小斜齿是汽车发动机常用的一种传动零件，多用于变速箱、发动机、后桥等重要组成部分，一般采用优质高强合金钢，经过表面渗碳处理，因此表面硬度高、承载能力强、疲劳寿命长、耐磨性好。由于啮合平稳，冲击小、噪声小，由于斜齿轮承载能力大、平稳性好、轴向推力大所以广泛用于高速重载场合。斜齿轮传统加工方法为制坯、粗加工、调质、半精加工、加热渗碳以提高表面硬度和耐磨性、精加工、磨齿、成品检验。粉末冶金工艺相较于传统机加工方法，成本低、一次成型、减少机械加工作量，且产品精度高、力学性能和磨合性能好，能够加工特殊材料。本文主要探讨发动机用变速小斜齿轮粉末冶金工艺，主要包括（1）压制环节容易产生法兰裂纹、掉粉、齿部磕伤、中心孔毛刺等成形缺陷。因此，需要压机提供合适的压力，以确保产品形状和尺寸精度的准确性，减少成形缺陷。此外，压制后的零件在运输过程中要使用网盘和泡沫以免磕伤，造成产品外观破损导致直接报废。（2）压制结束后要进行烧结。烧结时要控制烧结炉的温度和进气速度，同时烧结时要控制使用氮气、氢气、丙烷的流量的大小、流向、流速混合程度、通入位置是否正确等，防止烧结过程中发生氧化、黑斑等不良现象。（3）零件整形环节是要利用模具约束，在压力作用下产生塑性变形，获得想要的形状和尺寸。模具结构、润滑条件是零件塑性成形的关键工艺参数。模具一般必须润滑，型腔越简单越好。
目录
一、引言 1
（一）传统齿轮加工方法 1
（二）粉末冶金技术及其在汽车工业中的应用 3
（三）小斜齿粉末冶金主要工艺问题 4
（四）主要研究内容 4
二、发动机变速斜齿轮零件的粉末冶金压制工艺 6
（一）发动机变速斜齿轮零件图 6
（二）粉末冶金原材料的选择 7
（三）压制成型模具的选择 7
（四）压力机的选择 8
（五）压制成型型胚的运输 10
三、发动机变速斜齿轮零件的粉末冶金烧结工艺 10
四、发动机变速斜齿轮零件的粉末冶金整形工艺 12
五、发动机变速斜齿轮粉末冶金零件的检测 15
总 结 17
参考文献 18
致 谢 19
一、引言
齿轮传动是现代各 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072^ 
种设备中应用最广泛的一种机械传动方式，齿轮传动因具备传动准确、高效、结构性能良好和使用周期长等优势已经成为现阶段较为常用的传动方式，在多个生产领域中均取得了较好的应用成果，尤其是在汽车制造行业中占据重要的地位。
与直齿齿轮相比，斜齿轮的主要优势表现为噪声偏低，且能够起到控制发动机振频的作用。这与斜齿轮的受力情况和构造相关，因其齿轮间的接触线较长，发动机运行时产生的冲击影响会有部分被抵消，因此噪声偏低。同时斜齿轮的构造不同，受力方向为向内时可以起到防松脱的作用，此时传递的力矩也会随之增大，发挥控制发动机振频的作用。为此，可以被作为汽车发动机传动组织中的重要元件，考虑到汽车发动机的运行需求，通常会选用一些高强度的合金钢作为生产原料，并对其表面进行渗碳处理，使其同时具备耐磨、硬度大和承载力强的特性。
（一）传统齿轮加工方法
齿轮可被细分为正齿、伞尺和斜齿几个类型，在传动结构中属于必不可少的一部分。齿轮应用的特性决定了其属于高精度构件，在生产加工中对齿轮的形状以及大小的精度要求较高，尤其是斜齿的加工难度更大。传统的加工方法包括以下工序：
（1）制坯。即锻料以及棒料进行加工处理后，使其形成中心孔位标准的毛坯。根据加工处理工艺的不同，毛坯可以直接带有螺纹，也可在后期加工中形成螺纹，完成制坯操作后，还需采取机械加工方式将其切削成轮齿。
（2）粗加工。即采取车削的手段对轮齿的外圆以及内孔进行粗略处理。
（3）调质。为了提升齿轮的综合性能，使其硬度以及韧性等得到进一步强化，需在精细加工前，对其进行调质处理。主要处理方法为先对其进行加热处理，将其温度升至350920℃，并采取特定的保持措施使其持续处于高温状态46小时，最后放置冷水中冷却15分钟左右即可。
（4）半精加工。对齿轮进行切削处理，形成齿轮轮廓和槽脊，一般齿轮轮廓的切削处理不与槽脊处理同步进行。
（5）加热渗碳。渗碳处理的主要目的是增强齿轮的含碳量，提升其表面耐磨能力和抗疲劳能力，起到延长齿轮使用寿命的作用。主要处理方法为，将其放入容器内并加入活性炭，随之加热至850890℃的高温，使其持续89小时。最后进行高温淬火处理，强化其表面的硬度。
（6）精加工。对齿部进行车削处理，同时控制表面粗糙度，一把在2.8～3μm为宜。
（7）磨齿。磨削齿轮表面，使其粗糙度在0.1～0.5μm之间。
（8）成品检验。
如图11所示，在传统的制造工艺中以机械加工为主，并且采用测量工具对齿轮规格进行最终检验。
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（a）传统齿轮加工方法 （b）传统齿轮检测方法
图11 传统齿轮的加工和检测方法
在多年的发展中，市场需求发生了较大的变化，传统的齿轮加工工艺已经不再适用。这主要是由于其存在成本高、效率低、材料耗损率大等弊端。另外，在其加工过程中还可能存在多种误差现象，例如齿距误差过大、齿面缺陷等。除此之外，所生产的齿轮性能也难以满足当前的应用需求。尤其是采取传统加工方式使的加工流程较为复杂，且对机床性能具有较高的要求，齿轮生产的用时较长，生产效率极低。
而粉末冶金工艺的应用可以有效改善传统齿轮工艺中的不足，因此，在齿轮制造行业中得到了大范围的推广与应用。特别是在汽车行业中的应用可以有效满足汽车行业的自动化和标准化生产要求。与传统切削工艺相比，粉末冶金技术的工艺优势主要表现为低成本以及高效率[1]。除此之外，在生产过程中粉末冶金技术也表现出了良好的技术优势。具体而言，存在材料利用率高的特性，其材料利用率一般可达到95%以上，零部件加工的精准度较高，生产效率也可得到保障。因此，本文针对发动机用的小斜齿轮粉末冶金加工工艺展开研究。
（二）粉末冶金技术及其在汽车工业中的应用
粉末冶金指的是将金属粉末和非金属粉末混合后，压制成型作为机械零件加工的原料。该项技术的优势在于很少存在材料浪费问题，且现阶段的压制成形工艺较为娴熟，可以实现高精度生产零件的批量加工，零部件的力学性能也可得到保障[2]。
我国最初是将粉末冶金技术应用于汽车工业中，主要是利用铁粉以及铜粉进行成形处理后制作零部件。当时最具代表的是在1927年利用粉末冶金技术生产的自润滑轴承产品[3]。
经过多年的发展，粉末冶金工艺逐渐成熟，在制作业中的应用也愈发广泛，从性能层面来看，已经能够与传统工艺制品比肩。

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