M. Saoubi等利用PCBN刀具切削粉末冶金高速钢研究了加工参数和刀刃几何形状对刀具寿命、表面粗糙度和表面完整性的影响,得出了加工粉末冶金高速钢的优化工艺参数,并指出采用较大的刀尖圆弧半径可提高加工零件的表面粗糙度。Du等在切削粉末高温合金FGH95时发现,切削速度对粉末高温合金FGH95的已加工表面质量具有重要影响:加工过程中会产生加工硬化,当切削速度低于400m/min时,硬化层厚度约为80-100μm;当切削速度超过400m/min时,硬化层厚度将随着切削速度的增加而增加;如对淬火后的弧齿伞齿轮进行喷砂处理,不仅提高了表面光洁度,而且提高了其表面任性强度。在切削过程中还会出现白层(见图1),其厚度会随着切削速度的增加而减小。为了避免残留切削液对工件造成腐蚀,Czampa等在钻削烧结钢时采用将-10℃的冷空气引入切削区域的方法来达到降低切削温度的目的,其结果显示,使用冷空气冷却切削区域可以显著提高加工孔的外观质量。
模具的精度对加工粉末冶金工具配件厂商的影响粉末压制多采用容量装粉法,模具表面与粉末直接接触,细小的粉末颗粒,易进入模具间隙中,形成多体摩擦。在生产实践中,模冲与阴模、模冲与芯棒之间的间隙是动态变化的,粉末颗粒就会随着模具间隙的变化而变形,从而产生加工硬化,增加了粉末颗粒的硬度和耐磨性。虽然模具具有较高的硬度和耐磨性,但模具间的粉末颗粒在加工硬化以后,当模具间隙进一步缩小时,模具的表面就会留下细微划痕。随着磨损的加剧,模具表面粗糙度降低,增大了粉体与模具的摩擦力,在脱模的时候易出现毛刺,甚至不能成形。另外,模具的精度或制造精度(如圆柱度、垂直度等),也会对产品的质量产生一定影响。毛刺的形态视模具表面质量而定,一般零件的表面粗糙,没有金属光泽。模具安装一般由下向上,由里向外安装,依靠模具本身的配合进行定位。
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加工粉末冶金工具配件厂商去除毛刺的方法目前,采用手工操作的方式去除毛刺在相当大的范围内依然存在,使用的工具主要有毛刷、锉刀等,存在2个方面的缺点:
1、去除毛刺的质量难以控制,凭操作经验判断;
2、生产效率不高,每次只能加工1个产品,劳动强度大,生产成本高,难以实现大规模生产,主要用于新产品试制、小批量生产,以及在烧结前去除由模具本身缺陷造成的飞边。
山东金聚粉末冶金有限公司采用喷砂去毛刺的方法:
喷砂是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束,将喷料高速喷射到需要处理的工件表面,利用磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,以改善工件表面的机械性能。如对淬火后的弧齿伞齿轮进行喷砂处理,不仅提高了表面光洁度,而且提高了其表面任性强度。随着工业化和自动化水平的提高,对机械零件的制造精度要求越来越高,使用条件要求越来越苛刻,毛刺逐渐引起高度重视,去除毛刺成为零件加工过程中的关键工序。
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山东金聚粉末冶金有限公司成立于2003年,位于风景秀美的山东省乳山市,为高新技术企业,公司拥有山东省级“注射成型粉末冶金工程技术研究中心”,主要从事金属粉末注射成型和压制成型产品的研发、生产和销售工作。公司通过了ISO9001质量体系认证,各项配套设施齐全,拥有整套微机控制的现代化生产设备、完善的质量控制和检测系统、科学的现代管理模式,可为广大客户提供从产品设计、开发到生产配套全过程的服务。该法应用范围较广,合理选择毛刷的材质和旋转速度等参数,可以加工不同精度的工件。刹车助力真空泵中粉末冶金零件装有发动机的车辆,由于发动机采用点燃式,因此在进气歧管可以产生较高的真空压力,可以为真空助力制动系统提供足够的真空来源,目前的真空泵大都接在进气歧管处。为了满足高排放环保要求而设计的直喷发动机,在进气歧管处不能提供相同水平的真空压力来满足真空制动助力系统的要求,因此需要安装真空泵。油泵中的粉末冶金零件目前,发动机机油泵和自动变速器油泵大多采用的是定量油泵,定量油泵一般为外啮合齿轮泵、内啮合摆线泵或者内啮合齿轮泵等多种结构。
对于柴油发动机驱动的车辆,由于发动机采用压燃式,在进气歧管处也不能提供相同水平的真空压力,所以要安装真空泵提供真空来源。这种真空泵的动力是直接从发动机上得到的,动力通过粉末冶金联轴节带动粉末冶金转再带动塑料阀片,转子与泵腔有一定的偏心量,阀片的转动产生真空,后完成制动助力作用。这类真空泵主要是为了满足高排放要求的发动机和柴油发动机而开发的,起到了减排作用。粉末冶金件的毛刺会随着间隙的变化而变化,而模具的间隙还依赖于加工表面粗糙度的变化,当Ra值从0。