項(xiàng)目名稱及單位:電動(dòng)式VCT用擺線減速器部件的開發(fā)(圖5) 住友電氣工業(yè)
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本制品是組裝于汽車的可變凸輪定時(shí)系統(tǒng)的電動(dòng)系統(tǒng)減速器的部件,為了廉價(jià)與緊湊化,以減少部件的數(shù)目為目的,通過擺線齒輪的使用,多個(gè)銷的一體化等,開發(fā)了具有高精度齒輪的復(fù)雜形狀部件。
在形狀方面,外周內(nèi)側(cè)具有高精度的擺線齒輪,內(nèi)側(cè)具有為了保持推入軸承的薄壁輪轂,在連接齒輪部與輪轂部的法蘭背面一側(cè),是具有9個(gè)銷的復(fù)雜形狀。而且,在強(qiáng)度方面要求可靠性,同時(shí)對(duì)于銷還要求耐磨性。
在本開發(fā)中,由于銷的單獨(dú)成形難以保證其強(qiáng)度,所以采用了使銷部成為與輪轂相對(duì)應(yīng)的形狀,與輪轂部相連,再通過機(jī)械加工將連接部去除的方法。為了提高齒輪精度,對(duì)整形及2臺(tái)階的模具動(dòng)作的整形方法下了功夫,滿足了齒輪的精度。為了確保耐磨性與被切削性,使用了低合金、且完全合金化的粉末,通過在高溫?zé)Y(jié)后實(shí)施熱處理,在滿足性能要求的同時(shí),還實(shí)現(xiàn)了成本的降低。
結(jié)果是,成功地進(jìn)行了高精度齒輪以及銷狀突起一體化的多臺(tái)階的成形,滿足了要求。
評(píng)價(jià)要點(diǎn):為了確保銷的強(qiáng)度而連接的形狀,通過后續(xù)加工而得到銷的形狀,成為應(yīng)用于電動(dòng)式VCT用擺線減速器的部件。
項(xiàng)目名稱及單位:內(nèi)徑具有螺旋狀溝槽的建筑機(jī)械用襯套的開發(fā)(圖6)
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本零件是油壓鏟的間接部位所使用的燒結(jié)含油襯套。歷來是使用熔融鑄造的鋼襯套,但隨著加注油脂間隔的延長(zhǎng),確認(rèn)防咬死效果,推進(jìn)采用燒結(jié)含油襯套。在本次的開發(fā)中,由于所要求的軸承的特性高,為了該要求相對(duì)應(yīng),在內(nèi)徑上開設(shè)了溝槽。
本零件為了防止與卷入沙時(shí)的咬合、防止熔接以及抑制噪音的發(fā)生而降低摩擦系數(shù)的要求相對(duì)應(yīng),在內(nèi)徑上開設(shè)溝槽,但是由于在全長(zhǎng)方向的溝槽中會(huì)發(fā)生與對(duì)偶銷的邊緣相接的問題,所以是內(nèi)部的溝槽為螺旋狀。
為了實(shí)現(xiàn)螺旋狀溝槽的*優(yōu)化,進(jìn)行了各種滑動(dòng)試驗(yàn)與耐久試驗(yàn),開發(fā)了能夠大幅度提高滑動(dòng)性能的螺旋狀的形狀,實(shí)現(xiàn)了與螺旋相位徹底相吻合的緊湊結(jié)構(gòu),進(jìn)而通過實(shí)現(xiàn)能夠與加壓時(shí)高旋轉(zhuǎn)力相對(duì)應(yīng)的工具及模具的剛性化,能夠制造*大全長(zhǎng)90L,*大內(nèi)徑中140的內(nèi)螺旋溝槽。結(jié)果是,使用粉末冶金獨(dú)自的制造方法,在成形的同時(shí)實(shí)現(xiàn)螺旋狀溝槽,由此,在不提高成本的基礎(chǔ)上,完成了帶內(nèi)徑螺旋溝槽襯套的批量生產(chǎn)。
評(píng)價(jià)要點(diǎn):不是將螺旋成形技術(shù)用于齒輪,而是作為提高滑動(dòng)性能的溝槽而應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了防止咬合的大型軸承。
項(xiàng)目名稱及單位:薄壁4WD傳遞用行星搬運(yùn)器的開發(fā)(圖7) 住友電氣工業(yè)
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本制品是4WD車中被稱為傳遞器的前后輪的力矩分配中使用的部件。在汽車行業(yè),也希望能夠開發(fā)改善燃料費(fèi)用的機(jī)構(gòu),對(duì)于零部件也希望輕量化以降低燃料費(fèi)用,特別是4WD車,其重量較大,希望每個(gè)部件的重量都能夠減輕。
在本部件中,能夠使2點(diǎn)的4WD車用搬運(yùn)器達(dá)到約20%的輕量化,滿足咬合力矩強(qiáng)度,利用CAE,由此,實(shí)現(xiàn)了要求強(qiáng)度的確保與輕量化。
在本開發(fā)中,為了輕量化,由鋼材加工改為燒結(jié)減輕了10%,在形狀上的改進(jìn)減輕了10%。而且,為了降低成本,在采用零件形狀,釬焊材料的形狀上下功夫,成功實(shí)現(xiàn)了搬運(yùn)器部件的共同化。在確保齒輪的圓度、平面度方面,由燒結(jié)工具的管理與整形相對(duì)應(yīng),在整形中為了防止與對(duì)偶部件的齒輪的搖擺,設(shè)置了倒錐,由此省略了機(jī)械加工。而且,利用FEM進(jìn)行了添加倒錐時(shí)的塑性變形的分析,防止了裂紋的發(fā)生。
結(jié)果是,成功地開發(fā)了能夠滿足用戶要求的輕量化、咬合力矩與強(qiáng)度的行星搬運(yùn)器,同時(shí)通過歷來所沒有的釬焊位置與釬焊材料的配置,拓寬了薄壁接合部件的設(shè)計(jì)范圍。
評(píng)價(jià)要點(diǎn):通過大型燒結(jié)部件的釬焊方法的改進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了部件的共同化,且在確保精度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了輕量化、薄壁化。
項(xiàng)目名稱及單位:電子控制式旋轉(zhuǎn)操縱傾卸裝置中鋁葉輪的燒結(jié)(圖8)
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精細(xì)燒結(jié)
本制品是抑制大型二輪摩托車的把手振動(dòng),在高速行走時(shí)能夠穩(wěn)定的操縱傾卸裝置中使用的部件。
歷來的操縱傾卸裝置,由于行走中的減衰力固定,所以不能得到與行走狀況相對(duì)應(yīng)的減衰力。本制品,世界上*采用了能夠的與行走狀況相對(duì)應(yīng)的減衰力的系統(tǒng),電子控制式旋轉(zhuǎn)操縱傾卸裝置的部件,箱體內(nèi)的油室左右劃分,通過連接結(jié)構(gòu)而具有將減衰力傳遞到操作系統(tǒng)的作用,采用輕量的鋁合金來實(shí)現(xiàn)。
本制品的特征在于為了安裝推入軸的單元,內(nèi)徑是花鍵形狀,長(zhǎng)度方向上密封材料是設(shè)置有嵌入長(zhǎng)溝的異形,為了提高單元內(nèi)的精密性,嚴(yán)格要求花鍵基準(zhǔn)的直角度。
在本開發(fā)中,對(duì)于燒結(jié)工序中尺寸變化大,需要整形的鋁基材料,驗(yàn)證了對(duì)整形精度有影響的制品全長(zhǎng)的推入情況,設(shè)定推入量為5%,為了與咬合、釬焊毛刺等品質(zhì)相對(duì)應(yīng),通過模具的優(yōu)化、整形潤(rùn)滑劑的變更等解決了問題。
結(jié)果是,由通常的粉末冶金方法實(shí)現(xiàn)了鋁基材料的燒結(jié),對(duì)于用戶也實(shí)現(xiàn)了單元的輕量化。
評(píng)價(jià)要點(diǎn):在新的操縱傾卸裝置中,并非單純的擠出成型,而是由鋁粉經(jīng)壓制與燒結(jié)制備具有內(nèi)徑花鍵結(jié)構(gòu)的葉輪。
項(xiàng)目名稱及單位:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可變噴嘴式渦輪增壓器用燒結(jié)齒輪(圖9)
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三菱材料PMG
本零件是控制過吸氣壓的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器的可變噴嘴傳動(dòng)裝置。在本開發(fā)中,與用戶協(xié)議燒結(jié)形狀,為了確保所要求的高硬度(表面硬度700Hv以上),采用Fe-Ni—C系的熱處理材料,為了達(dá)到復(fù)雜形狀零件的高精度批量生產(chǎn),在成形工序中研究了模具結(jié)構(gòu)與成形條件,提高臺(tái)階差精度與密度的均勻性,為了防止燒結(jié)過程中的變形,對(duì)整形中的提高尺寸精度的模具結(jié)構(gòu),清除等進(jìn)行了優(yōu)化,為了防止淬火回火過程中尺寸精度的變化與變形,對(duì)熱處理?xiàng)l件與工具進(jìn)行了優(yōu)化,為了確保加工過程中的尺寸精度,對(duì)加工條件、刀具、變形的管理等進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。
結(jié)果是,以低的成本制造了可靠性達(dá)到要求的復(fù)雜形狀的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可變噴嘴式渦輪增壓器部件,實(shí)現(xiàn)了由歷來的粉末冶金方法難以確保精度的復(fù)雜形狀的批量生產(chǎn),擴(kuò)大了燒結(jié)部件的應(yīng)用范圍。
評(píng)價(jià)要點(diǎn):對(duì)全部工序?qū)嵭辛藘?yōu)化,實(shí)現(xiàn)了高精度,可用于可變噴嘴式渦輪增壓器部件。
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