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1、模具设计
由于模具对产品的质量有直接的影响,从而体现模具在生产中的重要性,而粉末冶金产品在成形、烧结及挥霍过程中会出现收缩或膨胀,所以在模具设计中要把这些要素考虑进去。此产品的高度由机器来调定所以此产品的高度方向上的收缩或膨胀在模具设计中不考虑,而本产品的大齿轮的齿顶径、齿根径小齿轮齿顶径、齿根径和跨齿厚的收缩或膨胀,内孔的收缩或膨胀对设计模具时有极其重要的影响。所以在进行模具设计时综合产品在各工艺过程中有可能要出现各种因素考虑进去。而粉末冶金产品的收缩率或膨胀率一般根据经验值及辅助计算得到
η=(Dn-Dm)/Dm
η产品在某工艺过程中的收缩率或膨胀率
Dn产品某工艺过程中的某项尺寸
Dm产品在Dn工艺后一项的工艺过程中的某项尺寸
此产品关键尺寸为
图1.1-齿轮
大齿轮的齿顶径D、大齿轮跨齿厚(跨7齿)E、小齿轮齿顶径F、小齿轮跨齿厚(跨3齿)G小孔径H大齿轮的齿顶径D在成形时收缩率为0.030%~0.032%在烧结时的收缩率为0.212%~0.214%。小齿轮齿顶径F在成形时收缩率为0.124%~0.126%在烧结时的收缩率为0.0372%~0.0374%,小齿轮跨齿厚G在成形收缩率为0.558%~0.559%,小孔径H在成形时膨胀率为0.336%~0.337%,再根据产品规定各项尺寸从而得到成形后的各项尺寸,大齿轮齿顶径D标准值为Φ32.75~Φ32.9得到成形后的尺寸Φ32.87~Φ32.79,小齿轮齿顶径F标准值为Φ15.826~Φ16.076得到成形后尺寸Φ16.03~Φ16.07,小齿轮跨齿厚G标准值为5.33~5.37得到成形后尺寸5.33~5.35,小孔径H标准值Φ2.965~Φ2.985得到成形后尺寸Φ2.985~2.995。
1.1成形上冲的设计
成形上冲是用来冲出大齿轮的底部形状的,算出产品齿顶径,而模具的齿顶径必须要比产品成形出来的尺寸略小一点,因为产品在成形完毕顶出后会出现膨胀现象,所以模具的齿顶径因略小点而根据经验值一般略小0~0.05之间从而得到成形上冲的齿顶径为Φ32.775~Φ32.785而又在模具冲压过程由于模具在各部分所受的压力不同从而模具在各部分所要求的硬度也不尽相同,在冲头部分所受的压力最大直接与产品接触。所以用SKH9材料来做冲头,要求硬度在HRC60oC以上而冲头与冲座之间的连接部分在受力等各方面都没有冲头那么高的要求,所以用材料S45C来制作,在冲座上受力也没有冲头那么大所以要求也没有那么高,用材料Cr12制作,硬度为HRC55oC以上即可.
1.2成形中模设计
由于产品的大齿轮的齿形由中模来确定而产品是台阶式产品。而小齿轮的齿形由下一冲来确定,所以中模也应做成台阶式的圆柱孔形状,大孔径的圆柱空内应做比产品成形时大齿轮齿顶径略小一点的齿形来确定陈皮的大齿轮的齿形而小齿轮的齿形不在中模内确定所以做一个小圆柱孔即可,而中模的齿轮齿顶径根据经验值一般比产品成形后大齿轮齿顶径略小0~0.05之间从而得到成形上冲的齿顶径为Φ32.775~Φ32.785,在冲压过程中由于产品在中模仁里成形所以对中模仁要求也很高,所用材料为WC硬度在HRA90o以上而模座没有那么高的要求所以用材料SNCM8做即可。
1.3成形下一冲设计
产品的小齿轮齿形有下一冲模具来确定所以下一冲模具内孔必须制作成一个内孔齿轮形状,此齿轮的齿顶径也应比产品在成邢时的齿顶径略小0~0.04根据经验值所得成形下一冲齿顶径为Φ16.005~Φ16.015,而下一冲还是确定产品大齿轮顶部形状,所以模具冲头还应做成与大齿轮顶部形状相匹配,而此模具在材料与上冲相同,所以冲头应用HRC60o以上,连接件用S45制作即可,冲座用Cr12做的,硬度在HRC55o以上即可。
1.4下二冲设计
下二冲模具主要用来确定产品小齿轮顶部的形状所以冲头形状也应与产品小齿轮顶部外形相匹配。冲压过程由于模具在各部分所受的压力不同从而模具在各部分所要求的硬度也不尽相同,在冲头部分所受的压力最大直接与产品接触。所以用SKH9材料来做冲头,要求硬度在HRC60oC以上而冲头与冲座之间的连接部分在受力等各方面都没有冲头那么高的要求,所以用材料S45C来制作,在冲座上受力也没有冲头那么大所以要求也没有那么高,用材料Cr12制作,硬度为HRC55oC以上即可.
1.5成形芯棒的设计
由于小孔的成形都是由成形都是由成形芯棒来确定,由于小孔孔径很小所以芯棒头也很小,而所受的