定制粉末冶金工具配件

由于粉末冶金燒結件內部存在孔隙結構，刀具在孔隙間切入切出，使得刀具受到高頻載荷的沖擊作用，易產生疲勞破損；多孔結構降低了材料的導熱性能，無法及時導出切削熱，從而加劇刀具磨損；當材料宏觀硬度為25HRC時，存在于材料內部的硬質顆粒的硬度可能達到60HRC，對刀具造成嚴重的磨粒磨損；一些高密度合金(如鎢基合金)燒結后硬度高、脆性大，成為典型的難加工材料。因此，粉末冶金燒結件的加工尚存在諸多難題，有時甚至成為粉末冶金產品發(fā)展的瓶頸。為了改善粉末冶金材料的多孔性導致切削力的波動，可用金屬(通常是銅)或者聚合物對其表面進行浸滲，使其表面孔隙在加工前被封閉，降低切削力的波動，提高刀具壽命和已加工表面質量。

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粉末冶金工藝可用低廉的成本生產傳統(tǒng)制造方法難以生產的零件，在國民經(jīng)濟中的地位愈來愈重要。隨著粉末冶金零件向復雜化、微型化、精密化方向發(fā)展，對粉末冶金零件的制造提出了更多的、新的挑戰(zhàn)。模具的損壞粉末冶金零件常常有倒角，為了減少后續(xù)機械加工，節(jié)約成本，在設計模具的時候就把倒角加在模具上，這樣模具上易出現(xiàn)薄邊，甚至尖角，在這些地方易損壞。生坯加工是解決粉末冶金燒結件加工難題的重要發(fā)展方向。將生坯壓制成形、加工、燒結視為整體從而進行全工序的協(xié)同制造；提高生坯高速壓制時模具的耐沖擊性能和性能以及揭示生坯加工切削機理的研究是粉末冶金生坯加工發(fā)展的需要。

?表面浸滲與易切削劑的添加定制粉末冶金工具配件

為了改善粉末冶金材料的多孔性導致切削力的波動，可用金屬(通常是銅)或者聚合物對其表面進行浸滲，使其表面孔隙在加工前被封閉，降低切削力的波動，提高刀具壽命和已加工表面質量。與對材料進行浸滲相比，在實際生產過程中使用較多的是在材料中添加易切削劑，包括BN-h、MgSiO3以及CaF2、MnS等，其中MnS的使用范圍廣。另外，模具的精度或制造精度（如圓柱度、垂直度等），也會對產品的質量產生一定影響。Liersch等研究了幾種不同的添加劑，包括Pb、BN以及碳、石墨和幾種不同的硫化物，結果顯示，在燒結過程中，大部分硫化物會發(fā)生化學反應變成Fe1-xS，碳會完全溶解，而BN在超過1177℃后也會分解，只有MnS、Pb以及石墨會在燒結過程保持穩(wěn)定，進而起到改善材料加工性能的作用；在加工后的表面粗糙度方面，添加了MnS的材料其表面質量較好，MoS2雖然會在燒結過程中變?yōu)镕e1-xS，但是同樣可以獲得僅次于添加MnS的良好加工質量，添加BN和石墨的材料其表面加工質量差。需要指出的是，添加易切削劑會降低材料的強度和韌性等力學性能。

定制粉末冶金工具配件在汽車零件上的應用

VVT粉末冶金零件VVT或VCT（可變凸輪正時系統(tǒng)），是通過配備的控制及執(zhí)行系統(tǒng)，對發(fā)動機凸輪的相位進行調節(jié)，從而使得氣門開起、關閉的時間隨發(fā)動機轉速的變化而變化，以提高充氣效率，增加發(fā)動機功率的系統(tǒng)。

其原理是根據(jù)發(fā)動機的運行情況，調整進、排氣量及氣門開合時間和角度，使進入的空氣量達到較優(yōu)，提高燃燒效率，降低排放。其優(yōu)點是省油，功率提升。

1980年，阿爾法·羅密歐使用VVT技術；1989年，本田使用具有可變氣門升程能力的VVT技術；2001年，寶馬使用VVT技術取代了傳統(tǒng)的節(jié)氣門。

對該技術各汽車公司有不同叫法，如豐田的VVT–i，本田的VTEC和i–VTEC，三菱的MIVEC，日產的CVVT，歐美公司的VCT等，都是類似技術的不同叫法。在成形多臺階的零件，往往需要3～5個模沖，設備的精度顯得尤為重要。VVT或VCT系統(tǒng)的執(zhí)行機構——相位器中的核心零部件鏈輪、定子、轉子和端蓋等大多采用粉末冶金工藝。

VVT技術的使用推廣，符合國際汽車技術發(fā)展的趨勢，即節(jié)能、小型化、輕量化和燃油經(jīng)濟性。按照國內某企業(yè)實際檢測，排量1.3L的經(jīng)濟型小車，發(fā)動機采用VVT技術功率可以提升4.6%，節(jié)油18.6%。