粉末锻造工艺设计要点
粉末锻造工艺设计要点
(一)粉锻工艺流程(liú chéng)
金属粉末一混粉—冷压制坯—烧结—加热—锻造(模锻)—热处理(chǔ lǐ)—机加工—成品。
目前先进的方法可实现一次加热,即将烧结(把粉状物料转变为致密体的过程)和加热两工序合并为一次加热。但是有的由于烧结温度和锻造加热温度相差甚远,或由于烧结加热保温等工艺规范所决定,则通常仍采用烧结坯再次加热进行锻造是合理的。烧结和加热过程中应注意(attention)防氧化(oxidation)措施。
(二)粉末锻件的设计
粉末冶炼金属可以获得各种复杂形状的预成形件,然后锻造成形为零件,这是比其它精密(precise)压力加工工艺优越的方面。硬齿面齿轮减速机为达到特别低的输出转速,可以通过两个齿轮减速机相联的方法来实现。当采用这种传动方案时,可配置电机的功率必须依赖于减速机的极限输出扭矩,而不能通过电机功率来计算减速机的输出扭矩。因此,粉末锻件的设计关键是预成形毛坯的设计,设计中应注意的原则如下:
(1)预制坯形状保证在锻造成形时毛坯处于三向压应力状态,采用徽挤结合形式成形,避免毛坯呈受拉应力,形状尽可能(maybe)接近终锻形状,外形应尽可能圆滑过渡,避免不利于流动的死角。行星齿轮减速机传动的效率是所有传动式中效率最高的一种,其效率比蜗杆传动要高的多。齿轮减速机的效率主要由齿轮及轴承的摩擦决定。齿轮减速电机1、R系列同轴式斜齿轮减速机结合国际技术要求制造,具有很高的科技含量2、节省空间,可靠耐用,承受过载能力高,功率可达132KW; 3、能耗低,性能优越,减速机效率高达95%以上;4、振动小,噪音低,节能高;5、选用优质锻钢材料,钢性铸铁箱体,齿轮表面经过高频热处理;6、经过精密加工,确保轴平行度和定位轴承要求,形成斜齿轮传动总成的减速机配置了各种类电机,组合成机电一体化,完全保证了产品使用质量特性。
(2)预制坯毛坯压制时最好采取双向压实方式方法,以保证各部密度均匀,装粉量及压实量希望控制(control)一致,可采用重量和体积自动监控装置;压实过程应具备良好的润滑条件,以便完整脱模。
(3)烧结过程是增加预制毛坯的结合强度和可锻性的重要环节,烧结能使合金(alloy)成分均匀(jūn yún)化扩散和降低工件中的含气量。
(4)粉末锻造密度(单位:g/cm3或kg/m3)应力求均匀(jūn yún),预制坯应尽量避免出现尖角,因尖角部密度偏低,而在锻造中亦不可能(maybe)改善,设计锻件时应将直角设计成倒角或圆角过渡(transition),成形后达到密度和性能均匀。
(三)锻造过程(guò chéng)
(1)锻造设备(shèbèi)一般采用摩擦压力机、机械压力机或高速锤进行粉锻。
(2)一般要求在保护气氛中加热,可采用电阻炉或中频感应加热炉;有的采用玻璃材质润滑剂(作用:能减少或避免摩擦磨损)防氧(Oxygen)化加热。加热温度和普通模锻一致。
(3)模具(称号:工业之母)需预热到比较高的温度(temperature)进行模锻,以避免模壁激冷锻坯,影响锻造塑性及内部组织的均匀性。锻后锻件要求在保护氛围中冷却,对复杂形状和精度要求高的锻件可采用整形和精压工序。
(四)后处理
粉末锻造锻件可按普通模锻件一样进行退火(annealing),调质或时效(Prescription)处理(chǔ lǐ)及进行各种表面处理。个别高要求的锻件在退火后,还要求进行再次烧结(把粉状物料转变为致密体的过程)或热等静压处理,使其合金成分充分扩散和结合,提高锻件的力学性能,尤其是韧性。