Gear Ring PM Sinter Part

Produktintroduktion

Produktfordele

Procesflow

Opfindelsen hører til området pulvermetallurgi, især et tandhjul, en tandkrans og en fremgangsmåde til engangsformning deraf ved pulvermetallurgi.

Baggrundsteknik:

Pulvermetallurgiteknologi er en net-formende eller næsten-net-formende teknologi. Den bruger pulverets egenskaber for at være nem at forme. Det har ikke kun høj produktpræcision, men har også en høj materialeudnyttelsesgrad. Det er en effektiv og miljøvenlig teknologi, især til emner med komplekse former. Bearbejdning Vanskelig at udføre, men let opnåelig med pulvermetallurgiteknologi. Derudover kan hullerne efterladt i sintringsprocessen absorbere vibrationer og reducere støj under arbejdsforholdene med lavere mekaniske ydeevnekrav og kan også spille en selvsmørende rolle for emner som lejer. Men under arbejdsforhold med høje krav til mekaniske egenskaber kræver pulvermetallurgiprodukter normalt yderligere processer for at forbedre deres mekaniske egenskaber, såsom overfladevalsning, infiltration osv. For kompliceret yderligere proces vil reducere konkurrenceevnen for pulvermetallurgiprodukter.

Tekniske realiseringselementer:

Formålet med den foreliggende opfindelse er at overvinde de ovennævnte mangler ved den kendte teknik og tilvejebringe et tandhjul og et ringgear og en fremgangsmåde til engangsformning deraf ved pulvermetallurgi.

For at opnå det ovennævnte formål anvender den foreliggende opfindelse følgende tekniske løsninger for at opnå:

Fremgangsmåde til dannelse af et tandhjul og en tandhjulsring på én gang ved pulvermetallurgi, omfattende følgende trin:

1) I henhold til gearformen og kravene til mekanisk ydeevne skal du beregne materialestørrelsen på det område, der skal smedes, og designe koldpressematricen;

2) Konfigurer pulveret og bland materialerne. Efter at blandingen er afsluttet, skal du bruge en koldpresseform til at udføre koldpresseformning for at opnå koldpressede dele af tandhjul eller gearringe;

3) Sintring af den koldpressede del for at opnå en sintret del;

4) Opvarm den sintrede del induktivt, og når den ydre overflade af den sintrede del når 1080-1200 grader, overfør den til den varme smedningsformhulrum til varmsmedning inden for 2-5s for at opnå den mellemliggende del;

5) Afslutning af middleware for at opnå det endelige produkt.

Yderligere, i trin 1), beregne og bruge finite element simuleringssoftware til at bestemme størrelsen af ​​den koldpressede del, og designe den koldpressede form.

Yderligere, i trin 2), konfigureres det blandede pulver i henhold til følgende masseprocenter: kobber 2,50 procent, grafit 0.5-0.64 procent, bindemiddel 0.{{7 }}.6 procent , og resten er jern; koldpresning udføres under et tryk på 500-600mpa for at opnå koldpressede dele med forudindstillet form og tæthed.

Yderligere, i trin 2), konfigureres det blandede pulver i henhold til følgende masseprocenter: 0.5-4 procent nikkel, 0.2-4 procent molybdæn, {{5 }}.5-3,2 procent kobber, 0.5-0,8 procent grafit, 0.4-0,9 procent bindemiddel, og Mængden er jern ; koldpresning udføres under et tryk på 500-600mpa for at opnå et koldpresset stykke med en forudindstillet form og tæthed.

Yderligere omfatter trin 3) følgende trin:

31) Affedt de forpressede dele i en atmosfære på 300-400 grader C og et volumenforhold på n2 og h2 med et volumenforhold på 9:1 i 10 minutter;

32) Sintrer ved 1120-1200 grader C. i en atmosfære på n2 og h2 med et volumenforhold på 9:1 i 30-40 minutter for at opnå en sintret del.

Yderligere omfatter trin 4) følgende trin:

41) Sæt det sintrede gear i den semi-lukkede muffe, anbring den semi-lukkede muffe i induktionsspolen, og før inert gas ind i den semi-lukkede muffe;

42) Tænd for induktionsspolen for at begynde at opvarme den sintrede del, indtil den ydre overflade af den sintrede del når 1080-1200 grader, stop opvarmningen;

43) Overfør den sintrede del efter induktionsopvarmning til varmsmedningsdysehulrummet til varmsmedning inden for 2-5s for at opnå den mellemliggende del.

Yderligere omfatter trin 5) følgende trin:

51) Afkøling af det uafkølede mellemstykke efter varmsmedning;

52) Fjern oxidlaget og flash for at opnå det endelige produkt.

8. Fremgangsmåde til dannelse af tandhjul og ringgear ved pulvermetallurgi ifølge krav 1, hvor trin 5) omfatter følgende trin:

51) Deoxider og flash det afkølede mellemstykke for at opnå det endelige produkt.

Et tandhjul og en ring opnået ved den ovenfor beskrevne delsmedningsmetode af gearringen.

Sammenlignet med den kendte teknik har den foreliggende opfindelse følgende gavnlige virkninger:

Opfindelsen tilvejebringer en delvis smedningsmetode for en tandring, som anvender pulvermetallurgiteknologi til engangsformning, henholdsvis gennemgår formdesign, koldpresning, sintring, induktionsopvarmning, lokal varmsmedning og efterbehandling, og hver del af den senere trin støbes, når koldpresseformen designes. Stadiets tæthed tages i betragtning, så det endelige produkt fremstillet af den forpressede del efter koldpresning og de efterfølgende trin opfylder størrelseskravene, og formningen er bekvem og kontrollerbar; den sintrede del efter induktionsopvarmning har den højeste overfladetemperatur, fra overfladen til centrum. Temperaturen falder gradvist, og når overfladen når 1080-1200 grad, dannes et smedbart område med en vis tykkelse på overfladen, og derefter der dannes et uforgængeligt område i midten, hvilket sparer energi og er praktisk til smedning og overvinder behovet for at smede direkte med sintrede dele under sintringsprocessen, når ovnen åbnes. Problemet med, at den reducerende atmosfære er udsat for eksplosion; den foreliggende opfindelse tilvejebringer et tandhjul og et ringgear opnået ved denne metode, styrken af ​​tandroden forbedres ved lokal smedning, og kerneområdet bevarer stadig karakteristikaene for pulvermetallurgiske produkter med porer for at forhindre virkningen af ​​stød absorption, støjreduktion og selvsmøring, kernedelen er let at afforme under varmsmedning.

Blandt dem: 1-upper punch; 2-lokalt forstærkede sintrede dele; 3-mellemform; 4-lavere punch; 5-induktionsspole; 6-halvt lukket kvartsrør; volumenforhold.

Detaljerede måder

For at sætte fagfolk i stand til bedre at forstå løsningerne ifølge den foreliggende opfindelse, vil de tekniske løsninger i udførelsesformerne af den foreliggende opfindelse blive klart og fuldstændigt beskrevet nedenfor i forbindelse med tegningerne i udførelsesformerne af den foreliggende opfindelse. Det er klart, at de beskrevne udførelsesformer kun er. Det er en udførelsesform for en del af den foreliggende opfindelse, men ikke alle udførelsesformer. Baseret på udførelsesformerne af den foreliggende opfindelse skal alle andre udførelsesformer opnået af personer med almindelig fagkundskab inden for området uden at gøre kreative anstrengelser falde inden for beskyttelsesomfanget af den foreliggende opfindelse.

Det skal bemærkes, at udtrykkene "første" og "anden" i beskrivelsen og kravene af den foreliggende opfindelse og ovenstående tegninger bruges til at skelne lignende objekter, men ikke nødvendigvis brugt til at beskrive en specifik sekvens eller sekvens. Det skal forstås, at de således anvendte data er udskiftelige under passende omstændigheder, således at udførelsesformerne af opfindelsen beskrevet heri kan udøves i andre sekvenser end dem, der er illustreret eller beskrevet heri. Ydermere er udtrykkene "omfattende" og "have", såvel som enhver variation deraf, beregnet til at dække en ikke-eksklusiv inklusion, f.eks. en proces, metode, system, produkt eller anordning, der omfatter en sekvens af trin eller elementer ikke nødvendigvis begrænset til det udtrykkeligt anførte i stedet, kan omfatte andre trin eller elementer, der ikke udtrykkeligt er opført eller iboende til processen, metoden, produktet eller apparatet.

Den foreliggende opfindelse er beskrevet mere detaljeret nedenfor i forbindelse med den ledsagende tegning:

Eksempel 1

1) Konfigurer det blandede pulver i henhold til følgende masseprocenter: 2,50 procent kobber, 0,64 procent grafit, 0,45 procent bindemiddel, og resten er jern; bland helt jævnt i pulvermixeren; hvor bindemidlet kan vælges blandt stearinsyre, hård En eller flere af zinkfedtsyrer, glycerolethanolopløsning og paraffinetheropløsning.

2) Bestem størrelsen af ​​den forpressede del i henhold til finite element simuleringssoftwaren, design koldpresseformen og udfør koldpresning under et tryk på 600 mpa for at opnå en koldpresset del med en forudindstillet form og tæthed; blandt dem omfatter faktorerne, der påvirker størrelsen af ​​den forpressede del, sintring Ændringer i tæthed under processen, ændringer i tæthed under delvis smedning og ændringer i tæthed under afkøling.

3) Sintrer den koldpressede del opnået i trin 2), affedt først den præfabrikerede del ved 400 grader, 90 procent n210 procent h2 i en reducerende atmosfære i 10 minutter; affedt derefter ved 1180 grader, 90 procent n210 procent h2 Sintret i en neutral atmosfære i 40 minutter for at opnå en sintret del;

4) Den sintrede del opvarmes ved induktion. Specifikt anbringes den sintrede del i et semi-lukket kvartsrør, en inert gas ledes gennem den øvre ende af kvartsrøret, og induktionsspolen vikles uden for kvartsrøret; induktionsspolen aktiveres, og opvarmningen stoppes, når temperaturen på den ydre overflade af den sintrede del når 1080 grader C; De opvarmede sintrede dele overføres til varmsmedningsdysehulrummet til varmsmedning inden for 2 sekunder og luftkøles efter smedning for at opnå mellemdele.

5) Efterbehandling af mellemstykket for at opnå den nødvendige præcision og glathed, og derefter bratkøling for at øge hårdheden efter sekundær opvarmning, for at opnå det pulversmedede gear med lokal høj tæthed.

I en anden udførelsesform overføres det til det varme smedningsmatricehulrum i trin 4), og temperaturen af ​​det varme smedningsmatricehulrum er 300 grader C.; denne udførelsesform er fordelagtig til at styre temperaturen under varmsmedning.

Idet der henvises til fig. 1, er fig. 1 den koldpressede del dannet gennem trin 1); Se fig. 2, fig. 2 er det færdige produkt efter færdiggørelse; I trin 4 placeres den sintrede del 2 efter induktionsopvarmning i en varm smedning, den sintrede del 2 efter induktionsopvarmning anbringes i den midterste form 3, og den sintrede del 2's øvre og nedre overflade efter induktionsopvarmning er hhv. presset med øvre stanser 1 og underslag 4. Ud fra sammenligningen af ​​figur 1 og figur 2 kan det ses, at der er et smedebart område på den sintrede del. På grund af induktionsopvarmning dannes det smedebare område fra den ydre overflade til en vis tykkelse. Sætter det i formen i figur 3, opnås det smedebare område ved at smede formen. Skift til en forudindstillet form.

På den anden side falder temperaturgradienten af ​​den sintrede del efter induktionsopvarmning gradvist fra overfladen til centertemperaturen, så der er ikke noget problem med vedhæftning mellem indersiden af ​​gearet og formen under varmsmedning.

Idet der henvises til fig. 6, er fig. 6 det skematiske diagram, hvor induktionsspolen tilvejebragt af den foreliggende opfindelse er viklet på den halvlukkede muffe; under induktionsopvarmning i trin 4) indføres den inerte gas først i kvartsrøret, og den sintrede del anbringes i kvartsrøret. Ved at gøre det kan oxidation og afkulning under opvarmning reduceres.

En udførelsesform er at lave en semi-lukket muffe med en ydre diameter på 20 mm ved hjælp af pvc-materiale, tykkelsen af ​​cylindervæggen er 2 mm, og den indsættes i en induktionsspole med en indvendig diameter på 20 mm; den øvre åbning af den halvlukkede muffe tilføres inert gas, argon eller nitrogengas, under spolen er en løftemekanisme, når emnet skal opvarmes, stiger det op og går ind i gassen, og udfører derefter induktionsopvarmning. Efter opvarmning falder løftemekanismen, og emnet fjernes af manipulatoren til efterfølgende operationer, såsom smedning, bratkøling eller svejsning. I en anden udførelsesform er den halvlukkede ærme lavet af kvartsmateriale.

Eksempel 2

1) Konfigurer det blandede pulver i henhold til masseprocenten af ​​følgende komponenter: 0,5 procent nikkel, 0,2 procent molybdæn, 0,5 procent kobber, {{7} },5 procent grafit, 0,6 procent bindemiddel, og resten er jern; Bland godt og jævnt i pulvermaskinen; hvor bindemidlet kan vælges blandt en eller flere af stearinsyre, zinkstearat, glycerolethanolopløsning og paraffinetheropløsning.

2) Udfør koldpresning i henhold til størrelsen af ​​den forpressede del bestemt af finite element simuleringssoftwaren, og brug det blandede pulver opnået i trin 1) til at udføre koldpresning for at opnå en koldpresset del af den designede størrelse og tæthed;

3) sintring af den koldpressede del opnået i trin 2), først affedtning af den koldpressede del ved 400 grader, 90 % n210 % h2 i en reducerende atmosfære i 10 minutter; derefter ved 1120 grader, 90 procent n210 procent h2 Sintring i en reducerende atmosfære i 40 minutter for at opnå en sintret del;

4) Den sintrede del opvarmes ved induktion. Specifikt anbringes den sintrede del i et semi-lukket kvartsrør, en inert gas ledes gennem den øvre ende af kvartsrøret, og induktionsspolen vikles uden for kvartsrøret; induktionsspolen aktiveres, og opvarmningen stoppes, når temperaturen på den ydre overflade af den sintrede del når 1200 grader C; De opvarmede sintrede dele overføres til varmsmedningsdysehulrummet til varmsmedning inden for 5 sekunder, og luftafkøles efter smedning for at opnå mellemdele.

5) Efter færdiggørelse af mellemstykket for at opnå den krævede præcision og glathed, bratkøles det efter sekundær opvarmning for at øge hårdheden for at opnå den ovennævnte delvist højdensitets pulversmedede gearring.

Idet der henvises til fig. 4, er fig. 4 en tegning af den forpressede del af gearringen tilvejebragt af den foreliggende opfindelse, som er en koldpresset del af tandkransen efter trin 2; med henvisning til fig. 5, er fig. 5 et færdigt billede af gearringen tilvejebragt af den foreliggende opfindelse, som er efter trin 3)-5) ​​af den færdige gearring, det kan ses ved sammenligningen af to figurer, at der efter induktionsopvarmning dannes et smedbart område fra den ydre overflade til en vis tykkelse. Under varmsmedningsprocessen ændres formen af ​​det smedede område efter smedningen. i standardformen.

De specifikke parametre for andre udførelsesformer tilvejebragt af den foreliggende opfindelse er som vist i tabel 1:

De specifikke parametre for andre udførelsesformer af den foreliggende opfindelse i tabel 1

Ovenstående indhold er kun for at illustrere den tekniske idé med den foreliggende opfindelse og kan ikke begrænse beskyttelsesomfanget af den foreliggende opfindelse. Enhver ændring, der er foretaget på basis af den tekniske løsning i overensstemmelse med den tekniske idé, der er foreslået i den foreliggende opfindelse, falder alle inden for omfanget af kravene i den foreliggende opfindelse. inden for beskyttelsesområdet.

Metalsprøjtestøbningsproces

Detektionssystemer