自動車ドラムブレーキギアMIM部品

MIM自動車用ドラムブレーキギア部品のご紹介

車のギアに適した金属材料は何ですか?

Zhongwei Precisionと中南大学は、5つの異なる金属材料をテストして比較し、熱処理指標、寸法変形、および生産の滑らかさについて適切な評価指標を選択し、同じ製造プロセスで実行しました（機械加工プロセスと熱処理プロセスはまったく同じです）。実験では、製造プロセスにおける5種類の自動車トランスミッションギア材料の長所と短所を分析し、自動車トランスミッション材料の選択の基礎を提供しました。

1. 自動車用ドラムブレーキギヤMIM部品の共通材料のご紹介

自動車の変速機用歯車材料は、強度、靭性、耐摩耗性に優れているだけでなく、変形が少なく加工精度が高いことが求められます。 歯車の熱処理工程では、一般的な焼入れ焼戻しの他、浸炭焼入れ、窒化処理、高周波焼入れなどの各種表面硬化処理も行われます。 ギア材料の技術的要件は次のとおりです。

1) 十分なコアの焼入性、表面硬度、深い深さ、および歯車の浸炭および焼入れ時に浸炭層とコアに過冷却オーステナイト分解生成物がないことを確認します。

2) 浸炭焼入れ後の歯車の寸法変形が小さく均一であり、その後の仕上げ加工に便利です。

自動車用ギアに一般的に使用される国産材料は、20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、25CrMnS4 などです。本稿では、上記 4 つの国産材料とドイツの輸入材料 (モデル TL4521) を同じ製造プロセス (機械加工プロセスと熱処理プロセスは正確に同じです) で比較します。同）素材の良し悪しの性能。

2. 自動車用歯車製造工程の評価項目の紹介

歯車の設計パラメータには、歯数、モジュラス、圧力角、歯末係数、ねじれ角などがあります。歯車製造プロセスにおける評価パラメータには、スパン距離 MDK、ラジアル振れ FR、および歯車の精度測定レポートが含まれます。

歯車の精密測定レポートは、主に歯車の歯面修正誤差（実際の形状と設計された非理論的なインボリュート歯形との偏差）と割り出し誤差（円形ピッチ誤差）を評価し、歯面修正誤差には歯形角度。 偏差、歯形誤差、歯太鼓量、歯角偏差、歯形誤差、歯太鼓量など 割り出し誤差には、単一ピッチ誤差、累積ピッチ誤差などがあります。これらのパラメータによって歯車が決まります。ギアボックスの振動や騒音に影響を与えます。

3. 実験計画

評価指標の選択：自動車用ギアボックスギアの製造工程における上記の5つの材料の性能を比較するために、この論文は評価指標として重要な指標を選択し、表の寸法はすべてギア部品製造プロセスの核心です. サイズ。 評価次元の選択は多ければ多いほど良いというものではありません。 部品の全体的な性能を正確に反映するには、使用する寸法を減らしてより正確にすることが最善です。

採点原理の決定：歯車の加工・製造工程における上記5つの材料の性能を体系的に評価するために、寸法変形の大きさ（変動・変形）を定量的な評価指標で評価します。 材料の影響や実験の違いにより、複数回の実験における各次元指標の平均変形量の最大値から最小値を差し引いた「材料性能の一貫性」の評価指標を加え、サイズの公差で割ります。 評価。

実験スキームの全体設計: 実験では、8 種類のギア部品 (4 種類のピニオン、1 種類の大型リング ギア、2 種類のシャフト、1 種類のシンクロナイザー) を使用して、ECM 真空熱処理炉を使用します。 仕上げの形態により、3種類の研削部と4種類の削り部に分けられます。 切削部品の最終製品サイズは熱処理変形によって保証されるため、実験結果の精度を確保するために、切削部品で 5 回の実験、研磨部品で 3 回の実験を行います。 各回の実験において、５つの材料の９個の試験片を処理し、熱処理トレイの８つのコーナーおよび中央に並べて配置した（すなわち、熱処理９点実験）。

4. データ分析

熱処理指数の分析: 5 種類の歯車部品の実験結果からわかります。

1) 材料 TL4521、20MnCr5、20CrMnTi (J9=37~40)、20CrMnTi (J9=35~38) はすべて、コア硬度、表面硬度、および層の深さに関して認定されています。

2) 材料 20CrMo および 20CrMnTi (J9=32~35) は硬化性が不十分であり、同じプロセス条件下で不十分なコア硬度をもたらします。 20CrMo 材料に対応する第 1 ギア シフト ギア部品の熱処理指数は次のとおりです。図 1 に示すように。

3) 材料 25CrMnS4 は、シャフト部品でのみテストされており、結論として、熱処理インジケータはすべて認定されています。

自動車ドラムブレーキギアMIM部品の寸法変形解析：

1) 5 種類の部品の累積合計スコアは、TL4521 が最も高く、20CrMo、20CrMnTi が続きます (J9=35~38)。

2) 単一の最低スコアに関しては、20MnCr5、20CrMnTi (J9=37~40)、および 20CrMnTi (J9=32~35) はすべて 0 ポイントです。変形が許容範囲を超えています。

3) 材料 25CrMnS4 はシャフト部分でのみテストされ、合計スコアは降順で TL4521、25CrMnS4、20CrMo、20MnCr5、20CrMnTi です。

寸法変形評価の過程で、異常データによる解析結果の差異を避けるため、異常データ点を解析・排除しています。

生産の滑らかさ: 実験中、図 2(a) に示すように、4 種類の国産材料 (20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、25CrMnS4) の旋削プロセスでの切りくずの絡まりの程度が異なりました。 20CrMnTi 材に対応する 1 速変速ギヤは、図 2(b) に示すように、ギヤ成形工程で材料の固着現象が発生し、完成品の端面に圧損が発生して外観不良が発生しました。 国産ブランク材の硬度を向上させることで、旋削工程での切りくず巻き込み現象や歯車成形工程での材料固着現象を低減することができます。 たとえば、20CrMnTi 材料の硬度は、元の 167 ～ 192 HB から 180 ～ 200 HB に増加します。 旋盤と歯車成形機の機器パラメーターの最適化と組み合わせることで、これらの加工上の欠陥を完全に排除し、生産の滑らかさの要件を満たすことができます。

5.結論として：

本論文では、5つの異なる金属材料（TL4521、20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、25CrMnS4）を、同じ製造プロセス前提の下で、適切な評価指標を選択することにより、熱処理指標、寸法変形、および製造平滑性の3つの側面から比較します（機械加工プロセスと熱処理プロセスはまったく同じです）実験を行い、製造プロセスにおける5種類の自動車トランスミッションギア材料の長所と短所を分析します。

熱処理指標に関しては、TL4521、20MnCr5、20CrMnTi (J9=37~40)、20CrMnTi (J9=35~38) は、実験データがすべて認定範囲内であることを保証できます。 寸法変形に関しては、定量的な評価方法が用いられており、ギアと同期装置部品のサイズ変形の順序は、TL4521、20CrMo、20CrMnTi、20MnCr5、シャフト部品のサイズ変形の順序は、TL4521、25CrMnS4、 20CrMo、20MnCr5、20CrMnTi; 生産の滑らかさの面では、4種類の国産材 旋削工程で異なる程度の切りくずの絡まりが発生し、材料20CrMnTiは歯車成形工程で材料の付着が発生しました。 ブランクの硬度を調整し、装置の処理パラメーターを最適化することで、欠陥を完全に排除できます。

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1. 金型の耐用年数: 通常は半永久的です。 (失われた泡を除く)

2. 金型納期: 10-25 日 (製品構造と製品サイズによる)。

3.金型と金型のメンテナンス：Zhongweiは精密部品を担当しています。

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1. 品質管理: 不良率は 0.1% 未満です。

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3.試験装置：探傷、スペクトラムアナライザー、ゴールデンイメージアナライザー、三次元測定機、硬さ試験機、引張試験機。