表日期： 2009 年 01 月 22 日
一、选题的依据及意义：
金属基复合材料的发展与现代科学技术和高新产业的发展密切相关。特别是航空、航天、电子、汽车以及先进武器系统的迅速发展，对材料提出了更高的性能要求。除了要求材料具有一些特殊性能之外，还要求有良好的综合性能，如强度、刚度、耐磨、耐热、吸收振动、低摩擦等性能。由金属基粉体材料制备的零部件如齿轮、链轮、轴套等，在工业上需求量日益增加，这也使金属基粉体材料成形的模具设计越来越受到重视，国家也加强了对这方面模具研究的投入与开发。
在金属与非金属材料成形加工工程中，模具逐渐成为一种必不可少的工艺装备。模具是实现粉体材料成形的关键工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件是材料成形的重要方式之一，与切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、产品性能好、生产效率高和成本低等显著特点。
通过对粉体成形模具的设计，能够更深层次了解粉末冶金制备工业零件的过程。积累丰富的模具设计经验，为以后从事机械行业工作打下坚实的基础。
二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：
1.我国模具发展现状
80年代以来，中国模具工业发展十分迅速。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。
在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。
改革开放以来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化。除了国有专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，都得到了快速发展，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为国内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。
在广东，一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入，例如科龙、美的、康佳和威力等集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。例如，江苏无锡的微研有限公司为一日本独资企业，员工有200余人，拥有精密数控模具加工设备60余台，1998年其模具产值超过2亿元。
中国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。目前，国内已能生产精度达2微米的精密多工位级进模，工位数最多已达160个，寿命1～2亿次。在大型塑料模具方面，现在已能生产48英寸电视的塑壳模具、ｇ大容量洗衣机的塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，国内已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。在汽车模具方面，现已能制造新轿车的部分覆盖件模具。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。
虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，cad/cae/cam技术的普及
率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。
2.我国模具技术的进步和发展前景
在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过50余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室，上海交通大学cad国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力，在模具cad/cae/cam技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。
1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为330亿元，今后几年仍将以每年10%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。
随着中国经济的高速发展，来自民用需求的快速增长带动了包括粉末冶金模具行业在内的相关产业的高速发展；家电及相关产业配套的粉末冶金制品的配套量都有快速的增长，其中以冰箱与空调压缩机配套量的增长更为突出。随着粉末冶金制品应用领域的不断拓展，其他与粉末冶金相关产业如缝纫机、通信、电动工具等多个领域中粉末冶金配套量的增长也不可忽视。这就推动了粉末冶金模具技术的发展。与发达国家相比，目前中国的轿车产量少、品牌杂，这使得中国的粉末冶金模具行业产品结构与发达国家有所不同。目前，家电的冰箱和空调压缩机粉末冶金模具仍占有较大的比例。今后随着粉末冶金模具技术水平的提高和主机用户对粉末冶金模具技术认知程度的提高，粉末冶金模具使用范围将得到扩大，使用比例也将提高，国际汽车零部件厂家在中国采购力度的加大，市场对粉末冶金模具的需求量将更大。
早在1989年，在国务院颂布的《关于当前产业政策要点的决定》中，模具被列为机械工业技术改造序列的首位。1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。经国务院批准，从1997年开始对部分模具企业实行了增值税返还70%的优惠政策。所有这些国家对模具工业采取的优惠政策也将对其发展提供有力支持。
3.未来粉末冶金模具制造技术的发展趋势
随着家电工业、摩托车工业、汽车工业的相继兴起与发展，中国的粉末冶金模具制造行业开始进入快速发展阶段。在世界范围内，粉末冶金模具制造技术及模压制品成形技术仍处于成长期；而对中国来说，粉末冶金模具制造技术与模压制品成形技术处于导入期。通过不断引进国外先进技术与自主开发创新相结合，中国粉末冶金模具产业和技术都呈现出高速发展的态势。未来粉末冶金模具制造技术的发展趋势主要表现在：
(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。
(2)高速铣削加工
国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。
(3)模具扫描及数字化系统
高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。
(4)电火花铣削加工
电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。
(5)提高模具标准化程度
我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。
(6)优质材料及先进表面处理技术
选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。
(7)模具研磨抛光将自动化、智能化
模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。
(8)模具自动加工系统的发展
这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。
三、本课题研究内容：
本课题研究的是粉末冶金铁基齿轮模具设计，包括阴模、模冲、芯杆、模套的设计，并根据该
齿轮在实际应用的具体要求选用压制成形设备。
四、本课题研究方法：
1.利用图书资源和网络资源收集粉末冶金模具的相关资料；
2.利用机械手册和相关书籍合理选用齿轮参数；
3.结合产品的实际需求绘制齿轮产品零件图，确定产品的结构、相关尺寸和精度要求；
不超过模具材料的许用应4.模具强度验算，模具能完成压制的强度条件是其承受的最大压应力σ
m ax
力[σ]，保证模具不会受压制力而破坏。
5.根据以上条件用CAD绘制图纸，用pro/e进行齿轮模具的实体建模并装配。
五、研究目标、主要特色及工作进度：
1.研究的目标：了解粉末冶金模具设计；
2.主要特色：铁基粉体材料模压成形齿轮已经被用于很多高精密工业领域。这种齿轮材料增强体主要是无机物和其它金属。以这种材料压制成形的齿轮有如下优点：（1）高强度比、高模量比；（2）热胀系数小，尺寸稳定；（3）良好耐磨性和高温性能（4）良好抗断裂韧性和抗疲劳性（5）不吸潮，不老化，气密性好。在设计模具时，主要考虑提高生产效率、降低产品成本，同时保证产品质量。
3.工作进度：在设计初期，大量的收集相关资料，并且大量参考文献中有关机械设计、粉末冶金模具设计等方面的资料，完成复合模具结构设计；在设计中期，初步定下设计方案，并对所研究的内容的各个方面进行深入的分析，形成初步的设计构思；最后开始设计，绘图，编写设计说明书。
六、参考文献：
[1].熊春林主编.《粉体材料成形设备与模具设计》[M].北京：化学工业出版社.2007
[2].胡城立主编.《材料成形基础》[M]. 武汉：武汉理工大学出版社.2001
[3].周曦亚主编.《复合材料》[M].北京：化学工业出版社.2007
[4].戴枝荣主编.《工程材料及机械制造基础（I）-工程材料》[M] 南京：东南大学出版社.2006
[5].徐灏主编.《机械设计手册》（第5卷）[M]. 北京：机械工业出版社.2004
[6].印红羽主编.《粉末冶金模具设计手册》[M]. 北京：机械工业出版社. 2002
[7].李建军主编. 《模具设计基础及模具CAD》[M]. 北京：机械工业出版. 2004
[8].刘博主编. 《pro/模具设计典型案例详解》[M]. 北京：机械工业出版社. 2005
[9].李云鹏主编. 《模具制造工艺学》[M]. 北京：机械工业出版社. 2003
[10].行业机械频道. 《中国模具工业技术发展现在及其方向分析》[R] 北京. 2007
[11].孙桓主编. 《机械原理》[M]. 西安：西北工业大学出版社. 2004
[12].杨宏亮等. 《粉末冶金模具设计原理及应用》[A]. 西安：陕西金山集团模具公司. 2006
[13].陈晨等. 《粉末冶金模具设计中的影响因素》[A]. 株洲：湖北化工职业技术学院. 2000
[14].韩凤麟等. 《铁基粉末冶金零件热处理》[R]. 上海：中国机械协会粉末冶金分会. 2003
[15 ]. 殷国富主编. 《UG 产品设计实例精解》[M]. 北京：机械工业出版社. 2007
宜春学院 2009 届毕业设计答辩资格审表
宜春学院
论文原创性申明
本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律责任，其后果由本人承担。
作者签名：
日期：
粉末冶金新技术在烧结齿轮中的应用
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。温压技术的致密化主要通过在温压温度下铁粉颗粒的加工硬化速率降低和程度减轻，以及铁粉颗粒塑性变形阻力减小来实现的。此外，在成形过程中的颗粒重新排列，也可以使密度提高D]。目前已经制备出抗拉强度达1 500 MPa的烧结铁基零件。Ford汽车公司已将质量达1．2 kg的温压流体变速涡轮毂用在发动机上。温压工艺的关键在于以较低的成本制造出高性能的铁基粉末冶金零件，为汽车的零部件在性能与成本之间找到一个较佳的结合点。温压的优势在于：压坯密度和烧结密度高，压坯强度高，脱模压力低，弹性后效小。 瑞典开发了高速压制的工艺。这种工艺的开发使高密度和超过5 kg的大型粉末冶金零件的开发成为可能，它使粉末能在20 ms以内被压缩，而且在300 ms内多次压制还可以进一步提高密度。高速压制作为大批量的生产方法可以突破目前粉末冶金的局限性。传统压制成形要求高的成形压力，而成形压力又受到压机吨位的限制，高速压制则不受此限制。基于预合金化和扩散合金化的粉末密度可以达到7．4～7．7g／cm3，这种新型的制造技术最近引入到了粉末冶金行业。高速压制的致密化主要通过由液压控制的冲锤产生的强烈冲击波来实现，冲锤的质量和压制时的速度决定了冲击功的大小和致密化程度。由于采用液压控制，安全性能较高。通过合适的工艺控制，可以避免非轴向的反弹引起压坯的微观缺陷。 烧结硬化是将粉末冶金的烧结与提高材料性能的淬火热处理工序合二为一，以降低成本。烧结硬化工艺可以省去烧结后热处理工序，同时可以获得高强度和高硬度的性能，从而降低生产成本。此外，淬火时会产生高的残余内应力并且使零件发生变形，给控制零件尺寸公差带来困难。烧结硬化工艺，由于烧结后的冷却速度远低于淬火的冷却速度，因而可以使变形减少到最小。因此烧结硬化工艺适用于难以处理的大型以及形状复杂的零件。烧结硬化钢一般用来制造中高密度零件。一般情况下，烧结硬化铁粉的主要合金元素有钼、锰、铬、
粉末冶金成形技术教程文件
粉末冶金成形技术
第四章粉末冶金成形技术 一、粉末冶金成形定义： 用金属粉末或金属与非金属粉末的混合物作原料，采用压制、烧结及后处理等工序来制造某些金属材料、复合材料或制品的工艺技术。粉末冶金生产工艺与陶瓷制品的生产工艺相似，因此粉末冶金成型技术又常常叫金属陶瓷法。 方法：将均匀混合的粉末材料压制成形，借助粉末原子间的吸引力和机械啮合作用，使制品结合成为具有一定强度的整体，然后再高温烧结，进一步提高制品的强度，获得与一般合金相似的组织。 二、粉末冶金材料或制品 1. 难熔金属及其合金（如钨、钨——钼合金）； 2. 组元彼此不相溶，熔点十分悬殊的特殊性能材料，如钨——铜合金； 3. 难溶的化合物或金属组成的复合材料（如硬质合金、金属陶瓷） 三、粉末冶金成型技术特点： 1. 某些特殊性能材料的唯一成型方法； 2. 可直接制出尺寸准确，表面光洁的零件，是少甚至无切削的生产工艺； 3. 节约材料和加工工时； 4. 制品强度较低； 5. 流动性较差，形状受限； 6. 压制成型的压强较高，制品尺寸较小； 7. 压模成本较高。 四、粉末冶金成形过程 原始粉末+添加剂→混合→压制成型→烧结→零件成品
五、粉末冶金工艺理论基础 一）、金属粉末的性能 金属粉末的性能对其成型和烧结过程及制品质量有重要影响，分为化学成分、物理性能和工艺性能。 固态物质按分散程度不同分为致密体、粉末和胶体。 致密体：通常所说的固体，粒径在1mm以上； 胶体微粒：粒径在0.1μm以下； 粉末体或简称粉末：粒径介于二者之间。 1. 粉末的化学成分 主要金属或组元的含量，杂质或夹杂物的含量，气体的含量。 金属的含量一般不低于98-99%。 2. 粉末的物理性能 1）颗粒形状：球状、粒状、片状和针状。影响粉末的流动性、松装密度等。 2）粒度：粉末颗粒的线性尺寸，用“目”来表示，用筛分法等测量。对压制时的比压、烧结时的收缩及烧结制品的力学性能有影响。 3）粒度分布：按粒度不同分为若干级，每一级粉末（按质量、数量或体积）所占的百分比。对粉末的压制和烧结有影响。 4）颗粒比表面积：单位质量粉末的总表面积，可算出颗粒的平均尺寸。对粉末的压制和烧结有影响。 3. 粉末的工艺性能 1）流动性：粉末的流动能力，用50g粉末在规定条件下从标准漏斗中流出所需的时间来表示,单位为s/50g。
精密机械中的行星齿轮组的选型
KISSsoft 03/2017 –教程12 精密机械中的行星齿轮组的选型 KISSsoft AG Rosengartenstrasse 4 8608 Bubikon Switzerland Tel: +41 55 254 20 50 Fax: +41 55 254 20 51 info@KISSsoft.AG www.KISSsoft.AG
目录 1目标 (3) 2打开 KISSsoft (3) 2.1打开软件 (3) 2.2打开“Planetary gear行星轮”计算模块 (3) 2.3基础设置 (4) 2.4设置约束 (4) 2.4.1定义材料 (5) 2.4.2定义计算方法和工况 (5) 2.4.3定义其余系数 (6) 2.5粗选型 (6) 2.6精细选型 (9) 2.7优化齿形 (14) 2.8现有教程 (18)
1 目标 选型出一个行星齿轮组，要求输入扭矩 450 Nmm （0.45 Nm），转速 10000 rpm。额定传动比 4.25。要求的工作寿命 20,000 小时，应用系数K A =1.25。 整体尺寸（齿圈的外直径）为35 mm，包括齿根圆和外直径之间3 mm的材料。齿轮使用粉末冶金制造。模数必须大于0.5 mm （由于制造要求）。因为齿轮并非使用滚齿加工，所以必须利用这个优点对齿形进行优化。本案例中使用的计算方法是由AGMA: 2101-D04定义的。 2 打开 KISSsoft 2.1 打开软件 在软件安装并激活之后，用户便可以启动KISSsoft。通常，用户可以通过点击“Start→Program Files→KISSsoft 03-2017→KISSsoft 03-2017”打开如下的用户界面： 图1.KISSsoft主界面 2.2 打开“Planetary gear行星轮”计算模块 在“Modules tree模块树”窗口中，双击“Planetary gear”标签来启动行星齿轮计算模块，如图2：
粉末冶金齿轮生产及应用前景
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
粉末冶金零件的优化设计
详细说明 改进前的设计 改进后的设计 1．应使压模中的粉末受到大致相等的压缩，并能顺利地从压模中取出模压成型的制品。在零件压制方向如有凸起或凹槽时，则粉末在压制时各部分的密实度不易一致，因此凸起或凹槽的深度以不大于零件总高度的１／５为宜，并有一定的拔模锥度 2．当由上向下压制的结构零件较长时，其中间部分和两端的粉末密实度差别比较大。所以在实际生产中，常现在其长度为直径的2.5～3.5倍，壁愈薄其长度与直径之比的倍数愈低 3．当零件的壁厚急剧变化或零件的壁厚悬殊时，零件各部的密度也相差很大，这样烧结时会引起尺寸变化和变形，应尽量避免 4．设计带有凸缘或台阶的零件，其内角应设计成圆角，以利于压制时凹模中粉末的流动和便于脱模，并可避免产生裂纹 5．尽量避免深窄的凹槽、尖角或薄边的轮廓，避免细齿滚花和细齿形因为这些结构装粉成型都很困难 6．避免尖边、锐角和切向过渡 7．零件只能设计成与压制方向平行的花纹，菱形的花纹不能成型，应避免 8．与压制方向垂直的孔（图a ）、径向凹槽（图b ）、内螺纹及外螺纹（图c ）、倒锥（图d ）、拐角处的退刀槽（图f ）等结构难以压制成型，当需要时可在烧结后进行切削加工 9．底部凹陷的法兰（图a ）、外圆中部的凸缘（图b ）不能压制成型。上部凹陷的法兰（图c ）为坯件，当埋头孔的面积小于压制面积的1倍左右，深度（H ）小于零件全高的1/4左右时，要作5°的拔梢（图d ）才可以成型
10．从模具强度和压制件强度方面的因素考虑，并从孔与外侧间的壁厚要便于装粉考虑，制品窄条部分的最小尺寸应有一定的限度 11．为了使凸模具有必要的刚度，使粉末容易充满型腔和便于从压模内取出制品，零件结构应避免尖锐的棱角，并适当增加横截面的面积 12．避免过小的公差 13．对于长度大于20mm 的法兰制作，法兰直径不应超过轴套直径的1.5倍，在可能条件下，应尽量减下法兰的直径，以避免烧结后的变形。法兰根部的圆角半径可参考右图的表，轴套壁厚（δ）与法兰边宽（b ）都必须大于1.5mm 设计阶梯形制件时，阶差不应小于直径的1/16，其尺寸不应小于0.9mm 轴套直径/mm <12 >12～25 >25～50 >50～65 >65 圆角半径/mm 0.8 1.2 1.6 2.4 >2.5 14．粉末冶金制件的端部最好不要有过锐棱角，并避免工具倒圆。倒角时尽可能留出0.2mm 左右的小平面，以延长凸模的寿命 在设计粉末冶金齿轮时，齿根圆直径应大于轮毂直径3mm 以上，以减小成型中的困难 15．在很多情况下，粉末冶金零件适于代替机械加工比较困难或加工劳动量大、材料利用率低的一些零件。在某些情况下，还可以代替一些本来需要加工后装配在一起的部件 需要装配的零件 不需装配的粉末冶金零件 16．当把铸件或锻件改为粉末冶金零件时，将粉末冶金零件上的凸部移到与其相配合的零件上，以简化模具结构和减少制造上的困难 用模锻或铸造，然后用机械加工法制造 用粉末冶金法制造
粉末冶金及模具设计 完整版
毕业设计（论文） 题目:粉末冶金及模具设计 专业:数控应用技术 班 成都电子机械高等专科学校
二〇〇七年六月 摘要 本文主要围绕粉末冶金及模具设计开展了以下几方面的研究 1、在粉末冶金技术的特点及其在新材料中的作用进行研究，重点介绍了粉末冶金在工业中的重要性及其压制步骤。 2、在粉末冶金工艺中，根据产品的要求选择金属粉末或非金属粉末为原材料来压制。 3、在粉末冶金模具设计原理方面，本文重点围绕精整模具设计进行研究，归纳、总结并提出了精整模具三个关键零部件(芯棒、模冲、阴模)。
关键词：粉末冶金粉末冶金模具精整 Abstract This text was main circumambience powder metallurgy and molding tool design to open an exhibition the following several aspect of research 1,carry on research in the new function within material in the characteristics of technique of the powder metallurgy and it,point introduction the powder metallurgy is in the industry of importance and
it inhibit a step。 2,in the powder metallurgy the craft,according to the metals powder of the request choice or nonmetal powder of product for original material to inhibit。 3,at the molding tool design of the powder metallurgy principle,this text point around Jing's whole molding tool design carry on research and induce,summary and put forward Jing the whole key with three molding tool zero partses(Xin stick,mold blunt,Yin mold)new of classification method。 Key Words:Craft and material of the powder metallurgy Powder metallurgy molding tool The Jing is whole
粉末冶金齿轮设计简介
粉末冶金齿轮设计简介 作者：REVER 为帮助客户理解粉末冶金齿轮的特点，加深双方之间理解，便于双方沟通，特作如下介绍： 齿轮种类很多，目前广泛使用的是渐开线齿轮，所以以渐开线齿轮为例作简单介绍。 一．粉末冶金齿轮材料： 1．粉末冶金齿轮的材料适合于粉末冶金材料标准，粉末冶金材料有多种材料标准，多数国家和部分大公司都有自己的标准，由于日本和美国在粉末冶金的研究方 面走在世界前列，所以目前广泛采用的材料标准是JIS(日本)，MPIF(美国)两种 标准。 2．齿轮通常对强度都有一定的要求，故其选用材料的性能要好，目前齿轮使用较广泛的材料是Fe-Cu-C-Ni的材料，(其符合JIS SMF5030，SMF5040标准；符 合MPIF FN-0205，FN-0205-80HT标准)；也有厂家选择Cu，Fe-Cu-C材料。 ★在图纸材料一栏中要注明材料等级：如 JIS SMF5030。 注：在材料标准中包含了推荐的相应密度和硬度范围。 二．粉末冶金齿轮密度确定： 由于齿轮用于传动，对齿轮的强度要求较高，故要求产品的密度也较高(通常是齿轮密度越高则齿抗越高，强度越好)： 1．常温压制成形齿轮密度通常控制在6.60g/cm3 min OR 6.80 g/cm3 min。 2．温压压制成形齿轮密度通常控制在7.00g/cm3 min。 ★在图纸密度一栏中注明密度等级：如 6.6g/cm3 min。 三．粉末冶金齿轮硬度确定： 齿轮硬度与产品的材料、密度等级及后处理密切相关。以材料Fe-Cu-C-Ni 为例，其相应的硬度建议为： 1．密度6.6g/cm3 min 时： 1)．烧结态硬度控制在 HRB 40min； （FN-0205-20 烧结态硬度典型值为 HRB 44） 2)．水蒸汽处理硬度控制在 HRB 50min； 3)．渗碳处理硬度控制在HRC 20min； （FN-0205-80HT 渗碳处理硬度典型值为 HRC 23） 2．密度6.8g/cm3 min 时： 1)．烧结态硬度控制在 HRB55min； （FN-0205-25 烧结态硬度典型值为 59HRB） 2)．水蒸汽处理硬度控制在 HRB70min； 3)．渗碳处理硬度控制在HRC25min； （FN-0205-105HT 渗碳处理硬度典型值为 HRC 29） 3．密度7.0g/cm3 min 时： 1)．烧结态硬度控制在 HRB 65min； （FN-0205-30 烧结态硬度典型值为 HRB 69） 2)．渗碳处理硬度控制在HRC 30min； （FN-0205-130HT 渗碳处理硬度典型值为 HRC 33）
粉末冶金模具设计说明书
前言 材料是中国四大产业之一，它包括有机高分子材料、复合材料、金属材料及无机非金属材料。粉末冶金技术作为金属材料制造的一种，以其不可替代的独特优势与其它制造方法共同发展。粉末冶金相对其它冶金技术来说具有：成本低；加工余量少；原料利用率高；能生产多孔材料等其它方法不能生产或着很难生产的材料等优势。 粉末冶金是制取金属粉末以及将金属粉末或金属粉末与非金属粉末混合料成型和烧结来制取粉末冶金材料或粉末冶金制品的技术。粉体成形是粉体材料制备工艺的基本工序。模具是实现粉体材料成形的关键工艺装备。模具的设计要尽可能的接近产品的形状，机构设计合理表面光滑，减少应力集中，避免压坯分层、开裂。模具本身要有一定的强度保证压制的次数，不易变形。 粉体模压成形模具主要零件包括：阴模、芯杆、模冲。模具设计首先要厂家提供产品图，再确定成型的方式，收集压坯设计的基本参数（包括：松装密度、压坯密度、粉体的流动性、及烧结收缩系数等。）来算得压坯的尺寸。根据压坯形状尺寸以及服役条件和要求来设计出成型模具尺寸，校核模具强度。最后在用模具试压，若压坯合格，则此模具复合要求。 本次课程设计之前，我们已经学习了《热处理原理与工艺》、《金属物理与力学性能》、《粉末冶金原理》、《硬质合金生产原理》等相关课程的知识。 这次在老师的指导下，和同学的相互讨论，自己查阅资料，基本上懂得了模具设计的步骤和方法。相信经过这次设计后，对以后的工作会有很大的帮助。
1 设计任务 本课程设计的任务是生产一批有色金属扁材拉制模坯，其形状和尺寸如下图： 1.1 产品分析 由产品图可知H/D<3，因此，该产品适合单向压制。产品的斜边角度不大，因此，装粉比较容易，可用单从头压制。产品内部的斜角可直接做在芯杆上。菱角的倒角不长，可适合用上冲头压制。 1.2 材质的选择 该模具生产的产品用于拉制模坯，对产品的强度及耐磨性能要求很高，再根据客户所提供的要求，综合考虑选用硬质合金材料YG8作为材质。 2 压坯设计 2.1 压坯形状设计 型号 D H a b h h 1 h 2 R r e 42-14×5.9 45 20 14.6 5.9 3 3 6 4 1 1.5
粉末冶金模具设计
粉末冶金模具设计说明书 姓名: 学号: 班级:
粉末冶金模具设计说明书 生产一批圆柱状钢制模坯，直径20mm，高度40mm 压坯设计 1.产品分析 该产品采用Fe-0.6C（60钢），属于铁基制品，在压制成型时需要采用较高的单位压力（一般在400~500MPa）。该产品零件形状比 较简单，采用上下模冲压制成型。 2.松装密度和压坯密度的确定 采用水雾化铁粉压制，松装密度为: P 松=2.8g/cm3 压坯密度为: P 压=6.6g/cm3 材料选择 1.阴模 要求: ①阴模高度应能容纳压制所需的松散粉末，并使上、下模冲有良好定位和导向； ②能保证压坯外形的几何形状和尺寸精度；
③工作面的粗糙度Raw 0.8um； ④工作表面要有高的硬度和良好的耐磨性; ⑤在工作压力下应具有足够的强度和刚性; ⑥根据产品的批量和复杂程度，选择合适的阴模材料 ⑦结构上应便于制造和维修，使用安全，操作方便 ⑧能使压坯完好的脱出 ⑨平磨后需退磁 选材：硬质合金 2.上下模冲 要求: ①工作表面要有足够高的硬度和良好的耐磨性，材料的选择与处理应考虑有适当的韧性; ②上、下模冲对阴模和芯棒应有良好的配合、定位和导向，并有合理的配合间隙，复合的模冲（即有压套时）应能脱出压坯 ③上下模冲的工作面和配合面的粗糙度Raw 0.8um,非工作段的外径可适当 缩小，内径可适当放大，减少精加工量和阴模、芯棒之间的摩擦 ④有关部位应能保证垂直度、平行度和同轴度等技术要求 ⑤平磨后需退磁 选材：合金工具钢 3.模架及升降装置 要求: 耐磨性好，能承受高负荷，韧性好，强度硬度高。 选材：合金工具钢 4.压坯 选材：铁粉
增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法及应用的制作技术
本技术涉及粉末冶金齿轮制造技术领域，具体涉及一种增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法及应用。所述制造方法包括如下工艺步骤：(1)原料配比：0～1％的C粉、1～6％的Ni粉、0～2％的Mo粉、0～1％的Mn粉、1～5％的Cu粉和余量的Fe粉；(2)压坯：齿坯的密度在7.1g/cm3以上；(3)烧结：将齿坯放入烧结炉进行高温结炉，在保护气氛的作用下，经11201150℃的高温烧结3040min，烧结完成后以25℃/min的冷却速度冷却至常温；(4)回火：将烧结后的齿坯放入网带式回火炉进行低温回火，制成粉末冶金齿轮；其中，所述网带的移动速度为0.10～0.25m/min，所述低温回火的温度为180250℃。本技术提高了粉末冶金齿轮的扭力强度和压溃强度，同时提高了粉末冶金齿轮批量制造的稳定性。 技术要求 1.一种增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法，其特征在于，包括如下工艺步骤： (1)原料配比：配比粉末原料，以重量百分比计，所述粉末原料的组成为:0～1％的C粉、1～6％的Ni粉、0～2％的Mo粉、0～1％的Mn粉、1～5％的Cu粉和余量的Fe粉，将上述粉末原料混合均匀； (2)压坯：将上述混合均匀的粉末原料放入成型机的压模中，加压成型为齿坯，且所述齿 坯的密度在7.1g/cm3以上； (3)烧结：将齿坯放入烧结炉进行高温结炉，在保护气氛的作用下，经1120-1150℃的高温烧结30-40min，烧结完成后控制冷却速度，以2-5℃/min的冷却速度冷却至常温，且所述冷却为匀速冷却；
(4)回火：将烧结后的齿坯放入网带式回火炉进行低温回火，制成粉末冶金齿轮；其中，所述网带的移动速度为0.10～0.25m/min，所述低温回火的温度为180-250℃。 2.根据权利要求1所述的一种增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法，其特征在于，所述保护气氛为氮氢保护气氛。 3.根据权利要求1所述的一种增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法及应用，其特征在于，所述C粉为石墨粉。 4.根据权利要求1所述的一种增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法，其特征在于，所述原料配比工序中，以重量百分比计，所述粉末原料的组成为:0.4～0.6％的C粉、2～4％的Ni粉、0.5～1.5％的Mo粉、0.4～0.6％的Mn粉、1～5％的Cu粉和余量的Fe粉。 5.根据权利要求1所述的一种增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法，其特征在于，所述烧结工序中，烧结完成后控制冷却速度，以2.5-4℃/min/min的冷却速度冷却至常温，且所述冷却为匀速冷却。 6.根据权利要求1所述的一种增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法，其特征在于，所述回火工序中，网带的移动速度为0.15～0.20m/min。 7.一种采用权利要求1至6中任一项所述的增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法的应用，其特征在于，所述制造方法应用于汽车刹车间隙自动调整臂中单向离合器齿轮的制造。 8.一种采用权利要求1至6中任一项所述的增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法的应用，其特征在于，所述制造方法应用于汽车刹车间隙自动调整臂中齿环的制造。 技术说明书 一种增强扭力和压溃强度的粉末冶金齿轮制造方法及应用 技术领域
齿轮常用材料
齿轮常用材料 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
齿轮常用材料 齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的，这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性；由于齿轮形状复杂，齿轮精度要求高，还要求材料工艺性好。 常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。 一、锻钢 根据齿面硬度分为两大类 HB＜350时，称为软齿面 H8＞350时，称为硬齿面 l．齿面硬度 HB＜350 工艺过程：锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工 常用材料；45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB 特点： 具有较好的综合性能，齿面具有较高强度和硬度，齿芯具有较好韧性。 热处理后切齿精度可达8级。 制造简单、经济、生产率高，对精度要求不高。 2．齿面硬度 HB＞350 采用中碳钢时： 工艺过程：锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。
常用材料：45、40Cr、40CrNi 。 特点： 齿面硬度高 HRC＝48-55，接触强度高，耐磨性好。 齿芯保持调质后的韧性，耐冲击能力好，承载能力较高。 精度下降半数，可达7级精度。 适用于大量生产，如：汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。 采用低碳钢时： 锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→渗碳淬火→低温回火→磨齿。达6级、7级。 常用材料；20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo 。 特点 齿面硬度，承载能力强。 芯部韧性好，耐冲击。 适合于高速、重载、过载传动或结构要求紧凑的场合，机车主传动齿轮、航空齿轮。 二、铸钢 当齿轮直径d〉400mm，结构复杂，锻造有困难时，可采用铸钢。材料，正火处理。 常化，调质。 三、铸铁 抗胶合及抗点蚀能力强，但抗冲击耐磨性差。
零件材料选用的原则遵循哪些要素
零件材料选用的原则遵循哪些要素？ 1.使用性原则 材料使用性是指机械零件或构件在正常工作情况下材料应具备的性能。在进行材料选择时候，主要考虑以下因素。 a.零件的负载和工作情况 零件的负载情况主要指载荷的大小和应力状态。工作状况指零件所处的环境，如介质、工作温度和摩擦等。若零件主要满足强度要求，且尺寸和重量又有所限制时，则选用强度较高的材料；若零件的接触应力较高，如齿轮和滚动轴承，则应选用可进行表面强化的材料；在高温度下工作的零件，应选用耐热材料；在腐蚀介质中的零件，应选用耐腐蚀的材料。 需要注意，在材料的各种性能指标中，如只有屈服强度或疲劳强度等一个指标作为选择材料的依据，常常不很合理。当减轻重量也是机械设计的主要要求之一时候，则需采用综合性能指标对零件重量进行评定。如，从减轻重量出发，比强度越大越好。对于有加速运动的零件，由于惯性力与材料的密度成反比，它的重量指标是密度的倒数；由于铝合金的重量指标约为钢的两倍，因此，当有加速时候，铝合金、一些非金属材料和符合材料则是最合适的材料，所以活塞和高速带轮常用铝合金等来制造。 2.对零件尺寸和重量的限制 零件的尺寸和重量还可能影响到材料成形方法的选择。对小零件，就棒料切削加工而言可能是经济的，而大尺寸零件往往采用热加工成形；反过来，对利用各个方法成形的零件一般也有尺寸的限制，如采用熔模铸造和粉末冶金，一般仅限于几千克、十几千克重的零件。 3.对零件力学性能要求 零件的工作条件和失效形式是复杂的，所以涉及到材料的力学性能指标时要具体问题具体分析。 a.同种材料，弱采用不同工艺，则其反应性能的数值不同。例如，同种材料采用锻压成形比用锻造成形强度高；采用调质处理比用正火处理的力学性能沿截面分布更均匀。 b.由手册查到的性能数值都是削尺寸的光滑试样或标准试样，在规定载荷下测定的。实践证明，这写数据不能直接表示材料制成零件后的性能。因为实际使用的零件尺寸往往较大，尺寸增大后零件上存在缺陷的可能性增加(如孔洞、夹杂物、表面损伤等)。此外，零
(新)粉末冶金模具中常用机构的设计_
粉末冶金模具中常用机构的设计 [摘要]介绍了粉末冶金模具设计中常用的几种机构形式与作用，简述了相关机构的应用与原理。 关键词粉末冶金摸具机构抽芯滑块斜楔 粉末冶金模具(简称粉冶模具)由于对装料比与压制坯件的结构及密度的均匀性等有所要求，因而除了模具的型腔设计外，在整体模具与模架的设计中，必然会使用到机械设计或模具设计中相关结构，它们与压机和模具成型件、连接件相结合，达到粉末冶金模具的成型要求。 1 粉冶模具中的抽芯机构 粉末冶金成型压机一般为立式压机结构，若将粉冶模具的压制方向称为轴向，则与之垂直的方向为径向，—般情况下粉冶模具压制的坯件常常只有轴向孔而不设计径向孔。这样，由于压制方向与抽芯方向在同一轴线上，只有方向相同或相反，所以轴向抽芯动作一般由压机和模架均能顺利完成，只需在型芯上成型轴向孔的部位设计适当的脱模斜度，就完全可以实现轴向孔的装粉、压制与脱模，这种常见的抽芯机构方式如图1所示。 在图1所示结构中，型芯16与型腔(凹模)8通过导杆14及凹模套10、底座21、下托板27连接成一体，通过下缸动作，就能顺利完成
抽芯。这种拉下式的抽芯脱模结构形式，虽没有摩擦芯杆的成型优势，但对结构简单的环型类产品，还是比较实用可靠。 2 滑块斜楔机构 粉冶模具中的滑块斜楔机构类似于注射模和压铸模的侧向分型与抽芯机构，只是两者的作用不同，前者是为了解决粉冶产品密度的一致性和沿轴向的不等高尺寸而在装粉时采用的仿形装粉法，此时滑块处于闭合状态如图2a所示，在完成压制时形成坯件高度的各相应尺寸如图2b所示，需要脱模时，斜楔将轴向移动通过斜面产生径向移动打开滑块，相关仿形的部分产生轴向移动而脱模，如图2c所示。后者是相当于塑件或压铸件带有侧凹槽或侧向孔(即径向孔)时，模具就必须带有侧向分型抽芯机构，如图3所示，这种结构的作用在于开模推出塑(铸)件之前，必须先把成型塑(铸)件侧向凹槽的模块或侧(径)向孔的型芯从塑(铸)件上脱开或抽出，然后塑(铸)件才能沿轴向(即注塑或压铸方向)完成脱模。 1模柄2上托板 3 13 19内六方螺钉4上凸模5上垫板6上模固定板7料盘8凹模9料盘螺钉10凹模套11沉头螺钉12凹模压板14导柱15下凸模16型芯17下模压板18下垫板20导套21底座22装料调整螺柱23锁紧螺母24型芯压板25连接螺钉26型芯垫板27下托板28垫圏29螺母 1送料器盖2上凸模垫板3外下凸模4固定板5上凸模6凹
齿轮常用材料
齿轮常用材料 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
齿轮常用材料 齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的，这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性；由于齿轮形状复杂，齿轮精度要求高，还要求材料工艺性好。 常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。 一、锻钢 根据齿面硬度分为两大类 HB＜350时，称为软齿面 H8＞350时，称为硬齿面 l．齿面硬度 HB＜350 工艺过程：锻造毛坯→正火--粗车→调质、精加工 常用材料；45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB 特点： 具有较好的综合性能，齿面具有较高强度和硬度，齿芯具有较好韧性。 热处理后切齿精度可达8级。 制造简单、经济、生产率高，对精度要求不高。 2．齿面硬度 HB＞350 采用中碳钢时： 工艺过程：锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。
常用材料：45、40Cr、40CrNi 。 特点： 齿面硬度高 HRC＝48-55，接触强度高，耐磨性好。 齿芯保持调质后的韧性，耐冲击能力好，承载能力较高。 精度下降半数，可达7级精度。 适用于大量生产，如：汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。 采用低碳钢时： 锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→渗碳淬火→低温回火→磨齿。达6级、7级。 常用材料；20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo 。 特点 齿面硬度，承载能力强。 芯部韧性好，耐冲击。 适合于高速、重载、过载传动或结构要求紧凑的场合，机车主传动齿轮、航空齿轮。 二、铸钢 当齿轮直径d〉400mm，结构复杂，锻造有困难时，可采用铸钢。材料，正火处理。 常化，调质。 三、铸铁 抗胶合及抗点蚀能力强，但抗冲击耐磨性差。
粉末冶金模具设计
粉末冶金模具设计
粉末冶金含油轴承的模具设计 1.零件图 以下是传送带用电动机转自轴的含油轴承图，批量生产，采用粉末冶金工艺。见零件图—精整件。 2.产品分析 使用工况：用于物料输送带的驱动电动机，有轻度冲击载荷，电机转速15000到20000转/分，要求强度大于200MPa，含油率大于15%，且含油量能满足较长使用寿命。 机构简介：电动机转子轴通过联轴器与减速器相连，含油轴承套在转子轴上，架于电机壳体上，起承受径向载荷和润滑作用。 材料选择：电机功率1500w以上，功率较大，载荷不平稳，根据“烧结金属含油轴承的ISO5755:2001”标准，选用压坯烧结强度较大的Fe-C-Cu系列金属粉末，牌号为-F-00C2-K250/ISO5755:2001。干态密度：6.2g/cm3 。成分：Fe,余量；C<0.3%；Cu,(1～4)%。 3.制造工艺及模具设计参数选择 含油轴承需要进行内外精整才能达到允许公差要求。拟定为烧结
后精整再浸油，工艺参数如下： 产品工艺：压制-烧结-外箍内胀精整-浸油。 。 工艺参数：产品外径：D=3006.0﹢02.0﹢，内径d=22﹢0.03 ﹢0.01 外径变化量：精整回弹量：δ外=0.02mm，精整余量：Δ外=0.06mm,烧结收缩率：C外=0.15%，压制回弹率：e外=0.2%。 内径变化量：δ内=0.01mm, Δ内=0,C内=0.15%,e内=0.15%。 4.设计计算 （1）成型模结构： 由压坯尺寸和“成形模结构方案及适用范围”表，选用双向压制结构，（阴模和芯棒液压浮动实现）。结构图如下：
有孔类压坯浮动压制成形模 1-上模冲 2-阴模 3-脱模套 4-阴模板 5-下模冲 6-芯棒 7-导柱 8-导套 9-下模板 10-外连接板 11-垫铁 12-弹簧 13-装粉调节垫 14-内连接板 （2）成形模径向尺寸 d m=(d max-δ内) ×（1+ C内- e内）+Δ内=22.01mm D m=(D min-δ外) ×（1+ C外- e外）+Δ外=30.05mm d max ,D min分别为产品内外经允许值的最大最小值。 （2）成形模轴向尺寸 ①成形阴模 由“成形阴模工作孔形式及技术要求”表，采用组合筒阴模。 根据“不同阴模材料的许用应力值”表，成形阴模选用合金工具钢材料。 根据压坯形状尺寸和模架方案，选用常用的只带一个模套的双层组合筒阴模。 根据“套类和多尖角压坯的组合模具壁厚推荐值”，得如下计算结果： M=D/d 套类压坯，压坯密度6.2g/cm3,m取2.0。d=30.05 得阴模外径D=60.10mm,取整得D=62mm。 选中径d b=1.5d,得d b=45.08mm，取整得d b=46mm. 由装粉高度尺寸计算公式，得： 阴模高H f=CH+(10～25),压缩比C=ρ/ρ0,压坯高度
粉末冶金模具介绍
粉末冶金模具介绍 一、MIM概念及工艺流程 金属粉末注射成形是传统粉末冶金技术与塑料注射成形技术相结合的高新技术，是小型复杂零部件成形工艺的一场革命。它将适用的技术粉末与粘合剂均匀混合成具有流变性的喂料，在注射机上注射成形，获得的毛坯经脱脂处理后烧结致密化为成品，必要时还可以进行后处理 生产工艺流程如下 配料→混炼→造粒→注射成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品 二、MIM技术特点 金属粉末注射成形结合了粉末冶金与塑料注射成形两大技术的优点，突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制，同时利用塑料注射成形技术能大批量、高效率生产具有复杂形状的零件：如各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板，表面滚花等 ·MIM技术的优点 a.直接成形几何形状复杂的零件，通常重量0.1~200g b.表面光洁度好、精度高，典型公差为±0.05mm c.合金化灵活性好，材料适用范围广，制品致密度达95%~99%，内部组织均匀，无内应力和偏析 d.生产自动化程度高，无污染，可实现连续大批量清洁生产 ·MIM与精密铸造成形能力的比较 特点精密铸造 MIM 最小孔直径 2mm 0.4mm 2mm直径盲孔最大深度 2mm 20mm 最小壁厚 2mm <1mm 最大壁厚 无限制 10mm
4mm直径公差 ±0.2mm ±0.05mm 表面粗糙度（Ra） 5μm 1μm ·MIM与其他成形工艺的比较 项目 MIM 粉末冶金 精密铸造 机加工 密度 98% 86% 98% 100% 拉伸强度 高 低 高> 高 光洁度 高 中 中 高 微小化能力 高 中 低 中 薄壁能力 高