項目名稱及單位:帶上下緣的FAN馬達用脫落固定部件(圖1) 保來得
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本制品是用于小型FAN馬達旋轉(zhuǎn)軸的脫落固定部件。作為FAN馬達的重要特性之一,是在搬運與落下時,可以與葉輪成為一體的旋轉(zhuǎn)軸不能從軸承脫落。一般地,在軸上實施溝槽加工,埋入樹脂環(huán),對軸壓入金屬環(huán),防止脫落固定,但是需要軸加工與組裝等工序,所以有成本的問題。而且,也不能夠削減部件數(shù)量、不能與帶底的殼體相對應(yīng)。
在本開發(fā)中,為了簡化脫落固定的結(jié)構(gòu),將帶有不同緣的兩個燒結(jié)部件壓入,成為帶上下緣的一體化部件,就能夠與帶底的殼體相對應(yīng)。而且,由于是徑向的厚度僅有0.4mm,是非常薄的零件,在壓入時可能會發(fā)生破損及裂紋,所以,采用延伸率高的純鐵基材料,以確保在脫落時有100N以上的強度。由于本部件是接近含油軸承的部件,所以能夠與防止軸承含浸油吸入的疏油處理相對應(yīng)。由此,能夠使得從軸承漏出的油再次回到軸承,能夠延長軸承的壽命。
結(jié)果是,與適合于小型部件的MIM部件相比,能夠?qū)⒊杀窘档?/4,能夠與帶底的殼體相對應(yīng)。由此,能夠減少部件的數(shù)目,組裝也容易。
評價要點:不使用MIM法,而是由歷來的方法將2個小型薄壁部件進行壓入組裝的技術(shù),實現(xiàn)了用于脫落固定機構(gòu)的思路,并實現(xiàn)了月產(chǎn)30萬件的業(yè)績。
項目名稱及單位:發(fā)動機的新可變閥系統(tǒng)用VVEL中使用的燒結(jié)部件(圖2)
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三菱材料PMG·日產(chǎn)汽車
本部件是日產(chǎn)汽車與日立制作所共同開發(fā)的VVEL產(chǎn)品所使用的部件。
由于汽車中燃料費的提高與性能相互矛盾,所以發(fā)動機的曲軸相位與發(fā)動機旋轉(zhuǎn)數(shù)相對應(yīng)而變化的系統(tǒng)是標(biāo)準的。VVEL可對發(fā)動機的閥門動作角、閥門偏移量實現(xiàn)連續(xù)可變控制,成為能夠使發(fā)動機的性能大幅度提高的系統(tǒng)。
帶環(huán)的零件是壓力加工與精密沖裁等其他加工法競爭后,*終選擇了燒結(jié)。燒結(jié)中使用了Fe—Mo-C系的材料,通過實施粉末填充與熱處理的*優(yōu)化,確保了強度與耐磨性,實現(xiàn)了端面加工費用的控制及半月的形狀。而且,通過部件的小型、薄壁、高強度化,實現(xiàn)了發(fā)動機7000rpm以上的高速旋轉(zhuǎn)。
輸入凸輪是壓入并由銷固定于傳動軸,成為偏心凸輪,進入環(huán)的內(nèi)徑,由于與環(huán)的滑動部位是不使用軸承的結(jié)構(gòu),所以提高Fe—Cu-C系的材料中Cu的含量,提高滑動性與耐磨性,通過實施磷酸錳處理,能夠提高初期磨合程度,實現(xiàn)減少摩擦與滑動的平穩(wěn)。
結(jié)果是,實現(xiàn)了VVEL中的機械式可變閥系統(tǒng)中使用燒結(jié)部件。
評價要點:在確保超過7000rpm的新VVEL機構(gòu)中采用燒結(jié)部件,今后繼續(xù)擴大,有望在可變閥系統(tǒng)中得到更多的應(yīng)用。
項目名稱及單位:可變閥門升程用鎖定臂的開發(fā)(圖3) 精細燒結(jié)
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本部件是汽車的可變閥門升程用鎖定臂。內(nèi)徑具有螺旋形花鍵,在一個氣筒中成套使用3個零件。
本部件的特征在于,一個零件是外周具有不同形狀、內(nèi)部的旋形花鍵貫通的形狀,其余2個是內(nèi)部的旋形花鍵不貫通,且外周形狀不同,二者是非對稱的形狀。3個零件都需要加工橫溝、橫孔,重要的問題是要取得強度、精度與成本的平衡。
在本開發(fā)中,為了發(fā)揮燒結(jié)的優(yōu)越性,采用了旋形花鍵的凈成形化與橫加工技術(shù)。旋形花鍵的成形中,外周形狀為異形,壁厚的變化引起粉末流動的變化,從而造成密度差,由于這樣可能會造成難以確;ㄦI精度(JIS4級),所以開發(fā)了能夠控制局部填充量的新填充方法,確保了精度與強度。
在橫溝的加工中,*初由鉸刀對成形體加上,加工是在8秒之間高速實現(xiàn)的,同時為了抑制破損與缺陷的發(fā)生,對刀具的選定、工件的固定方法、加工機器內(nèi)的搬送方法等都下了功夫,并進行了優(yōu)化,實現(xiàn)了對成形體的多處加工的批量生產(chǎn)。
結(jié)果是,實現(xiàn)了對外周異形、內(nèi)徑具有高精度旋形花鍵零件的成形體加工并批量生產(chǎn),在世界上*實現(xiàn)了新機構(gòu)部件的燒結(jié)化。
評價要點:實現(xiàn)了對內(nèi)徑旋形花鍵、外周異形的近凈成形與成形體加工的組合,今后進一步擴大了用于可變閥門升程新結(jié)構(gòu)的燒結(jié)部件。
項目名稱及單位:一體型2臺階鏈輪的開發(fā)(圖4) 日立粉末冶金
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本部件是通用發(fā)動機的凸輪鏈輪、排氣、吸氣用的凸輪等3零件一體化的部件,由于是使用于排氣量大的發(fā)動機,所以要求發(fā)動機的緊湊化,以及減少組裝工序。
形狀與楞來相比,鏈輪20%,凸輪為30%,全長為40%,都有增大,上輪轂也長了18%,上輪轂具有使其他部件停止的功能,與凸輪一側(cè)不是相似的形狀。
由于與凸輪是非相似的形狀,所以上輪轂有密度不均勻的擔(dān)憂,通過理論研究與成形實驗而決定了*佳形狀,模具結(jié)構(gòu)為上2段(臺階),下3段。
而且,在對凸輪的高頻淬火中,是固定部件進行的。在本部件中,通過吸氣與排氣的凸輪口徑、側(cè)面輪廓、相位的差異所引起的邊緣附近的壁厚的變化,可能會在加熱時產(chǎn)生側(cè)面輪廓內(nèi)周邊不同溫度上升的問題,實施了線圈、支撐工件的工具的改良,通過進行淬火條件參數(shù)的實驗,實現(xiàn)了吸氣與排氣凸輪的一次同時淬火。
結(jié)果是,實現(xiàn)了能夠滿足性能要求的一體型2臺階凸輪鏈輪的批量生產(chǎn)。
評價要點:實現(xiàn)了排氣、吸氣用的凸輪、鏈輪3零件一體化,確定了凸輪部分的高頻燒結(jié)條件。
(未經(jīng)許可,嚴禁轉(zhuǎn)載。