La fabrication d'engrenages comporte divers processus tels que le taillage, le fraisage et la mise en forme des engrenages, mais il existe également un engrenage qui est pressé à partir de poudre métallique, qui est le processus de métallurgie des poudres.
Explication détaillée du processus de métallurgie des poudres
Les engrenages de la métallurgie des poudres sont couramment utilisés dans divers moteurs automobiles. Bien qu'ils soient très économiques et pratiques en grande quantité, d'autres aspects sont encore perfectibles.
Analyse des avantages et des inconvénients du procédé de métallurgie des poudres
La métallurgie des poudres est une technologie de procédé qui utilise de la poudre métallique (ou un mélange de poudre métallique et de poudre non métallique) comme matière première, après formage et frittage, pour fabriquer des matériaux métalliques, des matériaux composites et divers types de produits.
avantage
1. Le processus général de fabrication des engrenages de métallurgie des poudres est moindre.
2. Lorsque l'engrenage est fabriqué par métallurgie des poudres, le taux d'utilisation des matériaux peut atteindre plus de 95 %.
3. La répétabilité des engrenages de métallurgie des poudres est très bonne. Étant donné que les engrenages de la métallurgie des poudres sont formés par pressage avec des moules, dans des conditions d'utilisation normales, une paire de moules peut presser des dizaines de milliers à des centaines de milliers de compacts d'engrenages.
4. La méthode de la métallurgie des poudres peut intégrer plusieurs parties en une seule.
5. La densité du matériau des engrenages de métallurgie des poudres est contrôlable.
6. Dans la production de la métallurgie des poudres, afin de faciliter la libération du compact de la matrice après formage, la rugosité de la surface de travail de la matrice est très bonne.
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défaut
1. Il doit être produit par lots. D'une manière générale, un lot de plus de 5,000 pièces est plus adapté à la production de métallurgie des poudres ;
2. La taille est limitée par la capacité de pressage de la presse. La presse a généralement une pression de plusieurs tonnes à plusieurs centaines de tonnes, et le diamètre est essentiellement inférieur à 110 mm et peut être transformé en métallurgie des poudres ;
3. Les engrenages de la métallurgie des poudres sont limités par leur structure. Pour des raisons de pressage et de moulage, il ne convient généralement pas à la production d'engrenages à vis sans fin, d'engrenages à chevrons et d'engrenages hélicoïdaux avec un angle d'hélice supérieur à 35 degrés. Pour les engrenages hélicoïdaux, il est généralement recommandé de concevoir les dents hélicoïdales à moins de 15 degrés ;
4. L'épaisseur des engrenages de métallurgie des poudres est limitée. La profondeur de la cavité du moule et la course de la presse doivent être de 2 à 2,5 fois l'épaisseur de l'engrenage. Dans le même temps, l'uniformité de la densité longitudinale de la hauteur de l'engrenage est prise en compte, de sorte que l'épaisseur de l'engrenage de métallurgie des poudres est également très importante.
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Processus de base du processus de métallurgie des poudres
1. Le broyage est le processus de transformation des matières premières en poudre. Les méthodes de broyage couramment utilisées comprennent la méthode de réduction des oxydes et la méthode mécanique.
2. Le mélange consiste à mélanger diverses poudres requises dans une certaine proportion et à les homogénéiser pour en faire une poudre verte. Il est divisé en trois types : type sec, type semi-sec et type humide, qui sont utilisés pour différentes exigences.
3. Le moulage est le processus consistant à placer le matériau uniformément mélangé dans la matrice et à le presser en une paraison avec une certaine forme, taille et densité. La méthode de moulage est essentiellement divisée en moulage sous pression et moulage sans pression. Le moulage par compression est le plus largement utilisé dans le moulage par compression.
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4. Le frittage est un processus clé dans le processus de métallurgie des poudres. Le compact formé est fritté pour obtenir les propriétés physiques et mécaniques finales requises. Le frittage est divisé en frittage de système unitaire et frittage multi-système. En plus du frittage ordinaire, il existe également des procédés de frittage spéciaux tels que le frittage en vrac, la méthode d'immersion par immersion et la méthode de pressage à chaud.
5. Le traitement après frittage peut être effectué de différentes manières selon les différentes exigences du produit. Tels que la finition, l'immersion dans l'huile, l'usinage, le traitement thermique et la galvanoplastie. En outre, ces dernières années, certains nouveaux procédés tels que le laminage et le forgeage ont également été appliqués au traitement des matériaux de métallurgie des poudres après frittage et ont obtenu de meilleurs résultats.
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Système de serrage dans les méthodes courantes de traitement des engrenages
La métallurgie des poudres est une méthode de fabrication d'engrenages en grande quantité, et les processus courants tels que le taillage et le façonnage des engrenages semblent mieux répondre aux besoins de plusieurs variétés et de petits lots. A cette époque, leurs systèmes de serrage sont très particuliers.
Du tournage ordinaire → taillage → façonnage → rasage → tournage dur → meulage → rodage → perçage → meulage de trous intérieurs → soudage → mesure, la configuration d'un système de serrage approprié pour ce processus est très importante. Particulièrement important.
1. Traitement de voiture ordinaire
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Dans le tournage conventionnel, l'ébauche d'engrenage est généralement serrée sur une machine de tournage verticale ou horizontale. Pour les dispositifs de serrage automatiques, la plupart d'entre eux n'ont pas besoin d'installer des dispositifs de stabilisation auxiliaires de l'autre côté de l'arbre principal.
2. Taillage
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Le taillage d'engrenages est un procédé de coupe utilisé pour la production d'engrenages externes, d'engrenages droits en raison de son économie exceptionnelle. Le taillage d'engrenages est largement utilisé non seulement dans l'industrie automobile, mais également dans la fabrication de grandes transmissions industrielles, à condition qu'il ne soit pas limité par le contour extérieur de la pièce à usiner.
3. Façonner le traitement
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Le façonnage des engrenages, un processus de traitement des engrenages, est principalement utilisé lorsque le taillage des engrenages n'est pas possible. Cette méthode de traitement est principalement appliquée au traitement des dents internes des engrenages et au traitement des dents externes de certains engrenages soumis à des interférences structurelles.
4. Traitement de rasage
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Le rasage des engrenages est un processus de finition pour les engrenages qui est coupé avec une lame qui correspond à la forme de la dent de l'engrenage. Ce processus a une économie de production élevée, il a donc été largement utilisé dans l'industrie.
5. Tournage dur
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Le tournage dur permet de remplacer les processus de meulage coûteux. Afin de le faire fonctionner correctement, les différentes parties du système et les parties de traitement sont connectées ensemble de manière correspondante. La sélection des machines-outils, des montages et des outils de coupe appropriés détermine la qualité de l'effet de tournage.
6. Traitement de meulage
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La finition dure des flancs de dent est dans de nombreux cas essentielle pour atteindre avec succès la précision nécessaire dans la production d'engrenages d'aujourd'hui. Dans la production de masse, c'est une méthode de traitement très rentable. D'autre part, à l'instar du prototypage, la rectification d'engrenages offre une plus grande flexibilité lors de l'utilisation d'outils de rectification réglables.
7. Traitement de rodage
Le rodage est le processus de finition final des engrenages durs utilisant un angle de coupe amorphe. Le rodage a non seulement une efficacité économique élevée, mais peut également donner à l'engrenage traité une surface lisse avec un faible bruit. Par rapport au meulage, la vitesse de coupe du rodage est très faible (0.5-10m/s), évitant ainsi les dommages causés par la chaleur de coupe au traitement des engrenages. Plus précisément, la contrainte interne générée sur la surface de la dent usinée a un certain effet positif sur la capacité portante de l'équipement.
8. Forage
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Le forage est un processus de coupe rotative. L'axe de rotation de l'outil et le centre du trou à traiter sont parfaitement cohérents dans la direction axiale et sont cohérents avec la direction d'alimentation axiale de l'outil. L'axe principal du mouvement de coupe doit être cohérent avec l'outil, quelle que soit la direction du mouvement d'avance.
9. Meulage des trous intérieurs
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La rectification d'alésage est un processus d'usinage avec un angle de coupe amorphe. Par rapport à d'autres processus de coupe, le meulage présente les avantages d'une précision dimensionnelle et de formage élevée pour les métaux durs, d'une précision dimensionnelle (IT5-6), de petites marques de vibration et d'une précision de surface de haute qualité (Rz=1-3μm), etc.
10. Soudage par décharge de condensateur
Le soudage par décharge de condensateur appartient au procédé de soudage par résistance. Le soudage par décharge de condensateur est obtenu par une accumulation de courant très rapide, des temps de soudage relativement courts et des courants de soudage très élevés. Par conséquent, le soudage par décharge de condensateur présente de nombreux avantages. Compte tenu de l'augmentation du prix de l'énergie, l'économie et le rendement élevé du soudage par décharge de condensateur sont d'autant plus importants.
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11. Mesure
La détection des engins est très poussée et doit être ajustée en fonction des différentes formes d'engin. Lors de la mesure des engrenages, divers paramètres importants des engrenages sont déterminés par la mesure de la longueur, de l'angle et de la mesure spéciale du processus d'engrenage.
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Ce qui précède est une démonstration du traitement des engrenages par la métallurgie des poudres et un exemple de système de montage sous des méthodes de traitement telles que la mise en forme des engrenages et le taillage. Outre la taille du lot, la sélection spécifique doit également être associée à une analyse réelle et raisonnable pour faciliter la réalisation du processus de fabrication.
