Başarılı toz metalurjisi (PM) parça tasarımı, proses sınırlamalarını ve malzeme özelliklerini anlamakla başlar. Tek tip duvar kalınlığını korumalı, keskin köşelerden kaçınmalı, uygun taslak açıları kullanmalı ve takım performansını göz önünde bulundurmalısınız. Mukavemet, üretilebilirlik ve maliyet arasında daima denge kurun. İyi tasarlanmış bir PM parçası zamandan tasarruf sağlayabilir, kusurları azaltabilir ve takım ömrünü uzatabilir. Bu toz metalurjisi parça tasarım kılavuzu, bu hedeflere ulaşmanıza yardımcı olacaktır.
İçerik
Toz Metalurjisi için Tasarım Hususları
Boyut Sınırlaması
En boy oranının 8:1'de tutulması önerilir toz metalurji parçalarıÇapları 250 mm'yi geçmeyen ve yükseklikleri 200 mm ile sınırlandırılmış.
Çok Seviyeli Parçalar
İki seviyeli veya çok seviyeli parçalar için birden fazla üst ve alt zımba, raf kalıbı veya raf çekirdek çubukları kullanılmalıdır.
Katlar arasındaki yükseklik farkı azsa, kademeli üst zımbalar ve tek bir alt zımba kullanılabilir. Daha büyük yükseklik farkları için, parçayı ters çevirip tek bir üst zımba ve iki alt zımba kullanmanız önerilir.
Büyük yükseklik farkları için yalnızca tek kademeli üst zımba kullanılması, yoğunluğun eşit olmamasına ve zımbanın kırılması veya çatlaması riskinin artmasına neden olabilir.
Undercut'lar
Toz sıkıştırma ve püskürtme işlemleri dikey bir eksende gerçekleştiğinden, presleme yönünde herhangi bir engel oluşmaz. Bu nedenle, Şekil a'da gösterildiği gibi, alt oyuklar ve enine delikler gibi özellikler doğrudan toz metalurjisi presleme yöntemiyle oluşturulamaz ve ikincil işleme yoluyla üretilmelidir.
Şekil b’de görülen parça herhangi bir ek işleme gerek kalmadan doğrudan preslenebilmektedir.
Keskin Köşelerden Kaçının
Toz metalurjisi parçaları tasarlarken, stres yoğunlaşmalarını azaltmak için keskin köşelerden kaçınmalısınız. toz metalurjisi kalıbı Kırılma. Aynı şekilde, üst veya alt zımbaları aşırı ince veya keskin hatlara sahip olacak şekilde tasarlamamalısınız, çünkü bu, yüksek sıkıştırma basıncı altında zımbanın kırılmasına yol açabilir.
Bunun yerine keskin köşeleri düz yüzeylerle değiştirin ve en az 0.3 mm genişlikte olmasını sağlayın.
oluk
Parça tasarımınıza yarıçapları dahil etmek, sıkıştırma sırasında çapaklara ve daha yüksek toz metalurjisi takımları Üretim maliyetleri. Yarıçaplardan kaçınmalı ve bunun yerine genellikle 30° veya 45° açılarda pahlar kullanmalısınız.
Pah kırma işlemi için en az 0.13 mm genişliğinde düz bir kesit kullanılması önerilir. Eğer ham yoğunluk yüksek değilse, düz kesit kullanılmadan doğrudan 30° açıyla pah kırılabilir.
Eğer radyuslu özelliklere ihtiyacınız varsa, bunları sinterlemeden sonra ve ısıl işlemden önce titreşimli son işlem veya işleme yoluyla elde edebilirsiniz.
Duvar Kalınlığı
Toz metalurjisi parçanızın uzunluk/duvar kalınlığı oranı 8:1 veya daha yüksek olduğunda yoğunluk değişimleri kaçınılmaz hale gelir.
Genel bir kılavuz olarak, duvar kalınlığı 1.52 mm'den (0.060 inç) az olmamalıdır.
Uzun ve ince duvarlı parçalar tasarlamaktan kaçınmalısınız, çünkü bu durumda takımlar daha kırılgan hale gelir ve kullanım ömürleri kısalır.
Delikler
Çekirdek çubuklar kullanılarak, presleme yönü boyunca yuvarlak, D şeklinde, spline ve kama yuvası gibi çeşitli şekillerde delikler tasarlanabilir.
Presleme işlemi sırasında kör delikler, kör basamaklar ve konik delikler de kolayca oluşturulabilir.
Büyük parçalar için, hem parça ağırlığını hem de öngörülen presleme alanını azaltmak için hafifletme delikleri ekleyebilir, böylece sıkıştırma işlemini daha verimli hale getirebilirsiniz.
Konikleştirme ve Taslak
- Düz duvarlar için genellikle herhangi bir taslak gerekmez.
- Konik kesitler tasarlarken, konik kesit ile kalıp duvarı veya çekirdek çubuğu arasına en az 0.25 mm'lik düz bir alan eklediğinizden emin olun. Bu, üst zımbanızın konik kesite çarpmasını önlemeye yardımcı olur.
- Flanş basamakları ekliyorsanız, parçalarınızın düzgün bir şekilde çıkmasını sağlamak için küçük bir taslak ekleyin.
- Zımba yüzeyi tarafından oluşturulan flanş basamakları, çıkıntılar veya karşı delikler ekliyorsanız, parçalarınızın düzgün bir şekilde çıkmasına yardımcı olmak ve aletin sıkışmasını veya kenar kırılmasını önlemek için yan duvarlara küçük bir taslak ekleyin.
Havşalar
Havşa açma makineleri, vida veya cıvata başları için deliklerin etrafına pah ekler. Toz metalurjisinde zımba ile şekillendirirken, keskin kenarlardan kaçınmak ve zımbanızı korumak için yaklaşık 0.25 mm'lik bir düzlük ekleyin.
merkez
Göbek, bir dişlinin, zincir dişlisinin veya kamın merkez parçası olup, şaft üzerinde mukavemet sağlar ve düzgün hizalama sağlar. Toz metalurjisinde göbekleri kolayca üretebilirsiniz, ancak stresi azaltmak için göbek ile flanş arasına bol miktarda dolgu eklemeyi unutmayın. Ayrıca, mukavemeti ve üretilebilirliği artırmak için göbeğin dış çapı ile dişli veya zincir dişlisinin kök çapı arasında yeterli malzeme bulundurun.
Patron
Bir çıkıntı oluştururken, boşluğu zımbaya yerleştirin. Çıkıntı derinliğini parça yüksekliğinin yaklaşık %85'i veya daha azında tutun ve sorunsuz bir çıkış için her iki tarafa en az 12°'lik bir eğim ekleyin. Dik çıkıntı duvarları gerekiyorsa, kompaktın yapışmasını önlemek için pozitif çıkışlı özel bir zımba kullanın.
Yuvalar ve Oluklar
Bir parçaya oluklar açtığınızda, çıkıntıları delme yüzeyine yerleştirin ve kompaktın düzgün bir şekilde dışarı çıkması için bu sınırlar içinde kalın:
- Kavisli veya yarım daire biçimli oluklar: Derinliği parçanın toplam uzunluğunun yaklaşık %20'si kadar tutun.
- Dikdörtgen oluklar: Derinliği parçanın uzunluğunun yaklaşık %15'i kadar tutun, presleme yönüne paralel duvarlarda en az 12°'lik bir eğim uygulayın ve her köşeyi yuvarlayın.
- Derin, dar yuva ve oluklardan kaçınmalısınız çünkü bunlar yüksek basınç altında kırılabilen ince ve kırılgan aletler gerektirir. Toz ayrıca bu alanları iyi dolduramaz, bu da yoğunluk farklılıklarına, boyut sorunlarına ve daha zayıf parça performansına neden olur.
Toz Metalurji Parçaları için Tipik Toleranslar
| Özellik | Pratik Tolerans (mm) | Olası Tolerans (mm) |
|---|---|---|
| İç Çap | ± 0.050 | ± 0.025 |
| Dış Çap | ± 0.050 | ± 0.025 |
| Uzunluk (basılı tutulduğunda) | ± 0.013 | ± 0.075 |
| eşmerkezlilik | ± 0.075 | ± 0.050 |
| Amaçların Paralelliği | ± 0.038 | ± 0.025 |
| Uçlarda Düzlük | ± 0.050 | ± 0.025 |
Yaygın PM Malzeme Özellikleri
| Malzeme Tanımı (MPIF 35) | Yoğunluk (g / cm³) | Çekme Dayanımı (MPa) | Akma Dayanımı (MPa) | Sertlik (HRB/HRC) | Tipik uygulamalar |
|---|---|---|---|---|---|
| F-0000 (Saf Demir) | 6.5 - 7.0 | 170 - 310 | 130 - 210 | 40 – 70 HRB | Yapısal parçalar, manyetik çekirdekler |
| FC-0208 (Fe-Cu) | 6.8 - 7.2 | 310 - 480 | 210 - 350 | 60 – 85 HRB | Dişliler, kamlar, yataklar |
| FC-0205 (Fe-Cu) | 6.8 - 7.2 | 250 - 420 | 170 - 310 | 50 – 80 HRB | Orta mukavemetli yapısal parçalar |
| FN-0205 (Fe-Ni) | 6.9 - 7.2 | 400 - 620 | 270 - 450 | 80 – 90 HRB | Yüksek tokluklu otomotiv parçaları |
| FL-4405 (Fe-0.4%C, Düşük Alaşımlı) | 6.9 - 7.3 | 480 - 690 | 400 - 600 | 80 – 95 HRB | Yüksek mukavemetli parçalar, otomotiv dişlileri |
| FLN2-4405 (Fe-Ni-Mo, Düşük Alaşımlı) | 6.9 - 7.3 | 690 - 860 | 600 - 750 | 25-35HRC | Yüksek yük dişlileri, şanzıman bileşenleri |
BLUE, Çin'de toz metalurjisi standart parçalarının lider tedarikçilerinden biridir ve en geniş standart PM parça stoğuna sahiptir ve kalıp ücreti yoktur. Ayrıca özel PM parçaları ve ücretsiz kalıp tasarım hizmetleri de sunuyoruz.