[word格式] YN5同步器齿毂模具设计.doc

yn5同步器齿毂模具设计装备制造技术)2oo7年第l2期yn5同步器齿毂模具设计宁斌(浙江迅达汽车部件有限公司,浙江瑞安325204)摘要:同步器齿毂的材料为粉末冶金,形状比较复杂,而且截面的厚度不一样.压制成形时,压制压力和脱模压力都比较大,此零件有较多的倒角尺寸,加大了生产和检测的难度.通过对其加工工艺的分析,产品的试制最终确定其模具设计方案.关键词:密度;硬度;强度;碳氮共渗中图分类号:u463.21.41文献标识码:a文章编号:1672545x(2007j12011303粉末冶金是一门古老技术,在化工,冶金,建材,机械等多个行业都有应用,其在20世纪获得快速发展,尤其近二三十年粉末冶金的新工艺,新技术不断涌现,特别是新材料,新技术的应用,使粉末冶金的成形技术和加工工艺得到了很大的完善.其加工工艺与传统的机械n-rt艺(如铸造,锻造,切削加工)相比较,具有节材,节能,无污染,投资少,见效快等特点.并具备大批量生产的高效金属成形技术.在汽车零部件工业的发展中得到了广泛的应用.提供了如齿轮,同步器,凸轮棘轮等大量优质的结构零件,含油轴承和耐磨,耐腐蚀零件等.同步器则是最典型的粉末冶金零件,它压制成形后基本上不用进行机械加工.特别是加工难度比较大的齿形,只要经过精整形就可以满足技术要求.1产品分析yn5同步器齿毂的材料为粉末冶金,其标号为smf5030,主要成份为:fe(雾化铁粉)-ni2.5%一cu1.5%一mo2%一c0.8%zn一8t0.7%一20号机油0.01%.密度i>6.8g,cm.,表面碳氮共渗硬度为hra7075.检查混料压制碳,合金成分分布检查浸油整形密度,尺寸形位公差检查烧结丝童,硬度,尺寸,金相机械加工(车端面,端面台阶)外观尺寸,形位公差竺-人_t去毛躺卜_垒+推毛刺竺!热处理人下去毛躺卜_推毛刺热处理尺寸,形位公差表面有无毛刺内孔检查格杏检查藤滚洗悯记检查检查清洗充油入库外观外观图1同步器齿毂生产工艺流程图用于汽车变速器的同步器齿毂,在换挡变速时,容易产生齿间冲击和发生噪声,啮合时,有较大的扭矩和高的转速.因此为了保证换挡变速准确,平稳和无噪声,需要齿轮有较高的齿形精度,啮合精度和传动精度,心部应有高的强度和韧性.产品表面粗糙度要求较高(不加工表面为ra3.2).根据同步器齿毂的形状,尺寸公差,粗糙度及性能要求,同步器齿毂生产工艺路线拟定如图1.此工艺控制ant(车端面,端面台阶)尺寸比较困难,工人的技术水平不是很稳定,在验收的时候合格率很低,决定用改检查混料压制碳,合金成分分布检查浸油整形.外观检查密度,尺寸形位公差烧结-.硬度,尺寸,金相检查检查jj人工去毛刺推毛刺鲁热处理滚光漕洗鲁检查检查检查磨外圆-打标记清洗充油入库尺寸,跳动外观外观图2改进后同步器齿毂生产工艺流程图此生产工艺的优点在于:产品的质量全部由设备来保障,产品的一次合格率达到98%以上,适合于岗位更换比较频繁的企业生产.2工艺参数设计1)横截面积s:由于内外均为渐开线齿形,为了计算方便,采用下面的公式:s=s1(全部)一s2(ml)-s3(齿槽);2)体积v:体积的计算方法和面积的计算方法一样;3)粉重:=pv;其中,p=6.8g,cm.;4)压制压力p:p=-ps;其中,p单位压力(mpa),压制时取510mpa,整形时取810mpa,s受压横截面积(mm),压制和整形时取相同值;5)脱模压力p脱p脱=,p懊l余s侧,粉末对阴模的静摩擦系数.根据单位压力选,=0.25.p侧余,残余测压强mpap侧余=0.2p=0.2810=160mpas侧余,侧面积mm2对于齿轮其侧面积可以用下面的公式近似计算:s侧=脚(87.75)h,/ti为齿轮的模数,z为齿轮的齿数,h为零件的高度;6)压力中心的确定:同步器齿毂齿形为均匀分布,所以模具压力中心为产品的压力中心;7)压制方式及机床的选择:由于同步器齿毂内外都是渐开线齿,在压制时齿面很容易出现密度分布不均匀,上,下均有夔县劁些尽!进蜃生工艺路线拟定如图2.收稿日期:20071014作者简介:宁斌,男,工程师,现主要从事汽车变速器,离合器结构设计及模具设计.113equipmentmanufactringtechnologyno.12,2007台阶.而且内孔有难以加工的倒角.所以在压制时难度较大,故而采用上二下三的压机,并采用拉下式组合阴模.参考以前的一些参数,根据计算的压制压力和脱模压力,压制方式,装粉高度及模腔最大外径,选择6178kn(630ff)粉末冶金液压成形机床.3设计计算1)压制粉末冶金零件压制后会产生尺寸回弹,所以在设计压制模具时必须考虑回弹率,查相关手册得其回弹率e为:内形0.20%,外形0.25%,高度0.10%,压制时零件的高度是在安装,调试模具控制,所以在设计时可以不考虑.2)烧结:烧结设备采用网带烧结炉,烧结收缩率c选为:内形为0.10%,外形为0.10%,高度为0.10%.3)整形:粉末冶金的精整余量一般比较小,整形后零件也会产生一定的回弹,整形模具的材料采用硬质合金钢,查资料得整形余量q为:内形为0.22%,外形0.16%,整形回弹率i为:内形为0.10%,外形0.12%,高度压下率g为3%.4)热处理:此同步器齿毂经碳氮共渗后,变形相对较小,一般其内孔缩小0.010.03mm,外径不变或减小0.010.03,花键公法线基本不变.5)根据以上的参数,压制模具的主要尺寸可以用以下方法计算:?内形:顶径da=d(1+ee+q)根圆:dr=dr(1+ce+q)1,/厂,jf一r_一jl.(2)114bb3:1分度圆弦齿槽宽sxy=(1)(1+ee+q)夕形槽:6=6(1+j)(1+eeq)槽深:h=厶(1+eeq)夕形:顶径da=d(1+ce+q)根圆:dr=dz(1+ee+q)分度圆弦齿厚sf=sz(1+j)(1+eeq)4模具材料选择模具的材料主要是根据模具的工作条件和制造要求来决定的.粉末冶金模具用材料的使用性能应满足下述要求:(1)高的抗磨性.硬度能直接反映材料的耐磨性能,硬度越高,抗磨损能力越强.通常模具成形段的硬度值不小于60hrc.(2)较高的硬度.抗压强度不小于3000mpa,抗弯强度不小于2000mpa.(3)足够的韧性.冲击韧性otk1>2030j/cm.模具的材料选择除了满足以上几个性能要求之外,还要保证其机械加工性能和热处理工艺性能.在满足使用性能和工艺性能的情况下,选用材料应尽可能考虑到价格低廉,采购方便.此模具的芯棒,上,下压冲以及阴模等全部采用crl2mov,模套采用45钢,整形模具则采用yg15.成形模具的上下压冲模具如图3,图4.其余/图3上压冲模具图模具加工方法:此模具的芯棒,上,下压冲,阴模型腔全部采用线切割,用慢走丝加工.配合间隙为0.0150.03mm.电极则用黄铜,采用数控雕刻加工5结束语同步器的齿形各尺寸之问有比较复杂的几何关系,压制烧结,整形热处理等工序都会对其形状及尺寸产生影响,所以在粉末冶金零件的批量生产前,都要对材料进行试制以便能够准确掌握零件的收缩率,赳黼蟪装备制造技术)2007年第12期#余模具的设计也要经过两技术要求:1来注倒角r12热处理irc%-c03花链告型参数以另附数据为堆4.注枣上,下压共油槽与齿槽可向一到三次的修改,生产出来的产品才能够完全满足设计院的要求,经验公式的计算只能作为最初试制模具的依据,最终尺寸必须根据实际的收缩率来修改.参考文献:1周作平,申小平.粉末冶金机械零件实用技术m.北京:化学工业出版社,2006.21徐灏.新编机械设计师手册ml_北京:机械工业出版社,1995.3姚德超.粉末冶金模具设计m.北京:冶金工业出版社,1981.4张华诚.粉末冶金实用工艺学lm.北京:冶金工业出版社,2004.图4下压冲模具图themoulddesignofyn5synchronizergearhubningb(zhejiangxundaautomobilepartsco.,ltd.,ruianzhejiang325204,china)abstract:synchronizergearhubismadeofpm,withmorecomplexshapesanddifferentthicknesssection.insuppressforming,releasingpressureandworkingpressureareverygreat.theparthassomechamfer.andthedifficultyofdetectionandmanufacturingappears.theirmoulddesignisdeterminedafteranalysisoftheprocessandtrialproduction.keywords:density;hardness;strength;carbonitriding【上接第1l1页】高电油箱供电断开10s后,打开油箱就是安全的.此时间比开箱准备过程所用的时间短得多.放电回路电阻选用ri8010高压棒状玻璃釉膜电阻器,由5并6串30个电阻组成.单个电阻阻值为100mf.最高电压160kv时,放电支路的功耗为:婴:213_3(w)儿12010u平均单个电阻的功耗为:=7.1(w),小于电阻额定功率10w.3u平均单个电阻的承受电压为:=26.6(kv),小于电阻额定工作电压35kv.0并联支路电阻加装于主油箱中,油箱内空间足够大,但加装时必须注意相邻元件之间的电位差,由电位差来决定绝缘距离.在不同的工作状态,各节点的电位差是不一样的.如图1中,a,b两节点对地电位就与调整管工作状态有关.调整管截止时,a对地电位为零,b对地最高电位为+160kv;调整管饱和导通时,a对地电位最高电位为一160kv,b对地电位接近零;调整管v处于放大状态时,a,b两点电位介于最高值与零之间.因此,a,b两端的对地绝缘都得按最高电压160kv考虑.3结束语电子束焊机是一种技术密集型的复杂设备,需要专业人员进行维修,但存在的安全隐患应当排除,第二种消除隐患措施更为有效.ela一120/6型电子束焊机高压电源经过改进,停机10秒钟后,用高压电缆短路图1中b,d两节点放电试验,已无“火花”出现,隐患已经消除.参考文献:1巴顿研究所.electronbeamequipmentela一120/6technicaldescriptionz.1998.hiddendangeranalysisandcountermeasurestothehighvoltagesupplyoftheela-120/6ebweldingmachineweishou-qi,wangbin(guilinuniversityofelectronictechnology,guilinguangxi541004,china)abstract:ahiddendangerinthehighvol