【正文】 d by means of pro/e software. It unloaded the plexity of the mould design to the plex part, and relieve the assignment. Then, the pro/e software translate the threedimensional mould part into twodimensional engineer drawing. In the course of design work, the drawing mostly finished through the AutoCAD software, for example, the label of the part size, the creation of title column, the drawing of the other schematics. Key word： Powder metallurgy, mould design, construction analysis, assemble. 目錄 1. 緒論 ????????????????????????????????? 1 模具的發(fā)展 歷史 ???????????????????????????? 1 的 發(fā)展 及前景 ???????????????????????? 1 粉末冶金模具制造 工藝的一般步驟 ????????????????????? 3 概述 ???????????? ? ?????????? 4 模壓成形原理及過(guò)程 ???????????? ?????????????? 4 壓制壓力與壓坯密度的關(guān)系 ? ???????? ??? ??????????? 4 壓制過(guò)程中粉末運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ???????????????????????? 5 漸開(kāi)線直齒輪模具設(shè)計(jì) 分析 ??????????? ???????????? 7 3． 模具 設(shè)計(jì) 及 計(jì)算 ????????????????????????? ??? 9 產(chǎn)品參數(shù)化建模與 工況分析 ?????????????????????????? 9 產(chǎn)品精度分析與工藝確定 ???????????????????????? 10 粉末冶金壓制設(shè)備的選擇 ?? ????????????????????????? 11 成形 模 具 參數(shù)設(shè)計(jì)??????????????????????????? ??? 12 成 形模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)??????????????????????????? ???? 14 模具材料的選擇???????????????????????????? ??? 15 4. 基于 pro/e的 齒輪 模具 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) ??????????????????? 16 產(chǎn)品零件 的 pro/e建模 ????????????????????????? 16 產(chǎn)品 零件的 pro/e模具 成形及 生成 工程 圖 ?????????????????? 17 模具裝配 ?????????????????????????????? 24 5． 粉末冶金模具的熱處理 ???????????????????????? ? 27 ????????????????????????? ????? 27 參考文獻(xiàn)???????????????????????????????? 29 致謝?????????????????????????????????? 30 外文資料譯 文 ?????????????????????????????? 31 外文資料原文 ?????????????????????????????? 32 模具的發(fā)展 的歷史 模具是一種古老的成形工具。以這種材料壓制成形的齒輪有如下優(yōu)點(diǎn)：（ 1）高強(qiáng)度比、高模量比；（ 2）熱脹系數(shù) 小，尺寸穩(wěn)定；（ 3）良好耐磨性和高溫性能（ 4）良好抗斷裂韌性和抗疲勞性（ 5）不吸潮，不老化，氣密性好。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從 1997 年開(kāi)始對(duì)部分模具企業(yè)實(shí)行了增值稅返還 70%的優(yōu)惠政策。 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將 技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。除了?guó)有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。按照思路收集資料并繪制好自己設(shè)計(jì)所有的圖紙。 １ 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論文題目： 粉末冶金鐵基 錐 齒輪模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì) 制造 及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 05 級(jí) 姓 名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 助 教 （ 2021年 5 月） 宜春學(xué)院教務(wù)處制 ２ 目 錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題 報(bào)告 資格審查表 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明 論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 外文資料譯文 外文資料原文 ３ 宜春學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題 目： 粉末冶金鐵基 錐 齒輪模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院 教研室： 機(jī)電工程 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì) 制造 及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 05 機(jī)制 （ 1） 學(xué) 號(hào)： 0534232103 姓 名： 張 麗 起止日期： — 指導(dǎo)教師： 陳鵬 職稱： 助教 教研室主任： 陳敏 審核日期： 說(shuō) 明 1. 畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，并經(jīng)教研室審定， 下達(dá)到學(xué)生。 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)： 年 月 日 6 中 期 （ 01 月 23 日 至 05 月 08 日） 學(xué)生主要工作： 大量收集與論文相關(guān)的資料 ,包括中英文資料，隨后對(duì)粉末冶金技術(shù)進(jìn)行了解，再深入學(xué)習(xí)粉末冶金模具設(shè)計(jì)原理與方法，在確定產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)方案，選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。 改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。 和發(fā)展前景 在中國(guó)，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。 1997年以來(lái)，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入《當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。 (4)電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工 (像數(shù)控銑一樣 )，因此不再需要制造復(fù)雜的成 型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。這種齒輪材料增強(qiáng)體主要是無(wú)機(jī)物和其它金屬。 關(guān)鍵詞 ： 粉末冶金 、 模具設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、裝配 。當(dāng)前值得注意的一些技術(shù)發(fā)展動(dòng)向是：溫壓、模壁潤(rùn)滑、高溫?zé)Y(jié)、金屬注射成形、燒結(jié)硬化及軟磁復(fù)合材料等。179。 表 4 ：美國(guó)通用汽車公司用于 AC用途的 SMC材料的性能改進(jìn) 初期材料 現(xiàn)在的材料 第二代材料 第三代材料 密度 (g/cm179。由于電極的質(zhì)量直接決定放電加工的質(zhì)量及精度，因此電極加工對(duì)于模具廠商來(lái)說(shuō)是非常重要的工序。這些作用力的綜合體現(xiàn)只是在宏觀上是粉末體產(chǎn)生了孔隙體積減小，密度增加的密實(shí)化效果，粉末顆粒之間并沒(méi)有發(fā)生冶金上的結(jié)合，壓坯內(nèi)部不但還存在一定數(shù)量的孔隙，而且還產(chǎn)生了潛在的內(nèi)應(yīng)力，甚至是微裂紋，壓坯的強(qiáng)度仍較低。 漸開(kāi)線直齒輪模具設(shè)計(jì) 分析 粉末冶金工藝一般都有壓制、燒結(jié)、整形三道主要工序 ， 因此粉末冶金成形模設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮壓制粉末的彈性后效、燒結(jié)收縮率以及整形余量。 成形模漸開(kāi)線的參數(shù)方程是 ： s e cta nc c kk k kRin v??? ? ? ?????? ? ?? (212) 式中： c? —— 成形模曲線點(diǎn)的極徑； k? —— 成形模曲線點(diǎn)的壓力角； ? —— 成形模曲線點(diǎn)的漸開(kāi)角； cR —— 成形模曲線點(diǎn)的基圓半徑。這樣，用變位設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)齒輪壓坯的實(shí)際齒形不能與預(yù)期的漸開(kāi)線吻合，齒面易發(fā)生斷裂，嚴(yán)重影響了制品質(zhì)量。 4. 基于 pro/e 的齒輪模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 產(chǎn) 品零件的 pro/e 建模 在 pro/e 中，模型是指三維實(shí)體，包括零件模型和裝配模型?？梢阅＞邎D號(hào)命名此零件，如 。工作部分熱處理 硬度 5660HRC，非工作部分的硬度可以適當(dāng)降低，選用 GCr 15； 材料成分是 C占 ， Si占 ， Mn占 ， Cr占 （ %）。 （ 3) 變模數(shù)與壓力角設(shè)計(jì) 根據(jù)試驗(yàn)證明成品齒輪齒形與模具齒形的變化情形可知實(shí)際加工過(guò)程中的齒 廓曲線變化如圖 31所示，圖 31 (b)中齒形線段 I表示模具齒形，齒形變化可以理解為線段 I先等向膨脹至曲線 II，然后曲線 II再以節(jié)圓位置為固定而改變壓力角，最終燒結(jié)齒輪齒形如曲線 III所示。其中漸開(kāi)線齒形是齒輪連續(xù)穩(wěn)定嚙合的關(guān)鍵，保證恒定的傳動(dòng)比，其嚙合線為配對(duì)齒輪的齒廓公法線上。 任一顆粒層的位移平均速度公式為： ? ? ? ? tdKdytdHV dydy ???????1)11)(1( (26) 式中： t? —— 壓制時(shí)間， s； ? ?ydV—— 任一顆粒層的位移平均速度， m/s。 由于松裝狀態(tài)下，模腔中的粉末顆粒之間的機(jī)械搭架而存在大量的孔隙（“拱橋”現(xiàn)象），當(dāng)模沖對(duì)粉末施加外力作用 時(shí)，這些粉末顆粒不但要發(fā) 生宏觀位移和轉(zhuǎn)動(dòng)，使這些“拱橋”現(xiàn)象破壞，裝粉時(shí)形成的“拱橋”紛紛倒塌，其中大量孔隙也為粉末顆粒所填充，顆粒之間相互靠攏，接觸面積增加，整個(gè)體積（高度）明顯減小，密度明顯增加，而且隨著壓制過(guò)程的進(jìn)行，當(dāng)密度增加到一定程度時(shí)，粉末顆粒發(fā)生位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力也隨之增加，從而引起粉末顆粒的變形。無(wú)論作哪一項(xiàng)研磨，大多成為后工序的加工基準(zhǔn)，所以必須慎重且高精度加工 經(jīng)過(guò)熱處理的鋼材、以及超硬合金，由于硬度高、切削變得困難，因此采用電火花加工。瑞典赫格納斯公司生產(chǎn)的這類粉末牌號(hào)為 Somaloy500、 QMP的牌號(hào)為 ATOMETEM－ 1。 在粉末冶金零件生產(chǎn)中，為了減少粉末顆粒之間和粉末顆粒與模壁之間的摩擦，粉末混合料中都添加有一定量的潤(rùn)滑劑，諸如硬脂酸鋅等。同時(shí)，在一個(gè)國(guó)家建立起了上萬(wàn)個(gè)模具廠或與之相關(guān)，相配的材料、標(biāo)準(zhǔn)件、機(jī)床等工業(yè)企業(yè)。在設(shè)計(jì)中進(jìn)行的一些工作有：產(chǎn)品材料選擇，壓制設(shè)備選擇，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇（像燒結(jié)收縮率、壓制回彈率），模具 尺寸及精度計(jì)算 ，模具材料選擇，熱處理分析，模具結(jié)構(gòu)分析及選用，模具成形及裝配，圖紙的繪制。 三、 本課題研究?jī)?nèi)容： 本課題研究的是粉末冶金鐵基齒輪模具設(shè)計(jì)，包括陰模、模 沖、芯桿、模套的設(shè)計(jì) ，并根據(jù) 該齒輪在 實(shí)際應(yīng)用的具體要求選用壓制成形設(shè)備。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，目前中國(guó)的轎車產(chǎn)量少、品牌雜，這使得中國(guó)的粉末冶金 模具 行業(yè)產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家有所不同。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門(mén)窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。 二、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）： 模具發(fā)展現(xiàn)狀 80 年代以來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。 2. 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握正確的設(shè)計(jì)方法，提高實(shí)際工作能力，并鞏固已學(xué)的理論知識(shí)。