Anell d'engranatge PM Part sinteritzada

Presentació del producte

Avantatges del producte

Flux del procés

La invenció pertany al camp de la metal·lúrgia de pols, en particular a un engranatge, un anell d'engranatge i un mètode per a la seva conformació única mitjançant la metal·lúrgia de pols.

Tècnica de fons:

La tecnologia de la metal·lúrgia de pols és una tecnologia de conformació de xarxa o de conformació propera a la xarxa. Utilitza les característiques de la pols per ser fàcil de donar forma. No només té una alta precisió del producte, sinó que també té una alta taxa d'utilització del material. És una tecnologia eficient i respectuosa amb el medi ambient, especialment per a peces de treball amb formes complexes. Mecanitzat Difícil de fer, però fàcil d'aconseguir amb la tecnologia de la pulvimetal·lúrgia. A més, els forats que queden en el procés de sinterització poden absorbir vibracions i reduir el soroll en condicions de treball amb requisits de rendiment mecànic més baixos, i també poden tenir un paper d'autolubricació per a peces de treball com els coixinets. No obstant això, en condicions de treball amb alts requisits de propietats mecàniques, els productes de pulvimetal·lúrgia solen requerir processos addicionals per millorar les seves propietats mecàniques, com ara laminació superficial, infiltració, etc. Un procés addicional massa complicat reduirà la competitivitat dels productes de la pulvimetal·lúrgia.

Elements tècnics de realització:

L'objectiu de la present invenció és superar les deficiències de l'art anterior esmentades anteriorment, i proporcionar un engranatge i una corona dentada i un mètode per a la seva formació única mitjançant metal·lúrgia de pols.

Per aconseguir l'objectiu anterior, la present invenció adopta les següents solucions tècniques per aconseguir:

Un mètode per formar un engranatge i un anell d'engranatge alhora mitjançant la metal·lúrgia de pols, que inclou els passos següents:

1) Segons la forma de l'engranatge i els requisits de rendiment mecànic, calculeu la mida del material de l'àrea a forjar i dissenyeu la matriu de premsat en fred;

2) Configureu la pols i barregeu els materials. Un cop finalitzada la barreja, utilitzeu un motlle de premsa en fred per realitzar la formació de premsa en fred per obtenir peces premsades en fred d'engranatges o anells d'engranatge;

3) Sinterització de la peça premsada en fred per obtenir una peça sinteritzada;

4) Escalfeu inductivament la peça sinteritzada i, quan la superfície exterior de la peça sinteritzada arribi a 1080-1200 grau, transferiu-la a la cavitat de la matriu de forja en calent per a la forja en calent en 2-5 s per obtenir la part intermèdia;

5) Acabar el middleware per obtenir el producte final.

A més, al pas 1), calculeu i utilitzeu un programari de simulació d'elements finits per determinar la mida de la peça premsada en fred i dissenyeu el motlle premsat en fred.

A més, al pas 2), la pols barrejada es configura segons els següents percentatges de massa: coure 2,50 per cent, grafit 0.5-0,64 per cent, aglutinant 0.{{7} }},6 per cent, i la balança és de ferro; el premsat en fred es realitza sota una pressió de 500-600mpa , per obtenir peces premsades en fred amb forma i densitat predeterminades.

A més, al pas 2), la pols barrejada es configura segons els següents percentatges de massa: 0.{5-4 per cent de níquel, 0.2-4 per cent de molibdè, {{5} }}.5-3,2 per cent de coure, 0.5-0,8 per cent de grafit, 0.4-0,9 per cent d'aglutinant i La quantitat és ferro ; El premsat en fred es realitza sota una pressió de 500-600mpa per obtenir una peça premsada en fred amb una forma i densitat predeterminades.

A més, el pas 3) inclou els passos següents:

31) Desgreixeu les peces prepressades en una atmosfera de 300-400 grau C i una relació de volum de n2 i h2 amb una relació de volum de 9:1 durant 10 minuts;

32) Sinteritzar a 1120-1200 graus C. en una atmosfera de n2 i h2 amb una relació de volum de 9:1 durant 30-40 minuts per obtenir una peça sinteritzada.

A més, el pas 4) inclou els passos següents:

41) Col·loqueu l'engranatge sinteritzat a la funda semitancada, col·loqueu la funda semitancada a la bobina d'inducció i passeu gas inert a la funda semitancada;

42) Engegueu la bobina d'inducció per començar a escalfar la part sinteritzada, fins que la superfície exterior de la part sinteritzada arribi a 1080-1200 grau, deixeu d'escalfar;

43) Transferiu la peça sinteritzada després de l'escalfament per inducció a la cavitat de la matriu de forja en calent per a la forja en calent en 2-5 s per obtenir la peça intermèdia.

A més, el pas 5) inclou els passos següents:

51) Apagar la peça intermèdia sense refredar després de la forja en calent;

52) Retirar la capa d'òxid i flashejar per obtenir el producte final.

8. Mètode per formar engranatges i corona dentada mitjançant la metal·lúrgia de pols segons la reivindicació 1, on el pas 5) comprèn els passos següents:

51) Desoxidar i flashejar la peça intermèdia refredada per obtenir el producte final.

Un engranatge i un anell obtinguts pel mètode de forja parcial de l'anell d'engranatge descrit anteriorment.

En comparació amb l'art anterior, la present invenció té els següents efectes beneficiosos:

La invenció proporciona un mètode de forja parcial d'un anell de dents d'engranatge, que utilitza la tecnologia de la metal·lúrgia de pols per a la conformació única, respectivament se sotmet a disseny de motlles, conformació de premsat en fred, sinterització, calefacció per inducció, forja i acabat locals en calent, i cada part del posterior. L'etapa es modela quan es dissenya la matriu de premsat en fred. Es té en compte la densitat de l'etapa, de manera que el producte final fet de la peça prepremsada després del premsat en fred i els passos posteriors compleixi els requisits de mida i la conformació sigui còmoda i controlable; la part sinteritzada després de l'escalfament per inducció té la temperatura superficial més alta, des de la superfície fins al centre. La temperatura disminueix gradualment i, quan la superfície arriba a 1080-1200 graus, es forma una àrea forjable amb un cert gruix a la superfície, i després es forma una zona no forjable al mig, que estalvia energia i és convenient per a la forja, i supera la necessitat de forjar directament amb peces sinteritzades durant el procés de sinterització quan s'obre el forn. El problema que l'atmosfera reductora és propensa a l'explosió; la present invenció proporciona un engranatge i una corona d'engranatge obtinguts per aquest mètode, la força de l'arrel de la dent es millora mitjançant la forja local i l'àrea central encara manté les característiques dels productes de metal·lúrgia en pols amb porus, per tal d'evitar l'efecte de xoc. absorció, reducció de soroll i autolubricació, la part central és fàcil de desemmotllar durant la forja en calent.

Entre ells: 1-punt superior; 2-parts sinteritzades reforçades localment; 3-motlle mitjà; 4-cop inferior; 5-bobina d'inducció; 6-tub de quars semitancat; relació de volum.

Maneres detallades

Per tal de permetre als experts en la matèria entendre millor les solucions de la present invenció, les solucions tècniques de les formes de realització de la present invenció es descriuran clarament i completament a continuació juntament amb els dibuixos de les formes de realització de la present invenció. Òbviament, les formes de realització descrites són només una realització d'una part de la present invenció, però no totes les formes de realització. Basant-se en les formes de realització de la present invenció, totes les altres realitzacions obtingudes per persones d'habilitat ordinària en la tècnica sense fer esforços creatius estaran dins de l'àmbit de protecció de la present invenció.

Cal assenyalar que els termes "primer" i "segon" a la descripció i reivindicacions de la present invenció i els dibuixos anteriors s'utilitzen per distingir objectes similars, però no necessàriament s'utilitzen per descriure una seqüència o seqüència específica. S'ha d'entendre que les dades així utilitzades són intercanviables en circumstàncies adequades de manera que les formes de realització de la invenció descrites aquí es poden practicar en seqüències diferents de les il·lustrades o descrites aquí. A més, els termes "comprenent" i "tenint", així com qualsevol variació dels mateixos, pretenen cobrir una inclusió no exclusiva, per exemple, un procés, mètode, sistema, producte o dispositiu que inclou una seqüència de passos o elements. no necessàriament limitat als que s'indiquen expressament, poden incloure altres passos o elements no enumerats explícitament o inherents al procés, mètode, producte o aparell.

La present invenció es descriu amb més detall a continuació juntament amb el dibuix adjunt:

Exemple 1

1) Configureu la pols barrejada segons els següents percentatges de massa: 2,50 per cent de coure, 0,64 per cent de grafit, 0,45 per cent d'aglutinant i la balança és de ferro; barregeu completament uniformement al mesclador de pols; on, l'aglutinant es pot seleccionar entre àcid esteàric, un o més d'àcid gras de zinc, solució de glicerol etanol i solució d'èter de parafina.

2) Determineu la mida de la peça prepremsa segons el programari de simulació d'elements finits, dissenyeu el motlle de premsat en fred i feu un premsat en fred sota una pressió de 600mpa per obtenir una peça premsada en fred amb una forma i densitat predeterminades; entre ells, els factors que afecten la mida de la peça prepremsa inclouen la sinterització Canvis de densitat durant el procés, canvis de densitat durant la forja parcial i canvis de densitat durant el refredament.

3) Sinteritzar la part premsada en fred obtinguda al pas 2), primer desengreixar la peça prefabricada a 400 graus, 90 per cent n210 per cent h2 en una atmosfera reductora durant 10 minuts; després desgreixeu a 1180 graus, 90 per cent n210 per cent h2 Sinteritzat en una atmosfera neutra durant 40 minuts per obtenir una peça sinteritzada;

4) La part sinteritzada s'escalfa per inducció. Concretament, la part sinteritzada es posa en un tub de quars semitancat, es fa passar un gas inert per l'extrem superior del tub de quars i la bobina d'inducció s'enrotlla fora del tub de quars; la bobina d'inducció s'activa i l'escalfament s'atura quan la temperatura de la superfície exterior de la part sinteritzada arriba als 1080 graus C; Les peces sinteritzades escalfades es transfereixen a la cavitat de la matriu de forja en calent per a la forja en calent en 2 segons, i es refreden per aire després de la forja per obtenir peces intermèdies.

5) Acabat de la peça intermèdia per aconseguir la precisió i suavitat requerides, i després trempada per augmentar la duresa després de l'escalfament secundari, per tal d'obtenir l'engranatge forjat en pols amb alta densitat local.

En una altra forma de realització, es transfereix a la cavitat de la matriu de forja en calent al pas 4) i la temperatura de la cavitat de la matriu de forja en calent és de 300 graus C.; aquesta realització és beneficiosa per controlar la temperatura durant la forja en calent.

En referència a la figura 1, la figura 1 és la part premsada en fred formada a través del pas 1); Vegeu la figura 2, la figura 2 és el producte acabat després d'acabar; Al pas 4, la part sinteritzada 2 després de l'escalfament per inducció es col·loca en una matriu de forja en calent, la part sinteritzada 2 després de l'escalfament per inducció es col·loca al motlle central 3 i les superfícies superior i inferior de la part sinteritzada 2 després de l'escalfament per inducció són respectivament. premsat amb punxons superiors 1 i inferior 4. A partir de la comparació de la figura 1 i la figura 2, es pot veure que hi ha una zona forjable a la part sinteritzada. A causa de l'escalfament per inducció, l'àrea forjable es forma des de la superfície exterior fins a un cert gruix. Introduint-lo al motlle de la figura 3, l'àrea forjable s'obté forjant la forma Canvia a una forma predeterminada.

D'altra banda, el gradient de temperatura de la peça sinteritzada després de l'escalfament per inducció disminueix gradualment des de la superfície fins a la temperatura central, de manera que no hi ha cap problema d'adhesió entre l'interior de l'engranatge i el motlle durant la forja en calent.

En referència a la figura 6, la figura 6 és el diagrama esquemàtic que indica que la bobina d'inducció proporcionada per la present invenció s'enrotlla a la funda semi-tancada; durant l'escalfament per inducció al pas 4), el gas inert s'introdueix primer al tub de quars i la part sinteritzada es col·loca al tub de quars. D'aquesta manera, es pot reduir l'oxidació i la descarburació durant l'escalfament.

Una forma de realització és fer una màniga semitancada amb un diàmetre exterior de 20 mm amb material de PVC, el gruix de la paret del cilindre és de 2 mm i s'insereix en una bobina d'inducció amb un diàmetre interior de 20 mm; l'obertura superior de la màniga semitancada s'alimenta amb gas inert, argó o gas nitrogen, sota la bobina hi ha un mecanisme d'elevació, quan la peça s'ha d'escalfar, s'eleva i entra al gas i, a continuació, realitza la calefacció per inducció. Després de l'escalfament, el mecanisme d'elevació baixa i la peça és retirada pel manipulador per a operacions posteriors, com ara forja, trempada o soldadura. En una altra forma de realització, la màniga semitancada està feta de material de quars.

Exemple 2

1) Configureu la pols barrejada segons el percentatge de massa dels components següents: 0,5 per cent de níquel, 0,2 per cent de molibdè, 0,5 per cent de coure, {{7} },5 per cent de grafit, 0,6 per cent d'agent aglutinant i el saldo és ferro; Barrejar bé i uniformement a la màquina de pols; on, l'aglutinant es pot seleccionar entre un o més d'una solució d'àcid esteàric, estearat de zinc, solució de glicerol etanol i solució d'èter de parafina.

2) Realitzeu premsat en fred segons la mida de la peça prepremsa determinada pel programari de simulació d'elements finits, i utilitzeu la pols barrejada obtinguda al pas 1) per dur a terme premsat en fred per obtenir una part premsada en fred de la mida dissenyada. i densitat;

3) sinterització de la part premsada en fred obtinguda al pas 2), primer desgreixant la part premsada en fred a 400 graus, 90 per cent n210 per cent h2 en una atmosfera reductora durant 10 minuts; després a 1120 graus, 90 per cent n210 per cent h2 Sinterització en atmosfera reductora durant 40 minuts per obtenir una peça sinteritzada;

4) La part sinteritzada s'escalfa per inducció. Concretament, la part sinteritzada es posa en un tub de quars semitancat, es fa passar un gas inert per l'extrem superior del tub de quars i la bobina d'inducció s'enrotlla fora del tub de quars; la bobina d'inducció s'activa i l'escalfament s'atura quan la temperatura de la superfície exterior de la part sinteritzada arriba als 1200 graus C; Les peces sinteritzades escalfades es transfereixen a la cavitat de la matriu de forja en calent per a la forja en calent en 5 segons, i es refreden per aire després de la forja per obtenir peces intermèdies.

5) Després d'acabar la peça intermèdia per aconseguir la precisió i la suavitat requerides, s'apaga després d'un escalfament secundari per augmentar la duresa, per tal d'obtenir l'anell d'engranatge forjat en pols parcialment d'alta densitat esmentat anteriorment.

En referència a la figura 4, la figura 4 és un dibuix de la part prepremsa de l'anell d'engranatge proporcionat per la present invenció, que és una part premsada en fred de l'anell d'engranatge després del pas 2); fent referència a la figura 5, la figura 5 és una imatge acabada de l'anell d'engranatge proporcionat per la present invenció, que és després dels passos 3)-5) ​​de l'anell d'engranatge acabat, es pot veure a partir de la comparació dels dues figures que després de l'escalfament per inducció, es forma una zona forjable des de la superfície exterior fins a un cert gruix. Durant el procés de forja en calent, la forma de la zona forjada es canvia després de la forja. a la forma predeterminada.

Els paràmetres específics d'altres formes de realització proporcionades per la present invenció són els que es mostren a la taula 1:

Els paràmetres específics d'altres formes de realització de la present invenció a la taula 1

El contingut anterior és només per il·lustrar la idea tècnica de la present invenció i no pot limitar l'abast de protecció de la present invenció. Qualsevol canvi realitzat sobre la base de la solució tècnica d'acord amb la idea tècnica proposada en la present invenció, entrarà en l'àmbit de les reivindicacions de la present invenció. dins de l'àmbit de protecció.

Procés d'emmotllament per injecció de metalls

Sistemes de detecció