Engranaje de freno de tambor de automóvil Piezas MIM

Introducción de piezas de engranajes de freno de tambor de automóvil MIM

¿Qué material metálico es bueno para los engranajes de los automóviles?

Zhongwei Precision y Central South University probaron y compararon 5 materiales metálicos diferentes, seleccionaron indicadores de evaluación apropiados para indicadores de tratamiento térmico, deformación dimensional y suavidad de producción, y se llevaron a cabo bajo el mismo proceso de fabricación (el proceso de mecanizado y el proceso de tratamiento térmico son exactamente iguales) En el experimento, se analizaron las ventajas y desventajas de 5 tipos de materiales de engranajes de transmisión de automóviles en el proceso de fabricación, lo que proporcionó la base para la selección de materiales de transmisión de automóviles.

1. Introducción de materiales comunes para piezas MIM de engranajes de freno de tambor de automóviles

Los materiales de engranajes para transmisiones de automóviles no solo deben tener buena resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste, sino que también requieren una pequeña deformación y una alta precisión de mecanizado. En el proceso de tratamiento térmico de los engranajes, además del templado y revenido general, también se utilizan varios procesos de endurecimiento superficial, como cementación y templado, tratamiento de nitruración y templado de alta frecuencia. Los requisitos técnicos para los materiales de los engranajes son:

1) Templabilidad del núcleo suficiente, dureza superficial y profundidad profunda, y asegúrese de que no haya productos de descomposición de austenita superenfriados en la capa cementada y el núcleo durante la cementación y el enfriamiento rápido de los engranajes;

2) La deformación dimensional del engranaje después de cementar y templar es pequeña y uniforme, lo cual es conveniente para el acabado posterior.

Los materiales nacionales comúnmente utilizados para engranajes de automóviles son 20CrMnTi, 20CrMo, 20MnCr5, 25CrMnS4, etc. Este documento compara los cuatro materiales nacionales anteriores y los materiales importados de Alemania (modelo TL4521) bajo el mismo proceso de fabricación (el proceso de mecanizado y el proceso de tratamiento térmico son exactamente los mismos). mismo) El rendimiento de Los pros y los contras del material.

2. Introducción de parámetros de evaluación del proceso de fabricación de engranajes de automóviles.

Los parámetros de diseño de los engranajes incluyen el número de dientes, el módulo, el ángulo de presión, el coeficiente de adición y el ángulo de hélice, etc. Los parámetros de evaluación en el proceso de fabricación de engranajes incluyen la distancia de tramo MDK, el descentramiento radial FR y el informe de medición de precisión del engranaje.

El informe de medición de precisión del engranaje evalúa principalmente el error de modificación de la superficie del diente del engranaje (la desviación entre la forma real y el perfil del diente involuto no teórico diseñado) y el error de indexación (error de paso circular), y el error de modificación de la superficie del diente incluye el ángulo del perfil del diente. Desviación, error de forma de diente, cantidad de tambor de dientes, desviación de ángulo de diente, error de forma de diente y cantidad de tambor de dientes, etc. El error de indexación incluye error de paso único, error de paso acumulado, etc. Estos parámetros determinan el engranaje El nivel de precisión de mecanizado de la máquina afecta la vibración y el ruido de la caja de cambios.

3. Diseño experimental

Selección de indicadores de evaluación: para comparar el rendimiento de los cinco materiales anteriores en el proceso de fabricación de engranajes de cajas de cambios de automóviles, este documento selecciona indicadores clave como indicadores de evaluación, y las dimensiones de la tabla son el núcleo del proceso de fabricación de piezas de engranajes. . Talla. La selección de las dimensiones de evaluación no es cuanto más mejor. Es mejor utilizar menos dimensiones y más precisas para reflejar con precisión el rendimiento general de la pieza.

Determinación del principio de puntuación: para evaluar sistemáticamente el rendimiento de los cinco materiales anteriores en el proceso de procesamiento y fabricación de engranajes, se utilizan indicadores de evaluación cuantitativa para el tamaño (fluctuación y deformación) de la deformación dimensional. La influencia de los materiales y las diferentes rondas de experimentos, se agrega un índice de evaluación de "consistencia del rendimiento del material", que se calcula restando el valor mínimo del valor máximo de la deformación promedio de cada índice de dimensión en múltiples rondas de experimentos, y luego dividiendo por la tolerancia del tamaño. Evaluar.

Diseño general del esquema experimental: el experimento utiliza un horno de tratamiento térmico al vacío ECM, utilizando 8 tipos de piezas de engranajes (4 tipos de piñones, 1 tipo de corona grande, 2 tipos de ejes y 1 tipo de sincronizador). Según la forma de acabado, se puede dividir en 3 tipos de piezas de pulido y 4 tipos de piezas de afeitado. Dado que el tamaño del producto final de las piezas de afeitado está garantizado por la deformación del tratamiento térmico, se realizan 5 rondas de experimentos en las piezas de afeitado y 3 rondas de experimentos en las piezas de esmerilado para garantizar la precisión de los resultados experimentales. En cada ronda de experimentos, se procesaron 9 piezas de prueba de 5 materiales y se colocaron una al lado de la otra en 8 esquinas y centros de las bandejas de tratamiento térmico (es decir, el experimento de nueve puntos de tratamiento térmico).

4. Análisis de datos

Análisis del índice de tratamiento térmico: se puede ver a partir de los resultados experimentales de 5 tipos de piezas de engranajes:

1) Los materiales TL4521, 20MnCr5, 20CrMnTi (J9=37~40), 20CrMnTi (J9=35~38) están calificados en términos de dureza central, dureza superficial y profundidad de capa;

2) Los materiales 20CrMo y 20CrMnTi (J9=32~35) tienen una templabilidad insuficiente, lo que da como resultado una dureza del núcleo insuficiente en las mismas condiciones de proceso. Los índices de tratamiento térmico de las piezas del engranaje de la primera palanca de cambios correspondientes al material 20CrMo son los siguientes: como se muestra en la figura 1;

3) El material 25CrMnS4 solo ha sido probado en las partes del eje y la conclusión es que todos los indicadores de tratamiento térmico están calificados.

Análisis de deformación dimensional de piezas MIM de engranajes de freno de tambor de automóviles:

1) La puntuación total acumulada de 5 tipos de piezas, TL4521 es la más alta, seguida de 20CrMo y 20CrMnTi (J9=35~38);

2) En términos del puntaje único más bajo, 20MnCr5, 20CrMnTi (J9=37~40) y 20CrMnTi (J9=32~35) tienen 0 puntos, es decir, el la deformación excede el rango de tolerancia;

3) El material 25CrMnS4 solo se prueba en las partes del eje y la puntuación total es TL4521, 25CrMnS4, 20CrMo, 20MnCr5, 20CrMnTi en orden descendente.

En el proceso de evaluación de la deformación dimensional, se analizaron y eliminaron puntos de datos anormales para evitar diferencias en los resultados del análisis debido a datos anormales.

Suavidad de producción: durante el experimento, 4 tipos de materiales domésticos (20CrMnTi, 20CrMo, 20MnCr5, 25CrMnS4) tuvieron diferentes grados de enredo de virutas en el proceso de torneado, como se muestra en la Figura 2(a). El engranaje de cambio de la primera marcha correspondiente al material 20CrMnTi tuvo un fenómeno de adherencia del material en el proceso de formación del engranaje, lo que resultó en una lesión por presión en la cara del extremo de la pieza terminada, que es un defecto de apariencia, como se muestra en la Figura 2 (b). Mejorar la dureza de los materiales domésticos en bruto puede reducir el fenómeno de envolvimiento de virutas en el proceso de torneado y el atascamiento del material en el proceso de formación de engranajes. Por ejemplo, la dureza del material 20CrMnTi aumenta de los 167~192 HB originales a 180~200 HB. En combinación con la optimización de los parámetros del equipo del torno y la talladora de engranajes, estos defectos de procesamiento se pueden eliminar por completo y se pueden cumplir los requisitos de suavidad de la producción.

5. En conclusión:

En este trabajo se comparan cinco materiales metálicos diferentes (TL4521, 20CrMnTi, 20CrMo, 20MnCr5, 25CrMnS4), partiendo de tres aspectos: índice de tratamiento térmico, deformación dimensional y suavidad de producción, seleccionando el índice de evaluación adecuado, bajo la misma premisa de proceso de fabricación ( El proceso de mecanizado y el proceso de tratamiento térmico son exactamente los mismos) para realizar experimentos y analizar las ventajas y desventajas de 5 tipos de materiales de engranajes de transmisión de automóviles en el proceso de fabricación.

En términos de indicadores de tratamiento térmico, TL4521, 20MnCr5, 20CrMnTi (J9=37~40), 20CrMnTi (J9=35~38) pueden garantizar que todos los datos experimentales estén dentro del rango calificado; en términos de deformación dimensional, se utilizan métodos de evaluación cuantitativa, engranajes y sincronización. El orden de la deformación del tamaño de las partes del dispositivo es TL4521, 20CrMo, 20CrMnTi, 20MnCr5, y el orden de la deformación del tamaño de las partes del eje es TL4521, 25CrMnS4, 20CrMo, 20MnCr5, 20CrMnTi; en términos de suavidad de producción, 4 tipos de materiales domésticos Se produjeron diferentes grados de enredo de virutas en el proceso de torneado, y el material 20CrMnTi apareció como material adherido en el proceso de formación de engranajes. Al ajustar la dureza del blanco y optimizar los parámetros de procesamiento del equipo, los defectos pueden eliminarse por completo.

Nuestro servicio

¿Por qué elegirnos?

Proceso después de la sinterización

1. Tratamiento térmico: recocido, carbonización, templado, templado, normalizado, templado superficial

2. Equipos de procesamiento: CNC, WEDM, torno, fresadora, perforadora, amoladora, etc.;

3. Tratamiento de superficie: anodizado, pulverización de polvo, cromado, pintura, arenado, niquelado, galvanizado, ennegrecido, pulido, azulado, etc.

Moldes y accesorios de inspección

1. Vida útil del molde: generalmente semipermanente. (excepto espuma perdida)

2. Plazo de entrega del molde: 10-25 días, (según la estructura del producto y el tamaño del producto).

3. Mantenimiento de herramientas y moldes: Zhongwei es responsable de las piezas de precisión.

Control de calidad

1. Control de calidad: la tasa de defectos es inferior al 0.1 por ciento.

2. Las muestras y la ejecución de prueba se inspeccionarán al 100 por ciento durante la producción y antes del envío, la inspección de muestras para la producción en masa de acuerdo con los estándares ISDO o los requisitos del cliente.

3. Equipo de prueba: detección de defectos, analizador de espectro, analizador de imagen dorada, máquina de medición de tres coordenadas, equipo de prueba de dureza, máquina de prueba de tracción.