Zupčanički prsten PM sinterirani dio

Predstavljanje proizvoda

Prednosti proizvoda

Tijek procesa

Izum pripada području metalurgije praha, posebice zupčaniku, zupčaniku i postupku za njihovo jednokratno oblikovanje metalurgijom praha.

Pozadinska tehnika:

Tehnologija metalurgije praha je tehnologija oblikovanja mreže ili gotovo mreže oblikovanja. Koristi svojstva praha kako bi se lako oblikovala. Ne samo da ima visoku preciznost proizvoda, već ima i visoku stopu iskorištenja materijala. To je učinkovita i ekološki prihvatljiva tehnologija, posebno za izratke složenih oblika. Strojna obrada Teško izvedivo, ali lako izvedivo s tehnologijom metalurgije praha. Osim toga, rupe ostavljene u procesu sinteriranja mogu apsorbirati vibracije i smanjiti buku u radnim uvjetima s nižim zahtjevima mehaničkih performansi, a također mogu igrati ulogu samopodmazivanja za izratke kao što su ležajevi. Međutim, u radnim uvjetima s visokim zahtjevima na mehanička svojstva, proizvodi metalurgije praha obično zahtijevaju dodatne procese za poboljšanje mehaničkih svojstava, kao što su površinsko valjanje, infiltracija itd. Prekomplicirani dodatni procesi smanjit će konkurentnost proizvoda metalurgije praha.

Elementi tehničke izvedbe:

Predmet ovog izuma je prevladati gore navedene nedostatke stanja tehnike i osigurati zupčanik i prstenasti zupčanik i metodu za njihovo jednokratno oblikovanje metalurgijom praha.

Kako bi se postigao gornji cilj, ovaj izum usvaja sljedeća tehnička rješenja za postizanje:

Metoda za oblikovanje zupčanika i zupčaničkog prstena u jednom trenutku metalurgijom praha, koja se sastoji od sljedećih koraka:

1) Prema zahtjevima oblika zupčanika i mehaničkih performansi, izračunajte veličinu materijala površine koja će se kovati i dizajnirajte matricu za hladno prešanje;

2) Konfigurirajte prah i pomiješajte materijale. Nakon što je miješanje završeno, pomoću kalupa za hladno prešanje izvršite hladno prešanje kako biste dobili hladno prešane dijelove zupčanika ili zupčanih prstenova;

3) Sinteriranje hladno prešanog dijela da se dobije sinterirani dio;

4) Induktivno zagrijte sinterirani dio, a kada vanjska površina sinteriranog dijela dosegne 1080-1200 stupnjeva, prenesite ga u šupljinu kalupa za vruće kovanje za vruće kovanje unutar 2-5 s kako biste dobili međudio;

5) Završna obrada međuopreme za dobivanje konačnog proizvoda.

Nadalje, u koraku 1), izračunajte i koristite softver za simulaciju konačnih elemenata za određivanje veličine hladno prešanog dijela i dizajnirajte hladno prešani kalup.

Nadalje, u koraku 2), miješani prah se konfigurira prema sljedećim masenim postocima: bakar 2,50 posto, grafit 0.5-0.64 posto, vezivo 0.{{7 }}.6 posto , a ravnoteža je željezo; hladno prešanje se provodi pod pritiskom od 500-600mpa, kako bi se dobili hladno prešani dijelovi zadanog oblika i gustoće.

Nadalje, u koraku 2), miješani prah se konfigurira prema sljedećim masenim postocima: 0.5-4 posto nikla, 0.2-4 posto molibdena, {{5 }}.5-3.2 posto bakra, 0.5-0.8 posto grafita, 0.4-0.9 posto veziva, a količina je željezo ; hladno prešanje se izvodi pod pritiskom od 500-600mpa kako bi se dobio hladno prešani komad unaprijed zadanog oblika i gustoće.

Nadalje, korak 3) uključuje sljedeće korake:

31) Odmastite prethodno prešane dijelove u atmosferi od 300-400 stupnjeva C i omjeru volumena n2 i h2 s omjerom volumena 9:1 tijekom 10 minuta;

32) Sinterirajte na 1120-1200 stupnju C. u atmosferi n2 i h2 s omjerom volumena 9:1 30-40 minuta da se dobije sinterirani dio.

Nadalje, korak 4) uključuje sljedeće korake:

41) Stavite sinterirani zupčanik u poluzatvorenu čahuru, postavite poluzatvorenu čahuru u indukcijsku zavojnicu i propustite inertni plin u poluzatvorenu čahuru;

42) Uključite indukcijsku zavojnicu za početak zagrijavanja sinteriranog dijela, sve dok vanjska površina sinteriranog dijela ne dosegne 1080-1200 stupanj, zaustavite zagrijavanje;

43) Prenesite sinterirani dio nakon indukcijskog zagrijavanja u šupljinu matrice za vruće kovanje za vruće kovanje unutar 2-5 s kako biste dobili međudio.

Nadalje, korak 5) uključuje sljedeće korake:

51) Kaljenje neohlađenog međukomada nakon vrućeg kovanja;

52) Uklonite oksidni sloj i isperite kako biste dobili konačni proizvod.

8. Metoda za oblikovanje zupčanika i prstenastih zupčanika metalurgijom praha prema zahtjevu 1, naznačena time što korak 5) obuhvaća sljedeće korake:

51) Deoksidirajte i isperite ohlađeni međukomad kako biste dobili konačni proizvod.

Zupčanik i prsten dobiveni gore opisanom metodom djelomičnog kovanja zupčaničkog prstena.

U usporedbi s stanjem tehnike, ovaj izum ima sljedeće korisne učinke:

Izum osigurava djelomičnu metodu kovanja zupčastog prstena zupčanika, koja koristi tehnologiju metalurgije praha za jednokratno oblikovanje, odnosno podvrgava se oblikovanju kalupa, hladnom prešanju, sinteriranju, indukcijskom zagrijavanju, lokalnom vrućem kovanju i završnoj obradi, a svaki dio kasnije stupanj se oblikuje pri projektiranju matrice za hladno prešanje. Uzima se u obzir gustoća stupnja, tako da konačni proizvod izrađen od prethodno prešanog dijela nakon hladnog prešanja i sljedećih koraka zadovoljava zahtjeve veličine, a oblikovanje je prikladno i kontrolirano; sinterirani dio nakon indukcijskog zagrijavanja ima najvišu površinsku temperaturu, od površine prema središtu Temperatura se postupno smanjuje, a kada površina dosegne 1080-1200 stupanj, na površini se formira područje koje se može kovkati određene debljine, a zatim u sredini se formira područje koje se ne može kovati, što štedi energiju i pogodno je za kovanje, te prevladava potrebu za izravnim kovanjem sa sinteriranim dijelovima tijekom procesa sinteriranja kada je peć otvorena. Problem je što je redukcijska atmosfera sklona eksploziji; Ovaj izum osigurava zupčanik i prstenasti zupčanik dobiven ovom metodom, čvrstoća korijena zuba je poboljšana lokalnim kovanjem, a područje jezgre i dalje zadržava karakteristike proizvoda metalurgije praha s porama, kako bi se spriječio učinak udara apsorpcijom, smanjenjem buke i samopodmazivanjem, dio jezgre se lako izvadi iz kalupa tijekom vrućeg kovanja.

Među njima: 1-gornji udarac; 2-lokalno ojačani sinterirani dijelovi; 3-srednji kalup; 4-donji udarac; 5-indukcijski svitak; 6-poluzatvorena kvarcna cijev; omjer volumena.

Detaljni načini

Kako bi se stručnjacima u ovom području omogućilo da bolje razumiju rješenja ovog izuma, tehnička rješenja u izvedbama ovog izuma bit će jasno i potpuno opisana u nastavku zajedno s crtežima u izvedbama ovog izuma. Očito, opisana ostvarenja su samo ostvarenje dijela ovog izuma, ali ne sva ostvarenja. Na temelju utjelovljenja ovog izuma, sva druga utjelovljenja dobivena od strane osoba s uobičajenim vještinama u struci bez ulaganja kreativnih napora spadat će u opseg zaštite ovog izuma.

Treba napomenuti da se pojmovi "prvi" i "drugi" u opisu i zahtjevima ovog izuma i gornjim crtežima koriste za razlikovanje sličnih objekata, ali ne moraju nužno biti korišteni za opisivanje specifične sekvence ili sekvence. Podrazumijeva se da su tako korišteni podaci međusobno zamjenjivi pod odgovarajućim okolnostima tako da se ovdje opisana ostvarenja izuma mogu prakticirati u nizovima drugačijim od onih koji su ovdje ilustrirani ili opisani. Nadalje, izrazi "sadrži" i "imati", kao i sve njihove varijacije, namijenjeni su pokrivanju neisključivog uključivanja, na primjer, proces, metoda, sustav, proizvod ili uređaj koji se sastoji od niza koraka ili elemenata je nije nužno ograničeno na izričito navedeno umjesto toga, može uključivati ​​druge korake ili elemente koji nisu izričito navedeni ili svojstveni procesu, metodi, proizvodu ili aparatu.

Predmetni izum je detaljnije opisan u nastavku zajedno s popratnim crtežom:

Primjer 1

1) Konfigurirajte miješani prah prema sljedećim masenim postocima: 2,50 posto bakra, 0,64 posto grafita, 0,45 posto veziva, a ostatak je željezo; potpuno ravnomjerno izmiješajte u mješalici za prah; pri čemu se vezivo može odabrati između stearinske kiseline, tvrde jedne ili više cinkovih masnih kiselina, otopine glicerol etanola i otopine parafinskog etera.

2) Odredite veličinu prethodno prešanog dijela prema softveru za simulaciju konačnih elemenata, dizajnirajte kalup za hladno prešanje i izvršite hladno prešanje pod tlakom od 600 mpa da biste dobili hladno prešani dio unaprijed zadanog oblika i gustoće; među njima, čimbenici koji utječu na veličinu prethodno prešanog dijela uključuju sinteriranje, promjene u gustoći tijekom procesa, promjene u gustoći tijekom djelomičnog kovanja i promjene u gustoći tijekom hlađenja.

3) Sinterirajte hladno prešani dio dobiven u koraku 2), prvo odmastite prefabricirani dio na 400 stupnjeva, 90 posto n210 posto h2 u redukcijskoj atmosferi 10 minuta; zatim odmastiti na 1180 stupnjeva, 90 posto n210 posto h2 Sinterirano u neutralnoj atmosferi 40 minuta da se dobije sinterirani dio;

4) Sinterirani dio se zagrijava indukcijom. Konkretno, sinterirani dio se stavlja u poluzatvorenu kvarcnu cijev, inertni plin prolazi kroz gornji kraj kvarcne cijevi, a indukcijski svitak namotava se izvan kvarcne cijevi; indukcijski svitak je pod naponom, a zagrijavanje se zaustavlja kada temperatura vanjske površine sinteriranog dijela dosegne 1080 stupnjeva C; Zagrijani sinterirani dijelovi prenose se u šupljinu kalupa za vruće kovanje za vruće kovanje u roku od 2 sekunde i hlade se zrakom nakon kovanja kako bi se dobili međudijelovi.

5) Završna obrada međukomada kako bi se postigla potrebna preciznost i glatkoća, a zatim kaljenje kako bi se povećala tvrdoća nakon sekundarnog zagrijavanja, kako bi se dobio zupčanik kovani u prahu s lokalnom visokom gustoćom.

U drugoj izvedbi, prenosi se u šupljinu kalupa za vruće kovanje u koraku 4), a temperatura šupljine kalupa za vruće kovanje je 300 stupnjeva C; ova izvedba je korisna za kontrolu temperature tijekom vrućeg kovanja.

Pozivajući se na sliku 1, slika 1 je hladno prešani dio formiran kroz korak 1); Vidi sliku 2, slika 2 je gotov proizvod nakon dorade; U koraku 4, sinterirani dio 2 nakon indukcijskog zagrijavanja stavlja se u kalup za vruće kovanje, sinterirani dio 2 nakon indukcijskog zagrijavanja stavlja se u srednji kalup 3, a gornja i donja površina sinteriranog dijela 2 nakon indukcijskog zagrijavanja su redom pritisnuti gornjim izbijačima 1 i podrezom 4. Iz usporedbe slike 1 i slike 2 vidljivo je da na sinteriranom dijelu postoji područje koje se može kovati. Indukcijskim zagrijavanjem formira se kovna površina od vanjske površine do određene debljine. Stavljajući ga u kalup na slici 3, područje koje se može kovati dobiva se kovanjem oblika Promjena u unaprijed postavljeni oblik.

S druge strane, temperaturni gradijent sinteriranog dijela nakon indukcijskog zagrijavanja postupno se smanjuje od površinske do središnje temperature, tako da nema problema prianjanja između unutrašnjosti zupčanika i kalupa tijekom vrućeg kovanja.

Pozivajući se na sliku 6, slika 6 je shematski dijagram na kojem je indukcijski svitak osiguran ovim izumom namotan na poluzatvorenu čahuru; tijekom indukcijskog zagrijavanja u koraku 4), inertni plin se prvo uvodi u kvarcnu cijev, a sinterirani dio se stavlja u kvarcnu cijev. Na taj način se može smanjiti oksidacija i dekarburizacija tijekom zagrijavanja.

Jedna izvedba je izrada poluzatvorene čahure vanjskog promjera 20 mm pomoću pvc materijala, debljina stijenke cilindra je 2 mm, a umetnuta je u indukcijsku zavojnicu unutarnjeg promjera 20 mm; gornji otvor poluzatvorene čahure napaja se inertnim plinom, argonom ili plinom dušikom, ispod zavojnice je mehanizam za podizanje, kada se obradak treba zagrijati, on se diže i ulazi u plin, a zatim provodi indukcijsko zagrijavanje. Nakon zagrijavanja, mehanizam za podizanje se spušta, a obradak se uklanja pomoću manipulatora za sljedeće operacije, kao što su kovanje, kaljenje ili zavarivanje. U drugoj izvedbi, poluzatvorena čahura je izrađena od kvarcnog materijala.

Primjer 2

1) Konfigurirajte miješani prah prema masenom postotku sljedećih komponenti: 0.5 posto nikla, 0.2 posto molibdena, 0.5 posto bakra, {{7} }.5 posto grafita, 0.6 posto veziva, a ostatak je željezo; Dobro i ravnomjerno izmiješajte u stroju za prah; pri čemu se vezivo može odabrati između jedne ili više stearinske kiseline, cinkovog stearata, otopine glicerol etanola i otopine parafinskog etera.

2) Provedite hladno prešanje u skladu s veličinom prethodno prešanog dijela određenom softverom za simulaciju konačnih elemenata i upotrijebite miješani prah dobiven u koraku 1) za provođenje hladnog prešanja kako biste dobili hladno prešani dio projektirane veličine i gustoća;

3) sinteriranje hladno prešanog dijela dobivenog u koraku 2), prvo odmašćivanje hladno prešanog dijela na 400 stupnjeva, 90 posto n210 posto h2 u redukcijskoj atmosferi 10 minuta; zatim na 1120 stupnjeva, 90 posto n210 posto h2 Sinteriranje u redukcijskoj atmosferi 40 minuta da se dobije sinterirani dio;

4) Sinterirani dio se zagrijava indukcijom. Konkretno, sinterirani dio se stavlja u poluzatvorenu kvarcnu cijev, inertni plin prolazi kroz gornji kraj kvarcne cijevi, a indukcijski svitak namotava se izvan kvarcne cijevi; indukcijski svitak je pod naponom, a zagrijavanje se zaustavlja kada temperatura vanjske površine sinteriranog dijela dosegne 1200 stupnjeva C; Zagrijani sinterirani dijelovi prenose se u šupljinu kalupa za vruće kovanje za vruće kovanje unutar 5 sekundi, a nakon kovanja se hlade zrakom kako bi se dobili međudijelovi.

5) Nakon dovršetka međukomada kako bi se postigla potrebna preciznost i glatkoća, on se kali nakon sekundarnog zagrijavanja kako bi se povećala tvrdoća, kako bi se dobio gore spomenuti prsten zupčanika djelomično visoke gustoće kovan u prahu.

Pozivajući se na sliku 4, slika 4 je crtež prethodno prešanog dijela prstena zupčanika koji je osiguran ovim izumom, a koji je hladno prešani dio prstena zupčanika nakon koraka 2); pozivajući se na sliku 5, slika 5 je gotova slika prstena zupčanika koji je osiguran ovim izumom, a koji je nakon koraka 3)-5) ​​gotovog prstena zupčanika, može se vidjeti iz usporedbe dvije figure da se nakon indukcijskog zagrijavanja od vanjske površine oblikuje područje koje se može kovati do određene debljine. Tijekom procesa vrućeg kovanja, oblik kovanog područja se mijenja nakon kovanja. u zadani oblik.

Specifični parametri drugih ostvarenja osiguranih ovim izumom prikazani su u tablici 1:

Specifični parametri drugih ostvarenja ovog izuma u tablici 1

Gornji sadržaj služi samo za ilustraciju tehničke ideje ovog izuma i ne može ograničiti opseg zaštite ovog izuma. Sve promjene napravljene na temelju tehničkog rješenja u skladu s tehničkom idejom predloženom u ovom izumu, sve spadaju u opseg zahtjeva ovog izuma. u okviru zaštite.

Proces brizganja metala

Sustavi detekcije