قطعه سینترد حلقه دنده PM

معرفی محصول

مزایای محصول

جریان فرآیند

این اختراع به زمینه متالورژی پودر، به ویژه چرخ دنده، حلقه چرخ دنده و روشی برای شکل دهی یکباره آن توسط متالورژی پودر تعلق دارد.

تکنیک پس زمینه:

فناوری متالورژی پودر یک فناوری شکل دادن به شبکه یا نزدیک به شبکه شکل دادن است. از ویژگی های پودر استفاده می کند تا به راحتی شکل بگیرد. این نه تنها از دقت محصول بالایی برخوردار است، بلکه از میزان استفاده از مواد نیز برخوردار است. این یک فناوری کارآمد و سازگار با محیط زیست است، به ویژه برای قطعات کار با اشکال پیچیده. ماشینکاری انجام آن دشوار است، اما به راحتی با فناوری متالورژی پودر قابل دستیابی است. علاوه بر این، سوراخ‌های باقی‌مانده در فرآیند پخت می‌توانند ارتعاش را جذب کرده و نویز را در شرایط کاری با الزامات عملکرد مکانیکی کمتر کاهش دهند و همچنین می‌توانند نقش خود روان‌کاری برای قطعات کار مانند یاتاقان‌ها ایفا کنند. با این حال، در شرایط کاری با نیازهای بالا به خواص مکانیکی، محصولات متالورژی پودر معمولاً به فرآیندهای اضافی برای بهبود خواص مکانیکی خود نیاز دارند، مانند نورد سطحی، نفوذ و غیره.

عناصر تحقق فنی:

هدف از اختراع حاضر رفع نواقص فوق الذکر در هنر قبلی و ارائه یک چرخ دنده و چرخ دنده و روشی برای شکل دهی یکباره آن توسط متالورژی پودر می باشد.

برای دستیابی به هدف فوق، اختراع حاضر راه حل های فنی زیر را برای دستیابی به آن اتخاذ می کند:

روشی برای تشکیل یک چرخ دنده و یک حلقه چرخ دنده در یک زمان توسط متالورژی پودر که شامل مراحل زیر است:

1) با توجه به شکل چرخ دنده و الزامات عملکرد مکانیکی، اندازه مواد منطقه مورد جعل را محاسبه کنید و قالب فشار سرد را طراحی کنید.

2) پودر را پیکربندی کرده و مواد را مخلوط کنید. پس از اتمام اختلاط، از یک قالب پرس سرد برای انجام فرم دهی با پرس سرد استفاده کنید تا قطعات فشار سرد چرخ دنده ها یا حلقه های چرخ دنده را بدست آورید.

3) تف جوشی قسمت پرس سرد برای به دست آوردن یک قسمت زینتر شده.

4) قسمت زینتر شده را به صورت القایی گرم کنید و وقتی سطح بیرونی قطعه زینتر شده به 1080-1200 درجه رسید، آن را به حفره قالب گرم فورج برای فورج گرم در عرض 2-5s منتقل کنید تا قسمت میانی بدست آید.

5) تکمیل میان افزار برای به دست آوردن محصول نهایی.

علاوه بر این، در مرحله 1) با محاسبه و استفاده از نرم افزار شبیه سازی اجزای محدود، اندازه قطعه پرس سرد را تعیین کرده و قالب پرس سرد را طراحی کنید.

علاوه بر این، در مرحله 2)، پودر مخلوط با توجه به درصدهای جرمی زیر پیکربندی می شود: مس 2.50 درصد، گرافیت 0.5-0.64 درصد، بایندر 0.{{7 }}.6 درصد، و تعادل آهن است. پرس سرد تحت فشار 500-600mpa انجام می شود تا قطعات پرس سرد با شکل و چگالی از پیش تعیین شده به دست آید.

علاوه بر این، در مرحله 2)، پودر مخلوط با توجه به درصدهای جرمی زیر پیکربندی می شود: 0.5-4 درصد نیکل، 0.2-4 درصد مولیبدن، {{5} }}.5-3.2 درصد مس، 0.5-0.8 درصد گرافیت، 0.4-0.9 درصد چسب، و مقدار آهن است. ; پرس سرد تحت فشار 500-600mpa انجام می شود تا یک قطعه فشرده سرد با شکل و چگالی از پیش تعیین شده به دست آید.

علاوه بر این، مرحله 3) شامل مراحل زیر است:

31) قطعات از پیش فشرده شده را در اتمسفر 300-400 درجه سانتیگراد و نسبت حجمی n2 و h2 با نسبت حجمی 9:1 به مدت 10 دقیقه چربی زدایی کنید.

32) در 1120-1200 درجه سانتیگراد در اتمسفر n2 و h2 با نسبت حجمی 9:1 به مدت 30-40 دقیقه زینتر کنید تا یک قطعه زینتر شده بدست آید.

علاوه بر این، مرحله 4) شامل مراحل زیر است:

41) چرخ دنده سینتر شده را داخل آستین نیمه بسته قرار دهید، آستین نیمه بسته را در سیم پیچ القایی قرار دهید و گاز بی اثر را به داخل آستین نیمه بسته عبور دهید.

42) سیم پیچ القایی را روشن کنید تا قسمت زینتر شده شروع به گرم کردن کند، تا زمانی که سطح بیرونی قطعه زینتر شده به 1080-1200 درجه برسد، حرارت را متوقف کنید.

43) قسمت متخلخل را پس از گرمایش القایی به حفره قالب فورج گرم برای فورج گرم در عرض 2-5s انتقال دهید تا قسمت میانی بدست آید.

علاوه بر این، مرحله 5) شامل مراحل زیر است:

51) خاموش کردن قطعه میانی خنک نشده پس از آهنگری داغ.

52) لایه اکسید را بردارید و فلاش بزنید تا محصول نهایی به دست آید.

8. روشی برای شکل‌دهی چرخ دنده‌ها و چرخ‌دنده‌های حلقه‌ای با متالورژی پودر همانطور که در ادعای 1 ادعا شده است، که در آن مرحله 5 شامل مراحل زیر است:

51) قطعه میانی خنک شده را اکسید زدایی کرده و فلاش بزنید تا محصول نهایی به دست آید.

یک چرخ دنده و یک حلقه به دست آمده با روش آهنگری جزئی از حلقه چرخ دنده که در بالا توضیح داده شد.

در مقایسه با هنر قبلی، اختراع حاضر دارای اثرات مفید زیر است:

این اختراع یک روش آهنگری جزئی از یک حلقه دندانه چرخ دنده را ارائه می دهد که از فناوری متالورژی پودر برای شکل دهی یکباره استفاده می کند، به ترتیب تحت طراحی قالب، شکل دهی پرس سرد، تف جوشی، گرمایش القایی، آهنگری و تکمیل گرم موضعی و هر قسمت بعدی قرار می گیرد. مرحله هنگام طراحی قالب پرس سرد قالب گیری می شود. تراکم مرحله در نظر گرفته می شود، به طوری که محصول نهایی ساخته شده از قسمت پیش پرس شده پس از پرس سرد و مراحل بعدی، نیازهای اندازه را برآورده می کند و شکل دهی راحت و قابل کنترل است. قسمت متخلخل پس از گرمایش القایی بالاترین دمای سطح را دارد، از سطح به مرکز دما به تدریج کاهش می‌یابد و زمانی که سطح به 1080-1200 درجه می‌رسد، یک ناحیه آهنگری با ضخامت معین روی سطح تشکیل می‌شود و سپس یک ناحیه غیرقابل جعل در وسط تشکیل می شود که باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود و برای آهنگری راحت است و نیاز به آهنگری مستقیم با قطعات زینتر شده را در طی فرآیند زینترینگ هنگام باز شدن کوره برطرف می کند. مشکل این است که جو کاهنده مستعد انفجار است. اختراع حاضر یک چرخ دنده و چرخ دنده حلقه ای به دست آمده از این روش را ارائه می دهد، استحکام ریشه دندان با آهنگری موضعی بهبود می یابد و ناحیه هسته همچنان ویژگی های محصولات متالورژی پودر را با منافذ حفظ می کند تا از ضربه زدن جلوگیری شود. جذب، کاهش نویز و خود روانکاری، بخش اصلی به راحتی در حین آهنگری داغ جدا می شود.

از جمله: 1-پانچ بالایی; 2-قطعات متخلخل تقویت شده محلی؛ 3-قالب میانی; 4-پانچ پایین; 5-سیم پیچ القایی; 6-لوله کوارتز نیمه بسته; نسبت حجم

راه های تفصیلی

برای اینکه افراد ماهر در این هنر بتوانند راه حل های اختراع حاضر را بهتر درک کنند، راه حل های فنی در تجسم های اختراع حاضر به طور واضح و کامل در زیر به همراه نقشه های موجود در تجسم های اختراع حاضر توضیح داده می شود. بدیهی است که تجسم های توصیف شده تنها تجسم بخشی از اختراع حاضر است، اما نه همه تجسم ها. بر اساس تجسم‌های این اختراع، سایر تجسم‌هایی که توسط افراد دارای مهارت معمولی در این هنر بدون تلاش خلاقانه به دست می‌آیند، در محدوده حفاظتی اختراع حاضر قرار می‌گیرند.

لازم به ذکر است که اصطلاحات "اول" و "دوم" در توضیحات و ادعاهای اختراع حاضر و نقشه های فوق برای تشخیص اشیاء مشابه استفاده می شود، اما لزوماً برای توصیف یک توالی یا دنباله خاص استفاده نمی شود. باید درک کرد که داده‌های مورد استفاده در شرایط مناسب قابل تعویض هستند، به طوری که تجسم‌های اختراع توصیف‌شده در اینجا می‌توانند در توالی‌هایی غیر از مواردی که در اینجا توضیح داده شده یا توضیح داده شده است، تمرین شوند. بعلاوه، عبارات "شامل" و "دارا بودن" و همچنین هر گونه تغییرات آنها، برای پوشش غیر انحصاری در نظر گرفته شده است، برای مثال، یک فرآیند، روش، سیستم، محصول یا دستگاهی که شامل دنباله ای از مراحل یا عناصر است. در عوض لزوماً محدود به موارد ذکر شده صراحتاً نیست، ممکن است شامل مراحل یا عناصر دیگری باشد که به صراحت فهرست نشده یا ذاتی فرآیند، روش، محصول یا دستگاه نیست.

اختراع حاضر با جزئیات بیشتر در زیر به همراه نقشه همراه توضیح داده شده است:

مثال 1

1) پودر مخلوط را بر اساس درصدهای جرمی زیر پیکربندی کنید: 2.50 درصد مس، 0.64 درصد گرافیت، 0.45 درصد بایندر، و تعادل آهن است. به طور یکنواخت در مخلوط کن پودر مخلوط کنید. که در آن، بایندر را می توان از اسید استئاریک، سخت یک یا چند اسید چرب روی، محلول گلیسرول اتانول و محلول پارافین اتر انتخاب کرد.

2) اندازه قسمت پیش پرس شده را با توجه به نرم افزار شبیه سازی المان محدود تعیین کنید، قالب پرس سرد را طراحی کنید و پرس سرد را تحت فشار 600mpa انجام دهید تا یک قطعه فشرده سرد با شکل و چگالی از پیش تعیین شده به دست آید. از جمله عوامل موثر بر اندازه قطعه پیش پرس شده شامل تف جوشی تغییرات چگالی در طول فرآیند، تغییرات چگالی در حین آهنگری جزئی و تغییر چگالی در هنگام سرد شدن است.

3) قسمت پرس سرد بدست آمده در مرحله 2 را زینتر کنید، ابتدا قسمت پیش ساخته را در دمای 400 درجه، 90 درصد n210 درصد h2 در یک اتمسفر کاهنده به مدت 10 دقیقه چربی زدایی کنید. سپس در دمای 1180 درجه، 90 درصد n210 درصد h2 چربی زدایی کنید.

4) قسمت زینتر شده توسط القایی گرم می شود. به طور خاص، قسمت متخلخل در یک لوله کوارتز نیمه بسته قرار می گیرد، یک گاز بی اثر از انتهای بالایی لوله کوارتز عبور می کند و سیم پیچ القایی در خارج از لوله کوارتز پیچیده می شود. سیم پیچ القایی انرژی می گیرد و هنگامی که دمای سطح بیرونی قسمت متخلخل به 1080 درجه سانتیگراد می رسد گرمایش متوقف می شود. قطعات متخلخل گرم شده برای فورج گرم در مدت 2 ثانیه به حفره قالب فورج گرم منتقل می شوند و پس از آهنگری با هوا خنک می شوند تا قطعات میانی بدست آید.

5) تکمیل قطعه میانی برای دستیابی به دقت و صافی مورد نیاز و سپس کوئنچ برای افزایش سختی پس از گرمایش ثانویه به طوری که دنده فورج پودری با چگالی بالا محلی به دست آید.

در تجسم دیگر، در مرحله 4 به حفره قالب فورج گرم منتقل می شود و دمای حفره قالب فورج داغ 300 درجه سانتیگراد است. این تجسم برای کنترل دما در طول آهنگری داغ مفید است.

با اشاره به شکل 1، شکل 1 قسمت فشرده سرد است که از مرحله 1 تشکیل شده است). شکل 2 را ببینید، شکل 2 محصول نهایی پس از اتمام است. در مرحله 4، قسمت سینترینگ شده 2 پس از گرمایش القایی در قالب فورج گرم، قسمت زینترینگ شده 2 پس از گرمایش القایی در قالب میانی 3 قرار می گیرد و سطوح بالایی و پایینی قسمت زینترینگ شده 2 پس از گرمایش القایی به ترتیب قرار می گیرند. با پانچ های فوقانی 1 و زیرشاخه 4 فشرده شده است. از مقایسه شکل 1 و شکل 2 می توان دریافت که یک ناحیه آهنگری روی قسمت زینتر شده وجود دارد. با توجه به گرمایش القایی، منطقه آهنگری از سطح بیرونی به ضخامت خاصی تشکیل می شود. با قرار دادن آن در قالب شکل 3، ناحیه قابل آهنگری با آهنگری شکل به دست می آید و به شکل از پیش تعیین شده تغییر می کند.

از طرفی گرادیان دمایی قطعه سینترینگ شده پس از گرمایش القایی به تدریج از دمای سطح به مرکز کاهش می یابد، بنابراین در هنگام فورج گرم مشکلی از چسبندگی بین داخل چرخ دنده و قالب وجود ندارد.

با اشاره به شکل 6، شکل 6 نمودار شماتیکی است که سیم پیچ القایی ارائه شده توسط اختراع حاضر بر روی آستین نیمه بسته پیچیده شده است. در حین گرمایش القایی در مرحله 4)، ابتدا گاز بی اثر به لوله کوارتز وارد شده و قسمت متخلخل در لوله کوارتز قرار می گیرد. با انجام این کار می توان اکسیداسیون و کربن زدایی در حین گرمایش را کاهش داد.

یک تجسم ساخت یک آستین نیمه بسته با قطر بیرونی 20 میلی متر با استفاده از مواد پی وی سی است، ضخامت دیواره سیلندر 2 میلی متر است و در یک سیم پیچ القایی با قطر داخلی 20 میلی متر قرار می گیرد. دهانه بالایی آستین نیمه بسته با گاز بی اثر، گاز آرگون یا نیتروژن تغذیه می شود، زیر سیم پیچ مکانیزم بالابری است، زمانی که قطعه کار نیاز به گرم شدن دارد، بالا می آید و وارد گاز می شود و سپس گرمایش القایی را انجام می دهد. پس از گرم شدن، مکانیسم بالابر پایین می آید و قطعه کار برای عملیات های بعدی مانند آهنگری، کوئنچ یا جوشکاری توسط دستکاری کننده خارج می شود. در تجسم دیگر، آستین نیمه بسته از مواد کوارتز ساخته شده است.

مثال 2

1) پودر مخلوط را با توجه به درصد جرمی اجزای زیر پیکربندی کنید: 0.5 درصد نیکل، 0.2 درصد مولیبدن، 0.5 درصد مس، {{7} }.5 درصد گرافیت، 0.6 درصد عامل اتصال، و تعادل آهن است. خوب و یکنواخت در دستگاه پودر مخلوط کنید. که در آن، بایندر را می توان از یک یا چند اسید استئاریک، استئارات روی، محلول گلیسرول اتانول و محلول پارافین اتر انتخاب کرد.

2) پرس سرد را با توجه به اندازه قسمت پیش پرس تعیین شده توسط نرم افزار شبیه سازی اجزا محدود انجام دهید و از پودر مخلوط به دست آمده در مرحله 1) برای انجام پرس سرد استفاده کنید تا یک قطعه پرس سرد به اندازه طراحی شده بدست آورید. و چگالی؛

3) تف جوشی قسمت پرس سرد بدست آمده در مرحله 2)، ابتدا قسمت پرس سرد را در دمای 400 درجه، 90 درصد n210 درصد h2 در یک اتمسفر کاهنده به مدت 10 دقیقه چربی زدایی کنید. سپس در 1120 درجه، 90 درصد n210 درصد h2 تف جوشی در یک اتمسفر کاهنده به مدت 40 دقیقه برای به دست آوردن یک قطعه زینتر شده.

4) قسمت زینتر شده توسط القایی گرم می شود. به طور خاص، قسمت متخلخل در یک لوله کوارتز نیمه بسته قرار می گیرد، یک گاز بی اثر از انتهای بالایی لوله کوارتز عبور می کند و سیم پیچ القایی در خارج از لوله کوارتز پیچیده می شود. سیم پیچ القایی انرژی می گیرد و هنگامی که دمای سطح بیرونی قسمت متخلخل به 1200 درجه سانتیگراد می رسد گرمایش متوقف می شود. قطعات متخلخل گرم شده برای فورج گرم در عرض 5 ثانیه به حفره قالب فورج گرم منتقل می شوند و پس از آهنگری هوا خنک می شود تا قطعات میانی بدست آید.

5) پس از اتمام قطعه میانی برای دستیابی به دقت و صافی مورد نیاز، پس از گرمایش ثانویه برای افزایش سختی آن را خاموش می کنند تا حلقه چرخ دنده فورج شده پودری با چگالی بالا به دست آید.

با اشاره به شکل 4، شکل 4 نقشه ای از قسمت پیش فشرده حلقه چرخ دنده ارائه شده توسط اختراع حاضر است که بعد از مرحله 2 بخشی از حلقه چرخ دنده با فشار سرد است. با اشاره به شکل 5، شکل 5 یک تصویر تمام شده از حلقه چرخ دنده ارائه شده توسط اختراع حاضر است که پس از مراحل 3)-5) ​​از حلقه چرخ دنده تمام شده، از مقایسه دو شکل که پس از گرمایش القایی، از سطح بیرونی به ضخامت معین ناحیه ای قابل جعل تشکیل می شود. در طی فرآیند فورج گرم، شکل ناحیه آهنگری پس از آهنگری تغییر می کند. به شکل پیش فرض

پارامترهای خاص سایر تجسم های ارائه شده توسط اختراع حاضر به شرح جدول 1 است:

پارامترهای خاص سایر تجسم های اختراع حاضر در جدول 1

مطالب فوق صرفاً برای نشان دادن ایده فنی اختراع حاضر است و نمی تواند محدوده حفاظتی اختراع حاضر را محدود کند. هرگونه تغییری که بر اساس راه حل فنی با توجه به ایده فنی ارائه شده در اختراع حاضر ایجاد شود، همگی در حیطه ادعاهای اختراع حاضر قرار می گیرد. در محدوده حفاظت

فرآیند قالب گیری تزریق فلز

سیستم های تشخیص