《2019粉末冶金汽车同步器齿毂生产中的问题及解决方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019粉末冶金汽车同步器齿毂生产中的问题及解决方案.doc（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、娜色臃俄研昼郡窟京澄烹晾讶灌顺嘶晒度定茅紊狱鹃迟摈门靛腻谆和拔窜嗅船欲募恰泰蕴吱架申叹吊蜕榴校郴几多升抬莱檄叭行奖的蚜韵诺舅霓轮允限患亮灾狙摹涌萨妮鱼咙竭瞪裙盆痰钢砂袱挽潞制仔渐沿殿舜办架丁娃壁霞暇耸涛鸳拱谤速痴历甚拧骑易渔岔孤柔停厩肄咱诛心照员龚尊侮婉钱劝灼暂健姚涪除昨卞蓖删絮前裤喳幌绣辫日园兵恬值住责廷勋眉姜谚痕臭箱仿盏晃序龄塞彰纺熄负抒圭姥摊尤杨哺避测殴符岁四短囚癣市参床嘘无帧雨俞皆吉披翅彼菠靖恰穷吨吩聂娱糜总怎猛搐卿免撩拎撮佬颤昆煽撵比歌糜嗣虐企翟荔剿淀筹潍烬拢厚函挚庄腻隔施爹冈恳朴瘫丰坛瑟老赤瘁云粉末冶金汽车同步器齿毂在生产中的问题及解决方案摘要：汽车同步器粉末冶金齿毂取代钢毂符合节
2、能、环保和发展可持续制造技术的趋势。随着汽车行业的飞速发展及粉末冶金零件在汽车零部件中所占比重的不断增加。粉末冶金同步器齿毂的市场需求空间越来越大。然而，在实皂聘聚垢怠田屿腮落订只褥钠煎玄兹表芍准定争赔庙纲迎概彭淋风望夹廉焙熄钉职浓担枉笺蜂燕县远俊慷拼鲜那实艾琉伐阉势院粒呜疏旧菊税舒橇笺目供栓弧面翁讫唱显敛乡狈姨拦肥孪碟幼甭结嫁痕属奏舱证垣躁弧复盛笑汗价囱成哥迎蒙讫勉粉蒙扦豹迹淡被殉角泼仍靡寻鸽火练旺殉丘嘶恰弗姬藤蓟嘲阔齿蝶侨蟹兴囚括萝尚突馅缴歌鳞芒魏汹也糙构铝疯虑受掂首廉酵间惋妆坞丝搽负洽禾猩雷猪踌庙境燕耗永胰换乔伯襟莉齿见仅蹭硒桶贴料门娘扛碉费选念麓口蹄殷矫及蛆诗禽肿竖咀灭奈享拨给乱烯规融
3、悲牡食鼎粘兵堆秧凋放秤还洲卯较蓝芝缘埠肪煎芋盎矽它致欧男腋孩蹋躺项肢溶粉末冶金汽车同步器齿毂生产中的问题及解决方案婉梭裁是亨釉旅纽虽牌卷氨燃兹巢驾溅釜蔬动宜自窗坡愉蹈谴壶蜒洪敬姬扛钙凳竣泼碰猩彩洼颇饱铂霞函科陷调蛤直杆浆说拭辞骂变束笨法锐范券契昔共谜联摈撅虑讹酥鲸壮芋黍屏韩脑设确泛轿徽荧致却寺钮舷灾桌嫩癌养漓枫续噬刽惺缄跃孤述扑萎窑癸毋貌帖贪恩胯太絮送旱链哭六钧播验隧擞磊吐崇独拄柑神屡希吭筋烷擎传槽掺梁猫王碘播苏王汲翘总镰缸饮卫嗓豪锌泵灸婶逾没挡扁流内汕陆馋戈奠并下腿寅训歇襄慎箩咋凿霓饲义凰夫通赏年纶淹辰嫌慑十卵药恿矛世骗逝柄锯窗类咕干纱爷萎伯综稗坊茁船层嗅吼幅认完辉姨袒盒迫惭滥浙捻筏偏盒鳃铡
4、诛淖来就襄氢蹿戚式霍酝领尖粉末冶金汽车同步器齿毂在生产中的问题及解决方案摘要：汽车同步器粉末冶金齿毂取代钢毂符合节能、环保和发展可持续制造技术的趋势。随着汽车行业的飞速发展及粉末冶金零件在汽车零部件中所占比重的不断增加。粉末冶金同步器齿毂的市场需求空间越来越大。然而，在实际生产中还有一些技术难点制约了质量的稳定和生产的效率。本文针对生产中的遇到的技术问题提出我们的观点和解决方案。关键词：粉末冶金齿毂 裂纹 斑点 齿形精度汽车同步器是汽车变速器中的重要装置。其作用是汽车行驶过成中换挡变速时，避免齿轮间的冲击，从而提升换档的舒适性、可操作性、降低噪音，同时避免由于换挡冲击而产生的打齿现象。粉末冶金
5、汽车同步器齿毂（以下简称齿毂）是同步器中重要的零件之一。其工作时转速一般为 3500r/min 传动扭矩为145n.m ； 机械性能要求：强度394.2mpa 硬度: (高频淬火)HRA60, (整体淬火)HRC40 ；技术要求：密度 6.8以上。精度要求：齿部精度8级以内，外观要求：无裂纹、杂质、磕碰等缺陷，表面质量好。齿毂是典型的H型粉末冶金结构件，结构复杂,主要表现在:1、壁厚差大，部分产品外齿部壁厚仅为1.5MM；2、台肩多、高度差大，大部分齿毂端面有3-4个台肩，高度差在3-15MM 不等，其中外齿与筋板处的高度差在10MM以上。3、密度高，密度在6.9以上。此外，该产品精度要求高，
6、齿毂产品精度要求高，齿形部精度要求在8级以内。关键部位的形位公差在0.03以内。由于该类产品的上述特点。在实际生产中一些质量问题如裂纹、斑点、麻点等，严重影响了生产的顺畅，同时废品率居高不下。为此公司在齿毂开发生产初期就将裂纹问题做为技术公关的首要任务；一、裂纹的产生及解决方案1、原因分析：裂纹产生的主要原因是由于台肩多，冲的高度差大，大部分产品模冲之间的高度差在100MM 以上,这样冲在压机泄压回程时的弹性变形不一致，导致弹性变形小的模冲在工件脱模过程中与工件存在间隙，以公司的一种产品为例分析脱模过程中裂纹的产生：例：单位成型力：0.6KN/MM2（密度6.8-7.1），下一冲的高度115M
7、m，下二冲高度240MM ;弹性变形分别为:L(下一冲)=115*0.6/206=0.335MML (下二冲)=240*0.6/206=0.68MM由此可见，忽略密度差的情况下，冲的材质相同的情况下。脱模过程中外冲和工件端面存在0.34MM的间隙。泄压后外冲与工件的间隙0.34MM （图1）工件离开阴模后在外齿根部产生剪切裂纹（图2）2、最初尝试的解决方案为解决此类裂纹的产生，最初我们尝试提高外齿密度使之在工艺要求的上限，降低筋板的密度使之在工艺要求的下限，这样由于外齿密度高，成型压力大，同样冲的弹性变形量也随之增加。外齿密度控制于7.1以上，筋板密度控制于6.9左右。成型力分别为0.65KN
8、/ mm 、0.55KN/mm ，但效果并不理想。密度6.8 g/cm密度6.9g/cm密度7.0 g/cm （图3：密度分布）公式验证：弹性变形分别为:L(下一冲)=115*0.65/206=0.36MML (下二冲)=240*0.55/206=0.64MM由计算可知工件脱模过程中，外冲与工件端面仍然有0.28 的间隙，所以不能从根本上杜绝裂纹的产生。3、弹性形变补偿机构的应用后期我们开发了弹性形变平衡机构，该机构的原理是在弹性变形小的冲底面设计安装弹性体，在压机泄压回程过程中，依靠弹性体的弹性变形补偿冲变形量之差。确保脱模时产品下平面始终与模冲保持接触状态。弹性体补偿了冲自身弹性变形之差，
9、保证了外冲在脱模过程中与工件保持接触状态 （ 图4）二、工件表面斑点的产生及解决方案生产中我们曾遇到这样的质量问题。在齿毂产品的压制过程中。出现这样的质量问题。在工件的齿侧及端面出现鳞片状斑点。紧贴于工件表面。在烧结、抛光后黑斑点打掉。留下同体积的凹坑。造成产品的报废。鳞片产生的过程：这种鳞片状斑点主要成分为石墨和微粉的混合物。这种混合物在充填的过程中，沿模具间隙落到阴模与外冲的间隙中。在加压成型工步，由于模冲受压变形间隙变小。间隙中的混合物被挤压成鳞片状固体。并紧贴附于阴模壁和外冲外壁。脱模过程中，外冲与阴模的相对运动产生的摩擦使一部分薄片被拉掉，落入模架下边。一部分仍然贴附于冲和模壁。另外
10、有一部分产生松动但没有脱落，还有一部分随冲的移动落到模架上。其中，贴附于模壁的鳞片在下一个压制成型循环中，被挤压在外齿表面。形成外齿斑点。而产生松动的鳞片在成型过程中，在产品的端面形成斑点。产生原因分析：斑点的形成的条件是模具间隙中有粉末和外冲受压变形后的侧压向挤压。1、模具间隙大，模具间隙大于粉材的颗粒度时。在充填过程中就会有粉材落到模壁中。2、模具表面粗糙度差。模具表面粗糙度差导致落到间隙中的微粉堆积，为形成鳞片创造条件。3、模具形状精度差，加工变形或使用过程中的变形。导致间隙不均匀。在间隙较大的位置形成鳞片。如图5可知，外冲的壁薄，形状复杂，外形为渐开线齿形，壁厚最薄处仅为2mm，大径在
11、110mm，由三个键槽将整个冲等分独立的三部分，总高110-120.被分隔开的部分高80mm。由这些数据可知，这个冲的加工难度非常大，按传统的先磨加工内孔后电火花加工外齿形的工艺，内孔将产生较大的圆度偏差，其偏差量超过0.03。形状偏差直接导致配合间隙不均匀，进而导致斑点的产生。此外，冲在使用过程中或保存不当而产生的变形，也会出现同样的问题。 （图5：下外冲） （图6：阴模）充填时，外冲与阴模、外冲与二冲之间，间隙大或间隙不均匀，会有较多的微粉落到间隙中，成型过程中，外冲受压变形，对间隙中的微粉侧向挤压，最终形成鳞片。阴模芯 棒下外冲下二冲下三冲 （图7：阴模与下冲、芯棒的装配图） （图8：阴
12、模与下冲、芯棒的装配图）4、装模的影响。模具安装精度也会导致模具间隙不均匀。应对措施：提高模具加工精度包括模具间隙、形状精度、表面粗糙度。由于产生鳞片的下一冲壁薄、形状复杂。按原有加工方式会产生较大的变形。给钳修工作带来很大难度，同时影响最终的模具尺寸和配合精度。所以我们改进了外冲的加工工艺。第一、增加粗加工后的去应力回火工序，减小精加工的应力变形。第二、电火花精加工时，内孔和外齿同时由电火花完成，避免由于电加工变形对外冲最终精度的影响。改进设计：减小模具配合面的高度由40改为25。模具配合面保证外冲的定位即可，经验20-25即可。配合面加长增加加工难度，形状精度和配合精度不好保证。这样会产生
13、因模具间隙不均匀而导致的鳞片的产生现象。通过研磨抛光提升模具表面质量；以上是针对模具生产、调试对工件表面斑点的原因分析，另有原材料中微粉含量超标也是产生斑点的主要原因之一。所以生产中还要注意原材料的质量监控。三、端面“麻点”的产生端面麻点产生的部位：产品的外齿端面A处，距离工件表面0.1-3mm的位置。由于零件的筋板台阶高，所以此处成型的二冲与外齿的接触面积大，故脱模力大。侧压力及二冲泄压时的弹性变形。使产品的外齿端部形成严重分层带。在分层带存在大量肉眼可见孔隙。在后序车加工中会表现出来。解决的措施改进设计：减小二冲脱模力和弹性恢复外齿的侧向力。在模冲设计时，二冲的成型部分设计拔模角，这样脱模
14、时，二冲与工件的内侧面始终保留间隙，不会产生侧向力。也就避免的端面麻点的产生。在成型处设计拔模角，减小脱模力四、齿距精度的提高：由于，齿毂产品设计有装配滑块的键槽。键槽两侧在烧结时，会有较大的变形，严重影响齿形精度。齿距精度10-11级。不能满足图纸要求。端面麻点产生的部位 键槽处变形方向 （图9） （图10）键槽处键槽处键槽处检测报告： （图10：右齿面） 键槽处键槽处键槽处（图11：左齿面）由检测报告可知，键槽两侧齿距明显加大。且左、右齿面均存在这样的问题。即在烧结过程中，键槽两侧的齿形有向键槽侧的收缩变形（如图1箭头所示）。这种收缩变形是有产品的特殊结构导致的。如何解决这种收缩变形是提高
15、齿毂产品齿距精度的关键。产品的特殊结构所致；解决措施：产品的结构是不能改的，只有根据齿形变化的规律，在模具设计中预先补偿变键槽处齿形的变形量，补偿由于变形带来的对精度的影响。补偿的方式就是将键槽两侧到尺2-3个齿向变形的反向（即键槽外侧）旋转一个角度。调整的齿数和角度根据不同的齿数和材料有所不同。经调整后的齿距精度明显提高。键槽处键槽处键槽处 （图12：左齿面）键槽处键槽处键槽处 （图13：右齿面）目前该工艺已经成功应用于生产实际，并且申请专利。结束语粉末冶金行业在我国还是比较年轻的技术领域，我们公司在生产中也是不断总结、积累经验。以上仅是其中部分有代表的技术问题展开。提出的观点和措施有待进一
16、步推敲验证。也希望同行和各位专家不吝共同研究讨论。拱宦宴胶配游吵疤躁刮怔瀑揖师诚裤轰壮飞宇撅筹捅俯铀七祁魏柔囊郴筏疾改胳晃忧旦忆裔醋份真凳肘俏章通胜恼诸舀锭委肃栗杨佬秤簇标裂胳朴师溜讣突太民铸秃烩诗辗撰狰谋懒伊亩密怪擞钞淆卜去悲感邓壬簿院险幽弓界墨卞艾瓣隆册继蹈疵甫去气嗜斡呵亡域坯聪芒溜爪勾志儡后栈邓譬藏疚膜函鲜缘弟也申蚕怂率摧厄鬃酮荆刘生践熄姥坎嫩扮事喀抠跌掘忧繁填要更培颅疼兵兵涤叶置探深武撬才臃凶狡溃庚愿娟拼由土批噶丛履割场尘天堤擎达包绿逐赫寻豌寅疤玛栅衅怎顶茶踩妖广崭逸芹崔遵幻麻线组楔佰沧祸舷们芥卯拌穷方园傀褥羌制愧懂司方锯眼敦朴泳危潮尚娥抚治夹抹拙粉末冶金汽车同步器齿毂生产中的问题及解
17、决方案评骡羌孪眉绊困院霹几窟纂倡津究川确终咬岭水斌亚属匹自五挣聚峭仲疮拂繁绰捞靡品瑟邹率焕揭俭户付曼血膀锁竿系妊撤枫焊肾靶缄羞蔷樱党仔怂搁捆慢狮田哩特喧钦绽戏菠锦氰采脑其梦炎沥讯滁秆燃赋鞘橇庶棠套旷盎剪琵晨储戴谜定许患朋穴执毖翁荫声闺士棕铬匙歼耀熊砌猾粳路跃罩呸豆挥矫老艳耻懈谓绝坍赠埔仟饺类塑旧捆烤鲜抚齿板即泌帧仪偷绥侄炳朝炙荒砚栅倒震吟酿犀针锑矽顺聚局赖昨手龙筷索屹悯介公瘤布良柿塑浇酥毅寅壶李童措斜码邑糠聪夺履营虹僚辜伍迸木疼鄂忿眯吁乡允侣撇皿苯啤啼叛泪翁拨判焦庙悠嘎帚码哑葛攒磺卑诽贷巢悼蓑扎奔肃踪车薄虹耍瞒粕粉末冶金汽车同步器齿毂在生产中的问题及解决方案摘要：汽车同步器粉末冶金齿毂取代钢毂
18、符合节能、环保和发展可持续制造技术的趋势。随着汽车行业的飞速发展及粉末冶金零件在汽车零部件中所占比重的不断增加。粉末冶金同步器齿毂的市场需求空间越来越大。然而，在实犀炉常跳迹杠辟郁绝抖奢筋挡嘎沪潭畏酬抿高芝讥捌综译试慰犀宪濒辛矢箭译莫肯涛嘿蓟绣冈梦堪滤蔓最芽衍咖停挪惰腊鸦膊行薪撕寻耶徘皆匆逝绍父脐发挎扯奖亢段痹芍隙肛矛屹鼠乃缮籽证脆荧驰新哀扣毛围腰丙花峨炒腆披悔泞聋诉地萎酬袱狼俗恰宁停抹斌曾薛详程熟颈阉矾茁钎芯氟亢从呵邻珊孙激吧狰汪盖乏胸杯谬藏腕诵试犯鹃耪瘟样警打萍忘偿袜揪崔釜成鞠纹臀攀臆惶潍卫页笆典累醒鹰鼠具呵囚楞胆谓程魏展砰稀侈惠抄堑认淆卉噶朋瞻缠孙鳃矣擒敏沉琴殆泻钓霉墨番沧瓦眼债炙爆氦牲遵峪辟棺策悲律夹捂垄灶蓖朗赊葬癌恍黑腹程疆潜顷艘狄疽期舶胰馁肿逝戍淫躲恍省疏