粉末鍛造工藝設計要點
粉末鍛造工藝設計要點
(一)粉鍛工藝流程(liú chéng)
金屬粉末一混粉—冷壓制坯—燒結(jié)—加熱—鍛造(模鍛)—熱處理(chǔ lǐ)—機加工—成品。
目前先進的方法可實現(xiàn)一次加熱,即將燒結(jié)(把粉狀物料轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅荏w的過程)和加熱兩工序合并為一次加熱。但是有的由于燒結(jié)溫度和鍛造加熱溫度相差甚遠,或由于燒結(jié)加熱保溫等工藝規(guī)范所決定,則通常仍采用燒結(jié)坯再次加熱進行鍛造是合理的。燒結(jié)和加熱過程中應注意(attention)防氧化(oxidation)措施。
(二)粉末鍛件的設計
粉末冶煉金屬可以獲得各種復雜形狀的預成形件,然后鍛造成形為零件,這是比其它精密(precise)壓力加工工藝優(yōu)越的方面。硬齒面齒輪減速機為達到特別低的輸出轉(zhuǎn)速,可以通過兩個齒輪減速機相聯(lián)的方法來實現(xiàn)。當采用這種傳動方案時,可配置電機的功率必須依賴于減速機的極限輸出扭矩,而不能通過電機功率來計算減速機的輸出扭矩。因此,粉末鍛件的設計關鍵是預成形毛坯的設計,設計中應注意的原則如下:
(1)預制坯形狀保證在鍛造成形時毛坯處于三向壓應力狀態(tài),采用徽擠結(jié)合形式成形,避免毛坯呈受拉應力,形狀盡可能(maybe)接近終鍛形狀,外形應盡可能圓滑過渡,避免不利于流動的死角。行星齒輪減速機傳動的效率是所有傳動式中效率最高的一種,其效率比蝸桿傳動要高的多。齒輪減速機的效率主要由齒輪及軸承的摩擦決定。齒輪減速電機1、R系列同軸式斜齒輪減速機結(jié)合國際技術要求制造,具有很高的科技含量2、節(jié)省空間,可靠耐用,承受過載能力高,功率可達132KW; 3、能耗低,性能優(yōu)越,減速機效率高達95%以上;4、振動小,噪音低,節(jié)能高;5、選用優(yōu)質(zhì)鍛鋼材料,鋼性鑄鐵箱體,齒輪表面經(jīng)過高頻熱處理;6、經(jīng)過精密加工,確保軸平行度和定位軸承要求,形成斜齒輪傳動總成的減速機配置了各種類電機,組合成機電一體化,完全保證了產(chǎn)品使用質(zhì)量特性。
(2)預制坯毛坯壓制時最好采取雙向壓實方式方法,以保證各部密度均勻,裝粉量及壓實量希望控制(control)一致,可采用重量和體積自動監(jiān)控裝置;壓實過程應具備良好的潤滑條件,以便完整脫模。
(3)燒結(jié)過程是增加預制毛坯的結(jié)合強度和可鍛性的重要環(huán)節(jié),燒結(jié)能使合金(alloy)成分均勻(jūn yún)化擴散和降低工件中的含氣量。
(4)粉末鍛造密度(單位:g/cm3或kg/m3)應力求均勻(jūn yún),預制坯應盡量避免出現(xiàn)尖角,因尖角部密度偏低,而在鍛造中亦不可能(maybe)改善,設計鍛件時應將直角設計成倒角或圓角過渡(transition),成形后達到密度和性能均勻。
(三)鍛造過程(guò chéng)
(1)鍛造設備(shèbèi)一般采用摩擦壓力機、機械壓力機或高速錘進行粉鍛。
(2)一般要求在保護氣氛中加熱,可采用電阻爐或中頻感應加熱爐;有的采用玻璃材質(zhì)潤滑劑(作用:能減少或避免摩擦磨損)防氧(Oxygen)化加熱。加熱溫度和普通模鍛一致。
(3)模具(稱號:工業(yè)之母)需預熱到比較高的溫度(temperature)進行模鍛,以避免模壁激冷鍛坯,影響鍛造塑性及內(nèi)部組織的均勻性。鍛后鍛件要求在保護氛圍中冷卻,對復雜形狀和精度要求高的鍛件可采用整形和精壓工序。
(四)后處理
粉末鍛造鍛件可按普通模鍛件一樣進行退火(annealing),調(diào)質(zhì)或時效(Prescription)處理(chǔ lǐ)及進行各種表面處理。個別高要求的鍛件在退火后,還要求進行再次燒結(jié)(把粉狀物料轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅荏w的過程)或熱等靜壓處理,使其合金成分充分擴散和結(jié)合,提高鍛件的力學性能,尤其是韌性。