——齿轮零件粉末锻造成型工艺分析

《——齿轮零件粉末锻造成型工艺分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、齿轮零件粉末锻造成型工艺分析张安民摘要：由于粉末锻造传统工艺技术的限制,成型加工齿轮密度较低,影响了齿轮的性能。温压成形、高速成形、成型加工硬化、高温成型加工、熔渗、HVC粉末成形和齿轮表面致密化等技术在成型加工齿轮中的应用解决了密度较低、尺寸精度和力学性能达不到规定要求的问题。从目前的技术发展来看,成型加工齿轮要达到全致密不存在技术障碍,尺寸变化也完全可以达到可控的程度。但是成本也是考虑成型加工齿轮的一个重要因素。生产成型加工齿轮真正困难的是同时达到高密度、低成本和高精度。成型加工齿轮的性能与粉末锻造工艺密切相关,不同工艺和技术路线生产的齿轮,性能差异很大,而粉末锻造技术的

2、发展促进了成型加工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、成型加工硬化、高温成型加工、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。在成本、交货日期和噪音等方面机加工齿轮难以满足要求;而粉末冶金零件的基本市场是汽车产业，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,。?适合大批量生产,能满足汽车工业对零部件的要求。因此年3月的统计,国内粉末锻造行业的汽车市场仅占19%。对于汽车和其他工业而言,粉末锻造是生产高强度和形状复杂齿轮的有效工艺。目前

3、,通过使用高性能的粉末成形、成型加工和特殊的后加工,粉末锻造工艺已经可以生产出密度超过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。粉末锻造工艺的成功,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,必将对粉末锻造工业提出更高的要求。关键词：粉末；锻造；齿轮；成型工艺前言据统计，2007年全球汽车产量为7307.2万辆，比前一年增加了5.1%，排在前5位的依次是日本、美国、中国、德国、韩国，印度位列第10。日本连续两年占据首位，达1159.6万辆，占全球产量的15.

4、87%。销量亚军为美国，达1075.1万辆，同比减少4.5%；第三位是中国，产量达888.2万辆，同比增加22%，占全球总量的12.16%。目前中国与印度人口合计约23亿，而注册车辆为3920辆，平均每百人仅为1.7辆。据预测，今后40年，发达国家的注册车辆将增加约1倍，可能超过10亿辆，而发展中国家，特别是东南亚国家，轿车的注册与生产的发展速度可能非常快。根据美国能源部的资料，2050年发展中国家轿车的注册数量可能会增加到25亿辆。粉末冶金产业包括金属粉末、金属粉末制品及粉末冶金生产设备制造企业。齿轮零件粉末锻造目前的形势从20世纪80年代，中国（大陆）改革放以来，经济发展

5、日新月异，家电、汽车等产业的快速发展，不仅带动了中国（大陆）粉末冶金零件产业的发展，而且，使粉末冶金零件产业成为世界粉末冶金界关注的焦点之一。进入21世纪以来，亚洲地区粉末冶金汽车零件（包括摩托车零件）生产的发展趋势。可看出，亚洲地区粉末冶金汽车零件（包括摩托车零件）的生产普遍呈上升态势，增长最的是新加坡。汽车零件在粉末冶金零件总产量中所占比率（2006）最高者是日本，高达91%，其次是韩国（86%），中国（大陆）（53%）。汽车零件（包括摩托车零件）在粉末冶金零件总产量中所占比率，在一定程度上，反映了该地区粉末冶金零件的生产技术水平。粉末锻造成型技术能够将此行业的生产能力提

6、升很高一个层次。齿轮粉末锻造成型工艺，粉末锻造工艺粉末锻造通常是指将粉末烧结的预成形坯经加热后，在闭式模中锻造成零件的成形工艺方法。它是将传统粉末冶金和精密锻造结合起来的一种新工艺，并兼两者的优点。可以制取密度接近材料理论密度的粉末锻件，克服了普通粉末冶金零件密度低的缺点。使粉末锻件的某些物理和力学性能达到甚至超过普通锻件的水平，同时，又保持了普通粉末冶金少屑、无屑工艺的优点。通过合理设计预成形坯和实行少、无飞边锻造，具有成形精确，材料利用率高，锻造能量消耗少等特点。粉末锻造的目的是把粉末预成形坯锻造成致密的零件。1.粉末分析及锻造原理目前，常用的粉末锻造方法有粉末冷锻、锻造

7、烧结、烧结锻造、和粉末锻造几种，粉末锻造在许多领域中得到了应用。特别是在汽车制造业中的应用更为突出。原理：利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。锻造是机械制造中常用的成形方法。通过锻造能消除金属的铸态疏松，焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。锻造按成形方法则可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤