專利名稱：制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及具有橫向特征的粉末金屬部件。更具體地說，本發(fā)明涉及用于制 造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中制造具有橫向特征的粉末金屬部件的常規(guī)系統(tǒng)和方法利用了芯材料 以在粉末金屬部件制造過程的壓實和燒結(jié)階段限定橫向特征。但是，所利用的芯材料基本 上由熔點低于在燒結(jié)階段期間所達到的粉末金屬的熔融溫度的物質(zhì)形成。因此，芯材料在 燒結(jié)階段期間使粉末金屬部件熔化、蒸發(fā)和/或滲透。形成芯材料的這種物質(zhì)通常包括銅 和/或鋅。隨著芯材料熔化、蒸發(fā)和/或滲透進粉末金屬部件，橫向特征在其中形成為孔隙 區(qū)域。但是，這些常規(guī)系統(tǒng)和方法不適用于待被鍛造的粉末金屬部件。鍛造強化了粉末 金屬部件，使得鍛造的粉末金屬部件通常比鑄造或機加工的金屬部件更堅固。根據(jù)芯材料 熔化、蒸發(fā)和/或滲透到部件中的常規(guī)系統(tǒng)和方法所制造出的粉末金屬部件容易變形。更 具體地說，由于孔隙區(qū)域沒有芯材料，從而沒有任何東西防止金屬在受到通常與鍛造過程 相關聯(lián)的擠壓力時填充孔隙區(qū)域，所以限定橫向特征的孔隙區(qū)域在鍛造期間通常至少部分 塌陷，其中橫向特征在燒結(jié)之前被芯材料在先限定并占據(jù)。不利用芯材料來限定在粉末金 屬部件中的橫向特征的其他常規(guī)方法通常需要完成對部件的機加工操作，這通常困難、耗 時并且費錢。因此，在鍛造的基礎上，需要這樣的系統(tǒng)和方法，即利用芯材料來制造出具有 橫向特征的鍛造粉末金屬部件并且不需要隨后進行機加工。

發(fā)明內(nèi)容
與上面的背景技術形成對比，本發(fā)明的實施方式總體涉及利用芯材料來制造具有 橫向特征的鍛造粉末金屬部件的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一種實施方式，制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的方法包括提供粉末 金屬模具并且將芯材料放置在該模具中。該方法還包括至少部分用粉末金屬填充模具，從 而用粉末金屬至少部分覆蓋芯材料，并且用模具壓實粉末金屬以形成具有至少一部分芯材 料嵌入在其中的壓實粉末金屬部件，其中嵌入的芯材料限定了形成在壓實粉末金屬部件中 的橫向特征。之后，該方法包括燒結(jié)壓實的粉末金屬部件以形成燒結(jié)粉末金屬部件，其中芯 材料保持嵌入在所述燒結(jié)粉末金屬部件中以在壓實粉末金屬部件的燒結(jié)期間保持橫向特 征的限定，并且該方法包括鍛造燒結(jié)粉末金屬部件以形成鍛造粉末金屬部件，其中芯材料 保持嵌入在所述鍛造粉末金屬部件中以在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持橫向特征的 限定。在粉末金屬部件鍛造之后，該方法包括從鍛造粉末金屬部件中去除嵌入的芯材料?？蛇x的是，芯材料可以是易碎的。該易碎的芯材料可以足夠脆弱，從而在燒結(jié)粉末 金屬部件的鍛造期間至少部分粉碎。該易碎芯材料在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間可至 少部分破碎。該易碎芯材料可具有足夠的彈性程度，使得所述至少部分破碎的易碎芯材料
4在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持橫向特征的限定。此外，芯材料可以包括石墨和陶瓷 中的至少一種。在粉末金屬的壓實、壓實粉末金屬部件的燒結(jié)和燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造 以及其任意組合操作期間，芯材料不會熔化、蒸發(fā)、滲透或以其它方式消散。芯材料可以在 用粉末金屬填充模具之前放置在模具中，或者可以在用粉末金屬填充模具期間放置在模具 中?？梢酝ㄟ^對鍛造粉末金屬部件進行搖動、鉸加工、刷洗和鼓風中的至少一種來從鍛造粉 末金屬部件中去除嵌入的芯材料。另外，可選的是，橫向特征可以包括在鍛造粉末金屬部件中的任意一種或多種形 狀、尺寸和規(guī)格的凹陷。橫向特征可以包括孔、凹槽、通道、凹口、凹痕、螺紋、腔、底切、橫切 和壓痕中的至少一個。鍛造粉末金屬部件可以包括往復式活塞發(fā)動機的連桿，并橫向特征 可以包括在連桿的曲柄端和活塞端之間的潤滑劑通道。潤滑劑通道可以連接連桿的曲柄端 和活塞端，從而允許潤滑劑在它們之間通過。根據(jù)另一種實施方式，一種制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的方法包括提 供粉末金屬模具并且將易碎芯材料放置在該模具中。該方法還包括至少部分用粉末金屬填 充模具以用粉末金屬至少部分覆蓋易碎芯材料。之后，該方法包括用模具壓實粉末金屬以 形成具有至少一部分易碎芯材料嵌入在其中的壓實粉末金屬部件，其中嵌入的易碎芯材料 限定了形成在壓實粉末金屬部件中的橫向特征；燒結(jié)壓實的粉末金屬部件以形成燒結(jié)粉末 金屬部件，其中，在燒結(jié)期間易碎芯材料保持嵌入在其中并且不會熔化、蒸發(fā)、滲透或者以 其它方式消散以便在壓實粉末金屬部件的燒結(jié)期間保持橫向特征的限定；以及，鍛造燒結(jié) 粉末金屬部件以形成鍛造粉末金屬部件，其中芯材料保持嵌入在所述鍛造粉末金屬部件中 以在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持橫向特征的限定。該方法還包括從鍛造粉末金屬部 件中去除嵌入的易碎芯材料。根據(jù)再一種實施方式，一種用于制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的系統(tǒng)包 括粉末金屬模具、燒結(jié)爐、鍛造設備、芯材料和粉末金屬。粉末金屬模具可操作以接收并且 壓實芯材料和粉末金屬以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的壓實粉末金屬部件，其 中嵌入的芯材料限定了形成在該壓實粉末金屬部件中的橫向特征。燒結(jié)爐可操作以接收并 且燒結(jié)壓實粉末金屬部件以形成具有芯材料保持嵌入在其中的燒結(jié)粉末金屬部件，從而在 通過燒結(jié)爐燒結(jié)壓實粉末金屬部件期間保持橫向特征的限定。鍛造設備可操作以接收并且 鍛造燒結(jié)粉末金屬部件以形成具有芯材料保持嵌入在其中的鍛造粉末金屬部件，從而在通 過鍛造設備鍛造燒結(jié)粉末金屬部件期間保持橫向特征的限定?？梢詮腻懺旆勰┙饘僦袑⑶?入的芯材料去除?？蛇x的是，芯材料可以是易碎的，并且可在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間至少部 分破碎。該易碎芯材料可具有足夠的彈性程度，使得所述至少部分破碎的易碎芯材料在通 過鍛造設備鍛造燒結(jié)粉末金屬部件期間保持橫向特征的限定。在粉末金屬的壓實、壓實粉 末金屬部件的燒結(jié)和燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造以及其任意組合操作期間，芯材料不會熔 化、蒸發(fā)、滲透或以其它方式消散。芯材料可以包括石墨和陶瓷中的至少一種。本發(fā)明還提供如下方案方案1. 一種制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的方法，該方法包括提供粉末金屬模具；將芯材料放置在該模具中；
至少部分用粉末金屬填充模具，從而用粉末金屬至少部分覆蓋芯材料；用所述模具壓實粉末金屬以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的壓實粉末 金屬部件，其中嵌入的芯材料限定了形成在壓實粉末金屬部件中的橫向特征；燒結(jié)壓實粉末金屬部件以形成燒結(jié)粉末金屬部件，其中芯材料保持嵌入在燒結(jié)粉 末金屬部件中以在壓實粉末金屬部件的燒結(jié)期間保持橫向特征的限定；鍛造所述燒結(jié)粉末金屬部件以形成鍛造粉末金屬部件，其中芯材料保持嵌入在鍛 造粉末金屬部件中以在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持橫向特征的限定；以及從鍛造粉末金屬部件中去除嵌入的芯材料。方案2.如方案1所述的方法，其中所述芯材料是易碎的。方案3.如方案2所述的方法，其中所述易碎芯材料足夠脆弱，從而在燒結(jié)粉末金 屬部件的鍛造期間至少部分粉碎。方案4.如方案2所述的方法，其中所述易碎芯材料在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期 間至少部分破碎。方案5.如方案4所述的方法，其中所述易碎芯材料具有足夠的彈性程度，使得至 少部分破碎的易碎芯材料在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持橫向特征的限定。方案6.如方案1所述的方法，其中所述芯材料包括石墨和陶瓷中的至少一種。方案7.如方案1所述的方法，其中在粉末金屬的壓實、壓實粉末金屬部件的燒結(jié) 和燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造以及其任意組合操作期間，所述芯材料不會熔化、蒸發(fā)、滲透或 以其它方式消散。方案8.如方案1所述的方法，其中在用粉末金屬填充模具之前將所述芯材料放置 在模具中。方案9.如方案1所述的方法，其中在用粉末金屬填充模具期間將所述芯材料放置 在模具中。方案10.如方案1所述的方法，其中通過對鍛造粉末金屬部件進行搖動、鉸加工、 刷洗和鼓風中的至少一種來從鍛造粉末金屬部件中去除嵌入的芯材料。方案11.如方案1所述的方法，其中所述橫向特征包括在鍛造粉末金屬部件中的 任意一種或多種形狀、尺寸和規(guī)格的凹陷。方案12.如方案11所述的方法，其中所述橫向特征包括孔、凹槽、通道、凹口、凹 痕、螺紋、腔、底切、橫切和壓痕中的至少一種。方案13.如方案1所述的方法，其中所述鍛造粉末金屬部件包括往復式活塞發(fā)動 機的連桿，并橫向特征包括在連桿的曲柄端和活塞端之間的潤滑劑通道。方案14.如方案13所述的方法，其中所述潤滑劑通道連接連桿的曲柄端和活塞 端，從而允許潤滑劑在它們之間通過。方案15. —種制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的方法，該方法包括提供粉末金屬模具；將易碎芯材料放置在該模具中；至少部分用粉末金屬填充模具以用粉末金屬至少部分覆蓋易碎芯材料；用所述模具壓實粉末金屬以形成具有至少一部分易碎芯材料嵌入在其中的壓實 粉末金屬部件，其中嵌入的易碎芯材料限定了形成在壓實粉末金屬部件中的橫向特征；
燒結(jié)壓實的粉末金屬部件以形成燒結(jié)粉末金屬部件，其中，在燒結(jié)期間易碎芯材 料保持嵌入在其中并且不會熔化、蒸發(fā)、滲透或者以其它方式消散以在壓實粉末金屬部件 的燒結(jié)期間保持橫向特征的限定；鍛造燒結(jié)粉末金屬部件以形成鍛造粉末金屬部件，其中易碎芯材料保持嵌入在所 述鍛造的粉末金屬部件中，從而在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持橫向特征的限定；以 及從鍛造粉末金屬部件中去除嵌入的易碎芯材料。方案16. —種用于制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括粉 末金屬模具、燒結(jié)爐、鍛造設備、芯材料和粉末金屬，其中粉末金屬模具可操作以接收并且壓實芯材料和粉末金屬以形成具有至少一部分 芯材料嵌入在其中的壓實粉末金屬部件，其中嵌入的芯材料限定了形成在該壓實粉末金屬 部件中的橫向特征；所述燒結(jié)爐可操作以接收并且燒結(jié)壓實粉末金屬部件以形成燒結(jié)粉末金屬部件， 其中芯材料保持嵌入在燒結(jié)粉末金屬部件中，從而在通過燒結(jié)爐燒結(jié)壓實粉末金屬部件期 間保持橫向特征的限定；以及所述鍛造設備可操作以接收并且鍛造燒結(jié)粉末金屬部件以形成鍛造粉末金屬部 件，其中芯材料保持嵌入在鍛造粉末金屬部件中，從而在通過鍛造設備鍛造燒結(jié)粉末金屬 部件期間保持橫向特征的限定，其中嵌入的芯材料可從鍛造粉末金屬中去除。方案17.如方案16所述的系統(tǒng)，其中所述芯材料是易碎的，并且在燒結(jié)粉末金屬 部件的鍛造期間至少部分破碎。方案18.如方案17所述的系統(tǒng)，其中所述易碎芯材料具有足夠的彈性程度，使得 所述至少部分破碎的易碎芯材料在通過鍛造設備鍛造燒結(jié)粉末金屬部件期間保持橫向特 征的限定。方案19.如方案16所述的系統(tǒng)，其中在粉末金屬的壓實、壓實粉末金屬部件的燒 結(jié)和燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造以及其任意組合操作期間，所述芯材料不會熔化、蒸發(fā)、滲透 或以其它方式消散。方案20.如方案16所述的系統(tǒng)，其中所述芯材料包括石墨和陶瓷中的至少一種。


通過結(jié)合下面附圖閱讀可以最好的理解下面對具體實施方式
的詳細說明，其中相 似的附圖標記表示相似的結(jié)構，其中圖1示意出根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件 的系統(tǒng)；并且圖2示意出根據(jù)本發(fā)明一種實施方式所制造的連桿鍛造粉末金屬部件的剖視圖。在這些附圖中給出的這些實施方式實質(zhì)上是示意性的，并不是用來對由權利要求 限定的實施方式進行限制。而且，根據(jù)下面給出的詳細說明將更加全面地理解這些附圖和 實施方式的各個方面。
具體實施例方式如上所述，本發(fā)明的實施方式總體涉及利用芯材料制造具有橫向特征的鍛造粉末 金屬部件的系統(tǒng)和方法。如在這里使用的，“橫向特征”包括但不限于在鍛造粉末金屬部件 中的具有任意一種或多種形狀、尺寸和規(guī)格的凹陷。這些凹陷并因此橫向特征可以包括但 不限于孔、凹槽、通道、凹口、凹痕、螺紋、腔、底切、橫切和壓痕。另外，如在這里使用的，“粉 末金屬”可以包括但不限于鋁、鈦、鐵、鋼、黃銅、不銹鋼、青銅、其任意合金以及其任意組合。首先參照圖1，本發(fā)明的一個實施方式涉及制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部 件28的系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10包括粉末金屬12、芯材料14、粉末金屬模具16、燒結(jié)爐20和鍛 造設備24。如上所述，粉末金屬12可以包括多種金屬及其合金的至少一種。在粉末金屬 12的壓實、燒結(jié)和鍛造期間芯材料14至少部分嵌入到粉末金屬中。因此，嵌入的芯材料使 粉末金屬成形。更具體地說，芯材料14通過系統(tǒng)10對粉末金屬12的壓實、燒結(jié)和鍛造而 限定了形成在粉末金屬12中的橫向特征的形狀、尺寸和規(guī)格。芯材料14至少基本上由在粉末金屬12的壓實、燒結(jié)和鍛造以及其任意組合操作 期間不會熔化、蒸發(fā)、滲透或以其它方式消散的材料構成。因此，芯材料14具有比粉末金屬 在其燒結(jié)期間的熔融溫度更高的熔化溫度。這樣的材料包括但不限于石墨和陶瓷。因此， 在一種實施方式中，芯材料14包括石墨和陶瓷中的至少一種。如在這里所使用的，“消散” 通常指的是芯材料14從所形成的橫向特征中撤離。例如，熔化或蒸發(fā)的芯材料會滲透粉末 金屬，并且從而不再被限制于由芯材料所形成的橫向特征。粉末金屬模具16可以為在現(xiàn)有技術中已知或隨后開發(fā)出的如在這里所述可操作 以壓實粉末金屬的任何常規(guī)模具。粉末金屬模具16可操作以接收粉末金屬12和芯材料 14。根據(jù)橫向特征所要形成在粉末金屬12中的位置將芯材料14放置在模具16中。可以 在用粉末金屬12填充模具16之前或期間將芯材料14放置在模具16中。至少部分用粉末 金屬12填充模具16，使得芯材料14至少部分覆蓋著粉末金屬12。該模具16還可操作以 壓實放置在其中的芯材料14和粉末金屬12。模具16將芯材料14和粉末金屬12壓實以形 成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的壓實金屬部件18。嵌入的芯材料限定了形成在壓實 粉末金屬部件18中的橫向特征。燒結(jié)爐20可操作以接收并且燒結(jié)具有嵌入的芯材料的壓實粉末金屬部件18。從 而，燒結(jié)爐20形成嵌入的芯材料保持嵌入在其中的燒結(jié)粉末金屬部件22。因此，在用燒結(jié) 爐20燒結(jié)壓實粉末金屬部件18期間嵌入的芯材料保持了橫向特征的限定。鍛造設備24可操作以接收并且鍛造具有嵌入的芯材料的燒結(jié)粉末金屬部件22。 從而，鍛造設備24形成嵌入的芯材料保持嵌入在其中的鍛造粉末金屬部件26。因此，在用 鍛造設備24鍛造燒結(jié)粉末金屬部件22期間嵌入的芯材料保持了橫向特征的限定?？梢詮?鍛造粉末金屬部件26中將嵌入的芯材料去除以制造出具有暴露的橫向特征的鍛造粉末金 屬部件28。通常在充分冷卻之后可通過對鍛造粉末金屬部件26進行搖動、刷洗和鼓風中的 至少一種來從鍛造粉末金屬部件26中去除嵌入的芯材料，從而得到具有暴露的橫向特征 的鍛造粉末金屬部件28。芯材料14可以是易碎的，使得它足夠脆弱以致于在用鍛造設備24鍛造燒結(jié)粉末 金屬部件22期間至少部分粉碎。例如，該易碎芯材料在燒結(jié)粉末金屬部件22的鍛造期間 可以至少部分破碎。該易碎芯材料可以具有足夠的彈性程度，使得所述至少部分破碎的芯材料在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持著橫向特征的限定。芯材料破碎成更小的部分可 以便于在鍛造過程結(jié)束之后從粉末金屬部件中去除嵌入的芯材料。嵌入的芯材料在燒結(jié)粉末金屬部件中的存在基本上防止了橫向特征在鍛造過程 期間閉合。否則，如果嵌入的芯材料熔化、蒸發(fā)、消散或以其它方式從橫向特征中去除，則在 鍛造過程期間由鍛造設備施加在粉末金屬部件上的擠壓力通常足以使粉末金屬塌陷并且 至少部分填充在由芯材料離棄的橫向特征中。本發(fā)明人想到，具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件28可以為能夠通過本發(fā)明實 施方式獲得的任何部件。例如，在一種實施方式中，如圖2所示，鍛造粉末金屬部件28包括 往復式活塞發(fā)動機的連桿30，并橫向特征32包括在連桿30的曲柄端36和活塞端38之間 的潤滑劑通道34。潤滑劑通道34可以將連桿30的曲柄端36和活塞端38連接，以便允許 潤滑劑在它們之間通過。本發(fā)明的其它實施方式總體涉及制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的方法。 根據(jù)一種這樣的實施方式，一種制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的方法如下將芯 材料放置在粉末金屬模具中；至少部分用粉末金屬填充模具，使得芯材料至少部分覆蓋著 粉末金屬；操作模具以壓實粉末金屬和芯材料，從而形成具有至少一部分芯材料嵌入在其 中的壓實粉末金屬部件，使得該嵌入的芯材料限定了在壓實粉末金屬部件中的橫向特征； 將具有嵌入的芯材料的壓實粉末金屬部件放置在燒結(jié)爐中；操作燒結(jié)爐以燒結(jié)壓實粉末金 屬和嵌入芯材料，從而形成燒結(jié)粉末金屬部件，其中嵌入的芯材料在整個燒結(jié)過程中保持 嵌入在燒結(jié)粉末金屬部件中從而保持了橫向特征的限定；將具有嵌入的芯材料的燒結(jié)粉末 金屬部件放置在鍛造設備中；操作鍛造設備以鍛造燒結(jié)粉末金屬部件和嵌入的芯材料，從 而形成鍛造粉末金屬部件，其中嵌入的芯材料在整個鍛造過程中保持嵌入在鍛造粉末金屬 部件中從而保持了橫向特征的限定；從鍛造粉末金屬部件中去除嵌入的芯材料，從而暴露 其中的橫向特征。應該注意，這里對以特定方式“構造”或者以特定方式體現(xiàn)特定性質(zhì)或功能的實施 方式的部件的說明僅僅是結(jié)構說明，而不是對所期望用途的說明。更具體地說，這里對部件 “構造”的方式的引用表示該部件的現(xiàn)有物理狀況，并且因此被認為是對該部件的結(jié)構因素 的限定說明。應該注意，術語類似“總體”、“一般”和“典型地”，在這里所使用時，不是用來限制 所要求保護的實施方式的范圍或者暗示某些特征對于所要求保護的實施方式的結(jié)構或功 能而言是關鍵的、必要的或者甚至是重要的。而是，這些術語僅僅用來標識出實施方式的特 定方面或者強調(diào)在特定實施方式中可以采用或可以不采用的替代或額外特征。為了描述和限定在這里的實施方式，應該注意，術語“基本上”、“明顯地”和“大致 地”在這里用來表示內(nèi)在不確定程度，該內(nèi)在不確定程度可能被認為是任何定量比較、數(shù) 值、測量或其它表示所造成的。術語“基本上”、“明顯地”和“大致地”在這里還用來表示在 不會導致所討論的主題的基本功能變化的情況下定量表示可以從所聲稱的參考值變化的 程度。雖然已經(jīng)對本發(fā)明的實施方式進行了詳細描述，并參照本發(fā)明的具體實施方式
， 但是顯而易見的是，在不脫離所附權利要求所限定的實施方式的范圍的情況下許多變型和 變化是可能的。更具體地說，雖然本發(fā)明的實施方式的一些方面在這里表示為優(yōu)選的或特別有利的，但是可以想到本發(fā)明的實施方式不必局限于這些優(yōu)選的方面。
權利要求
一種制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的方法，該方法包括提供粉末金屬模具；將芯材料放置在該模具中；至少部分用粉末金屬填充模具，從而用粉末金屬至少部分覆蓋芯材料；用所述模具壓實粉末金屬以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的壓實粉末金屬部件，其中嵌入的芯材料限定了形成在壓實粉末金屬部件中的橫向特征；燒結(jié)壓實粉末金屬部件以形成燒結(jié)粉末金屬部件，其中芯材料保持嵌入在燒結(jié)粉末金屬部件中以在壓實粉末金屬部件的燒結(jié)期間保持橫向特征的限定；鍛造所述燒結(jié)粉末金屬部件以形成鍛造粉末金屬部件，其中芯材料保持嵌入在鍛造粉末金屬部件中以在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持橫向特征的限定；以及從鍛造粉末金屬部件中去除嵌入的芯材料。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述芯材料是易碎的。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述易碎芯材料足夠脆弱，從而在燒結(jié)粉末金屬部 件的鍛造期間至少部分粉碎。
4.如權利要求2所述的方法，其中所述易碎芯材料在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間至 少部分破碎。
5.如權利要求4所述的方法，其中所述易碎芯材料具有足夠的彈性程度，使得至少部 分破碎的易碎芯材料在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持橫向特征的限定。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述芯材料包括石墨和陶瓷中的至少一種。
7.如權利要求1所述的方法，其中在粉末金屬的壓實、壓實粉末金屬部件的燒結(jié)和燒 結(jié)粉末金屬部件的鍛造以及其任意組合操作期間，所述芯材料不會熔化、蒸發(fā)、滲透或以其 它方式消散。
8.如權利要求1所述的方法，其中在用粉末金屬填充模具之前將所述芯材料放置在模 具中。
9.一種制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的方法，該方法包括 提供粉末金屬模具；將易碎芯材料放置在該模具中；至少部分用粉末金屬填充模具以用粉末金屬至少部分覆蓋易碎芯材料； 用所述模具壓實粉末金屬以形成具有至少一部分易碎芯材料嵌入在其中的壓實粉末 金屬部件，其中嵌入的易碎芯材料限定了形成在壓實粉末金屬部件中的橫向特征；燒結(jié)壓實的粉末金屬部件以形成燒結(jié)粉末金屬部件，其中，在燒結(jié)期間易碎芯材料保 持嵌入在其中并且不會熔化、蒸發(fā)、滲透或者以其它方式消散以在壓實粉末金屬部件的燒 結(jié)期間保持橫向特征的限定；鍛造燒結(jié)粉末金屬部件以形成鍛造粉末金屬部件，其中易碎芯材料保持嵌入在所述鍛 造的粉末金屬部件中，從而在燒結(jié)粉末金屬部件的鍛造期間保持橫向特征的限定；以及 從鍛造粉末金屬部件中去除嵌入的易碎芯材料。
10.一種用于制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括粉末金屬模 具、燒結(jié)爐、鍛造設備、芯材料和粉末金屬，其中粉末金屬模具可操作以接收并且壓實芯材料和粉末金屬以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的壓實粉末金屬部件，其中嵌入的芯材料限定了形成在該壓實粉末金屬部件 中的橫向特征；所述燒結(jié)爐可操作以接收并且燒結(jié)壓實粉末金屬部件以形成燒結(jié)粉末金屬部件，其中 芯材料保持嵌入在燒結(jié)粉末金屬部件中，從而在通過燒結(jié)爐燒結(jié)壓實粉末金屬部件期間保 持橫向特征的限定；以及 所述鍛造設備可操作以接收并且鍛造燒結(jié)粉末金屬部件以形成鍛造粉末金屬部件，其 中芯材料保持嵌入在鍛造粉末金屬部件中，從而在通過鍛造設備鍛造燒結(jié)粉末金屬部件期 間保持橫向特征的限定，其中嵌入的芯材料可從鍛造粉末金屬中去除。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造具有橫向特征的鍛造粉末金屬部件的系統(tǒng)和方法。一種系統(tǒng)可以包括粉末金屬模具、燒結(jié)爐、鍛造設備、芯材料和粉末金屬。粉末金屬模具可以接收并且壓實芯材料和粉末金屬以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的壓實粉末金屬部件，從而在壓實粉末金屬部件中限定出橫向特征。燒結(jié)爐可以接收并且燒結(jié)具有保持嵌入在其中的芯材料的壓實粉末金屬部件，以便在燒結(jié)期間保持橫向特征的限定。鍛造設備可以接收并且鍛造具有保持嵌入在其中的芯材料的燒結(jié)粉末金屬部件，從而在鍛造期間保持橫向特征的限定，其中嵌入的芯材料可從鍛造粉末金屬中去除。
文檔編號B22F3/16GK101885068SQ201010180298
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權日2009年5月15日
發(fā)明者A·K·薩奇德夫, E·P·貝克 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司