烧结对粉末冶金齿轮精度的影响

cngear

关于冶金齿轮制造工艺的研究已有许多文献报道，它们多以探讨锻造为主。目前大多数粉末冶金制造业者以试误法进行模具修整，以制造出符合客户要求的齿轮。然而粉末冶金烧结齿轮的齿轮精度只能达到JIS 5～6级左右，对于精密度要求严格的齿轮在制造上仍有困难。利用电脑模拟磁面变异情形，再配合实验测量数据，可以对模具参数作进一步修整，以达到高精度齿轮的要求。这样的做法不仅使模具齿形设计更为快速精密，亦可省去试模的过程，降低生产成本。
     本文作者以最基本且应用最广的正齿轮为对象，探讨粉末冶金工艺对齿形精度的影响，同时还应用齿轮原理，找出有效的齿形修正参数，为粉末冶金齿轮成形模具设计作参考，以提高粉末冶金齿轮的精度。通过对齿轮变异敏感度的分析与模具齿形的补偿修整，可以控制齿形的尺寸与变形，从而提高粉末冶金齿轮的精度。但粉末冶金齿轮所涉及的技术相当广，而且粉末冶金技术的工艺参数非常多，任一个参数变动，即可能影响到齿轮的质量与精度，因此，调整和控制工艺参数很重要，而探讨哪些工艺参数对齿轮精度所造成的影响较大则是其首要工作。
     在粉末冶金零件的制造过程中，尺寸的控制或预测是一项重要的考虑因素。一般烧结的目标之一是使零件的尺寸与成形模腔的尺寸一致。但是粉末冶金制品的尺寸变化，主要受原料粉末的特性、成形条件、烧结温度及烧结时间等工艺参数的影响，这些参数还会影响成品的尺寸精度、显微结构和力学性能等。本文作者在过去的研究已探讨过不同原料对齿形精度的影响，在本文中接着探讨粉末冶金齿轮在不同温度下烧结后的齿形变异，了解造成齿形误差的因素，为今后齿轮变形实验设计与齿形变异的分析提供依据。
     实验探讨烧结温度对粉末冶金正齿轮齿形变异的影响，追踪齿轮精度在成形和烧结中的变化，作为粉末冶金正齿轮生产时的参考依据。通过对工艺参数的调整和控制，来提高粉末冶金正齿轮的精度。所使用的原料粉为依MPIF FC0205的Fe一2Cu一0.5C粉末，成形密度设定为6.7~6.8 g／cm。(模腔外径41.76ram)，烧结温度分别为1120℃ 、1140℃及1230℃ 。用分厘卡测量成形后的压坯尺寸及烧结后的成品尺寸。由于实验探讨对象为正齿轮，且粉末冶金工艺在理论上可获得具有理想垂直度的成品，即齿轮导程方向的精度良好，所以本实验重点研究齿形部分的误差。齿轮精度测量则使用CNC齿轮测量仪，对齿轮进行个别误差检验。
     从实验可以得知：
     1)烧结温度影响齿轮成品的尺寸大小及齿形精度，调整烧结温度可提高粉末冶金齿轮的精度。
     2)粉末冶金齿轮在一般烧结温度下烧结时，齿面皆呈膨胀现象，随着烧结温度升高，齿轮的显微结构更致密，齿面膨胀量减少，甚至由膨胀变为收缩，齿形压力角也会逐渐变大。由测试结果得知，不论齿轮尺寸呈膨胀或收缩现象，齿形误差均从齿根往齿冠逐渐增大，以齿冠部分变化量较大，而此变化将造成齿形压力角的改变，即当齿轮尺寸膨胀时齿形压力角变小，收缩时齿形压力角变大。

aoshunte

好,我也试过,的确如此

along2004386

楼主显然是粉末冶金方面的专家，但是经过我的研究，实际并非完全如此。齿形偏差自齿底开始向上越来越大，表示你的模具设计时某个参数设定问题，如果看一下其他文献，就会得到答案的。

qsingdong

我们使用了一些粉末件齿轮，感觉公法线变动量不是很好，可否提高精度

stgr

公法线变动可以控制再0.01mm