《粉末冶金齒輪技術(shù)在電機齒輪制造中的應用》
在電機齒輪制造領(lǐng)域,高螺旋角往往給壓實工作帶來難題。這是因為其幾何結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生異于傳統(tǒng)加工的載荷,這不僅會限制高密度下的扭矩要求,還會增加過早失效的風險。
不過,值得慶幸的是,通過粉末冶金零件制造商、工具制造商以及壓力機制造商的攜手合作,螺旋壓實技術(shù)已經(jīng)取得了突破性的進展。雖然這項技術(shù)成本較高,且僅有少數(shù)公司能夠掌握,但它在粉末冶金行業(yè)中已經(jīng)得到了實際的應用。當前,利用傳統(tǒng)的低合金鋼粉末,能夠?qū)⒕哂?span lang="EN-US"> 33°螺旋角的螺旋齒輪壓縮至接近 7.2g/cm³的最大密度。
對于粉末冶金領(lǐng)域來說,在高扭矩軸承應用中尋找可以替代傳統(tǒng)鋼材的高強度粉末冶金部件,一直是個巨大的挑戰(zhàn)。除了沖壓的復雜性以及實現(xiàn)高密度的難度之外,粉末冶金齒輪坯料還需要進行深層表面致密化處理,這樣才能最大限度地提高齒根和主動齒輪表面的圓角強度。
表面致密化能夠極大地提升粉末冶金零件的性能,為粉末冶金工業(yè)拓展出全新的發(fā)展空間。粉末冶金行業(yè)已經(jīng)研發(fā)出多種方法,用于對零件的關(guān)鍵表面進行局部致密化處理。所有這些已知的致密化方法都有一個共性,那就是為需要致密化區(qū)域內(nèi)材料過剩的成形零件的塑性變形創(chuàng)造條件。
在眾多的機械零部件中,齒輪是最為常見且使用廣泛的零件之一。粉末冶金作為一種新興的技術(shù),其生產(chǎn)出的粉末冶金齒輪與傳統(tǒng)機械加工法生產(chǎn)的齒輪相比,具有成本低、效率高的顯著優(yōu)勢。通常情況下,如果齒輪的幾何形狀和(或)組件不夠精確,就會縮短其使用壽命、降低負載能力,同時還會增大噪音。所以,粉末冶金齒輪的制備方法是一個至關(guān)重要的工序。
在進行粉末冶金齒輪生產(chǎn)之前,首先要把準備好的原料按照質(zhì)量百分比混合成混合粉(在混粉過程中加入質(zhì)量百分比含量為 0.1% - 1%的潤滑劑);接著,把混合粉在壓力大于 400MPA 的壓機上,通過特制的模具壓制成齒輪生坯;然后,將齒輪生坯放入燒結(jié)爐中進行燒結(jié)、退火;最后,再進行一些必要的后續(xù)處理。
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