一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法
【專利摘要】一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于：以金屬粉末為原料且填充到摩托車?yán)鋮s泵齒輪模具中，壓制成型后進(jìn)行燒結(jié)即可。本發(fā)明以金屬粉末為原料通過壓制、燒結(jié)使金屬粉末合金化成為合金鋼，不僅避免了鋼材的浪費，大幅度節(jié)約了鋼鐵資源，而且生產(chǎn)出的摩托車?yán)鋮s泵齒輪具有鋼的機械性能，進(jìn)一步提高了其機械性能和產(chǎn)品整體質(zhì)量，也大幅度提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，產(chǎn)品精度高，一致性好，保證了大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。
【專利說明】一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪，具體涉及一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法。
[0002]【背景技術(shù)】方法
[0003]目前對摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造均以鋼材為原料鍛造加工制得，具體步驟為:以20CrMo或20CrMnTi鋼為原料，依次經(jīng)過1.鍛造一 2.正火一 3.表面處理(去氧化皮)-4.車加工(端面、外圓、內(nèi)孔)一 5.車加工(另一端面、臺階)一 6.銑加工(銑端面鍵槽)一 7.車加工(精車內(nèi)孔)-8.滾齒一 9.剃齒一 10.熱處理(滲碳淬火回火)一 11.表面處理(去氧化皮)-12.磨加工(磨內(nèi)孔)等多道工序加工制得。
[0004]但上述對摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制備方法存在的缺陷為:加工余量大，造成鋼鐵材料資源浪費；加工過程多，加工周期長，造成能源、人力資源浪費；加工表面質(zhì)量差，尺寸精度一致性差；銑端面鍵槽和剃齒制作生產(chǎn)效率低，刀具磨損快、消耗多、成本高。各機構(gòu)也嘗試用其他方法制備，試圖提高生產(chǎn)效率、降低成本，但一直效果不理想，甚至生產(chǎn)出的冷卻泵齒輪達(dá)不到基本使用要求。
[0005]發(fā)明目的
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種加工余量極少且生產(chǎn)效率高的摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，制得的產(chǎn)品使用嚙合精度高、力學(xué)性能好。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于:以金屬粉末為原料在模具中壓制成型后進(jìn)行燒結(jié)。
[0008]本發(fā)明的制造工藝流程為:混料一壓型一燒結(jié)一整形一熱處理淬火一磨孔
[0009]上述壓制的工藝條件包括壓制壓力為90-115噸；優(yōu)選地，壓制產(chǎn)品密度為
6.8-7.28g/cm3。
[0010]上述燒結(jié)的工藝條件包括燒結(jié)溫度:900-1250°C ;燒結(jié)時間:3_10小時；燒結(jié)氣
氛:氮氫混合氣體。
[0011]上述金屬粉末為鐵粉、銅粉、鎳粉和鑰粉中的兩種或兩種以上。優(yōu)選地，鐵粉為粉末冶金用鐵粉，如:還原鐵粉FHY100.25、還原鐵粉FHY100.27、還原鐵粉FHY80.25、還原鐵粉FHY80.27、霧化鐵粉LAP100.29、霧化鐵粉FSY100.28、霧化鐵粉FSY200.30、霧化鐵粉FSY100.30、霧化鐵粉300W、霧化鐵粉HAP100.30。鐵粉外觀為:銀灰色細(xì)粉末，鐵:≥98.5%，Mn:≤ 0.4%, Si..( 0.15%, C..( 0.05%, S..( 0.025%，鹽酸不溶物..( 0.4%，氫損..( 0.45%,松裝密度:2.4~3.05g/cm3流動性.( 35s/50g，粒度為:80~200目。上述銅粉為電解銅粉，如:電解銅粉FTD1、電解銅粉FTD2、電解銅粉FTDStjCu粉外觀為:淺玫瑰紅色微細(xì)粉末，銅:≥ 99.7%, Fe ≤ 0.02%, O:≤0.20%，K 0.05%, S:≤ 0.004%，水份 S 0.05%，硝酸處理后灼燒殘渣:<0.05%，松裝密度:1.2~2.3g/cm3流動性:粒度為:一 200目。鑰粉為鑰鐵合金粉，如:鑰鐵合金粉FeMo60A、鑰鐵合金粉FeMo55A、鑰鐵合金粉FeMo50A。鑰鐵合金粉外觀為:深灰色微細(xì)粉末，鑰:≥55%, S 0.1%，P 0.08%, C 0.03%, S1:≤1.0%，水份:(0.05%，粒度為:一 200目。鎳粉為羰基鎳粉，如:羰基鎳粉FTN-4、羰基鎳粉FTN-5、羰基鎳粉T123、羰基鎳粉H123。羰基鎳粉外觀為:深灰色微細(xì)粉末，鎳≥99.68%, Fe:≤0.01%,
O:≤ 0.15%，K0.1%，水份:≤ 0.05%，松裝密度:0.5 ~2.7g/cm3，粒度為:一325 目。
[0012]為了提聞廣品機械性能，上述金屬粉末中加有石墨粉，所述石墨粉為粉末冶金用石墨粉。優(yōu)選為鱗片石墨粉GF-1、鱗片石墨粉F-1、膠體石墨粉F-2、膠體石墨粉F-特2。石墨粉外觀為:黑灰色微細(xì)粉末，固定碳≥99%，水份:≤ 0.2%，灰份:≤ 0.7%，揮發(fā)份:≤0.2%，硫:≤ 0.1%，酸溶鐵..≤ 0.5%，粒度:-325 目。
[0013]為了提高產(chǎn)品表面質(zhì)量，上述金屬粉末中加有潤滑劑，所述潤滑劑為硬脂酸鋅或微粉蠟或合成蠟等粉末冶金用潤滑劑。優(yōu)選為:合成蠟E-203、合成蠟E-206、合成蠟E-209、合成蠟W-SF、復(fù)合蠟KB-11、微粉蠟W-special、硬脂酸鋅。潤滑劑外觀為:白色微細(xì)粉末，水份0.2%，胺值3.0%，酸值6.0%，灰份0.1%，熔點:141 ~145°C，粒度:-200目。
[0014]進(jìn)一步地，為了提高產(chǎn)品的力學(xué)性能，組織更加緊密，晶粒更細(xì)化，上述原料優(yōu)選的配方為:C 0.1~2%，潤滑劑0.1~2%，余量為Fe ;或C:0.1~2%，潤滑劑:0.1~2%，Cu:0.1~5%，余量為Fe ;或C:0.1~2%，潤滑劑:0.1~2%, Cu:0.1~5%, N1:0.1~4%，余量為 Fe ;或 C:0.1 ~2%，潤滑劑:0.1 ~2%, Cu:0.1 ~5%, Mo:0.1 ~3.5%，余量為 Fe ;或 C:
0.1 ~2%，潤滑劑:0.1 ~2%, Cu:0.1 ~5%, Ni:0.1 ~4%, Mo:0.1 ~3.5%，余量為 Fe。
[0015]壓制成型前，上述金屬粉末與潤滑劑要在混合設(shè)備中進(jìn)行混合，所述混合設(shè)備為錐形混料機或V形混料機或三維混料機。混料時間為30~50分鐘。
[0016]上述壓制采用的設(shè)備為液壓機或機械壓機。
[0017]上述壓制成型后的摩托車?yán)鋮s泵齒輪采用燒結(jié)設(shè)備燒結(jié)，所述燒結(jié)設(shè)備為網(wǎng)帶爐或推舟爐。
[0018]上述模具包括陰模、上沖和下一沖、下二沖和下三沖，所述陰模內(nèi)設(shè)有齒輪型腔，齒輪型腔內(nèi)設(shè)有所述下一沖、下二沖和下三沖且與所述上沖構(gòu)成摩托車?yán)鋮s泵齒輪模型。
[0019]壓制成型時，先將金屬粉末裝填進(jìn)所述齒輪型腔里，上沖向下壓制，使金屬粉末壓制成摩托車?yán)鋮s泵齒輪，然后上沖上行，摩托車?yán)鋮s泵齒輪出模。
[0020]有益效果:
[0021]1.利用本發(fā)明提高了制得的摩托車?yán)鋮s泵齒輪硬度和強度，力學(xué)性能在用兩齒法檢測時，能承受壓潰力達(dá)到4500牛頓以上。摩托車?yán)鋮s泵齒輪的材料組織更加緊密，產(chǎn)品加工后體積??；產(chǎn)品材料組織晶粒更細(xì)化，在250倍顯微鏡下觀察金相組織細(xì)密。本發(fā)明將金屬粉末合金化成為合金鋼，生產(chǎn)出的摩托車?yán)鋮s泵齒輪具有鋼的機械性能，其機械性能、硬度和耐磨性等產(chǎn)品整體質(zhì)量均完全滿足使用要求。
[0022]2.本發(fā)明采用模具壓制成型，產(chǎn)品精度高，一致性好，保證了批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。產(chǎn)品燒結(jié)體呈現(xiàn)珠光體+鐵素體金相組織，外觀質(zhì)量好。
[0023]3.本發(fā)明以金屬粉末為原料通過壓制、燒結(jié)使金屬粉末合金化成為合金鋼，制成的摩托車?yán)鋮s泵齒輪極少機械切削加工，極少加工余量，避免了鋼材的浪費，大幅度節(jié)約了鋼鐵資源和動力能源?，F(xiàn)有采用傳統(tǒng)的用圓鋼機械加工摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法其鋼材消耗為155g/件，本發(fā)明鋼材消耗僅為Slg/件，與現(xiàn)有傳統(tǒng)制造方法相比，本發(fā)明機械切削加工余量極少，可節(jié)約鋼材原料47.74% ;按市場年需500萬件摩托車?yán)鋮s泵齒輪計算，每年可節(jié)約鋼材370噸；按每噸鋼材5000元計算，每年可節(jié)約鋼材原料成本185萬元；[0024]同時，由于本發(fā)明工藝簡單，工序少，現(xiàn)有傳統(tǒng)制造方法的人工成本為0.35元/件，本發(fā)明的人工成本為0.165元/件，與現(xiàn)有傳統(tǒng)制造方法相比，可節(jié)約人工成本52.85%，大幅度降低了生產(chǎn)成本，有利于降低售價，提高競爭力。
[0025]4.現(xiàn)有傳統(tǒng)制造方法的摩托車?yán)鋮s泵齒輪生產(chǎn)效率為0.5件/分鐘，本發(fā)明生產(chǎn)效率為7件/分鐘，是現(xiàn)有傳統(tǒng)制造方法的14倍，大幅度提高了生產(chǎn)效率。有利于實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
[0026]5.本發(fā)明通過壓制所述陰模齒輪型腔孔壁、上沖的下面和下一沖和下二沖的上端面以及下三沖的所述凸臺、所述圓柱體的外表面及帶有對稱凸起的柱體的外表面所構(gòu)成的型腔內(nèi)的金屬粉末形成冷卻泵齒輪。經(jīng)本發(fā)明生產(chǎn)的摩托車?yán)鋮s泵齒輪，精度高，一致性好，保證了批量質(zhì)量的穩(wěn)定性；尺寸精度和外觀質(zhì)量以及使用效果大大優(yōu)于傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的棘輪，且加工余量極少、生產(chǎn)效率高，制得的產(chǎn)品使用嚙合精度高、力學(xué)性能好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的模具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的模具裝粉狀態(tài)裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明壓制的摩托車?yán)鋮s泵齒輪的俯視圖；
[0030]圖4為圖2左視圖。
【具體實施方式】
[0031]實施例1，參見圖1、3、4:一種用于制造摩托車?yán)鋮s泵齒輪的模具，包括外側(cè)面設(shè)有凸臺的圓柱形陰模5、上沖3、下一沖10及下二沖12，所述下一沖10穿入所述陰模5齒輪型腔內(nèi)，所述下二沖12穿入所述下一沖10內(nèi)，所述陰模5上設(shè)置有貫穿軸心的齒輪型腔，所述下二沖12內(nèi)套接帶有凸臺的下三沖15，所述下三沖15的所述凸臺上部分為圓柱體，下部分為帶有對稱凸起的柱體，所述圓柱體接入帶有中心通孔的上沖3內(nèi)，通過壓制所述陰模5齒輪型腔孔壁、上沖3的下面和下一沖10和下二沖12的上端面以及下三沖15的所述凸臺、所述圓柱體的外表面及帶有對稱凸起的柱體的外表面所構(gòu)成的型腔內(nèi)的金屬粉末形成冷卻泵齒輪4。
[0032]進(jìn)一步參見圖2:為了壓制成所需的摩托車?yán)鋮s泵齒輪，在壓制前，所述下一沖10的上端面與所述下三沖15的凸臺在同一平面，且該平面在所述陰模5齒輪孔的中部，所述下三沖15的圓柱體的上端面與所述陰模5的上端面在同一水平面上，所述下二沖12的上端面在所述下一沖10的端面下方。
[0033]進(jìn)一步參見圖1:為了使所述陰模、上沖、下一沖、下二沖和下三沖與壓機固定連接，所述模具還包括陰模座8、上沖座1、下一沖座11、下二沖座14和下三沖座17，所述上沖
(3)與上沖座I連接，所述下一沖10、下二沖12、下三沖15、分別與下一沖座11、下二沖座14、下三沖座17連接。
[0034]進(jìn)一步參見圖1:為了保證所述陰模、上沖、下一沖、下二沖和下三沖與陰模座、上沖座、下一沖座、下二沖座和下三沖座連接固定，所述陰模5的下部通過陰模壓圈6與陰模座8連接、所述上沖3的上部通過上沖壓蓋2與上沖座I連接，所述下一沖10的下部、下二沖12的下部、下三沖15的下部分別通過下一沖壓蓋9、下二沖壓蓋13、下三沖壓蓋16與下一沖座11、下二沖座14、下三沖座17連接。
[0035]實施例2，一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，以金屬粉末為原料，金屬粉末選用鐵粉、銅粉、鎮(zhèn)粉和鑰粉中的兩種或兩種以上，加入石墨粉，所述石墨粉為粉末冶金用石墨粉，再加入潤滑劑混合后裝填到模具中，壓制成型后進(jìn)行燒結(jié)制得。
[0036]壓制成型前，金屬粉末、石墨粉與潤滑劑在混合設(shè)備中進(jìn)行混合，混合設(shè)備選用錐形混料機或V形混料機或三維混料機，混料時間為50分鐘。
[0037]壓制采用液壓機或機械壓機，工藝條件為壓制壓力:100噸；壓制產(chǎn)品密度:7.0g/
3
cm ο
[0038]燒結(jié)采用網(wǎng)帶爐或推舟爐，燒結(jié)氣氛為氮氫混合氣體，工藝條件為燒結(jié)溫度:1150。。;燒結(jié)時間:8小時。
[0039]實施例3，一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，參見實施例1，與實施例1不同點在于，混料時間為30分鐘；壓制工藝條件為壓制壓力90噸；壓制產(chǎn)品密度為6.8g/cm3。
[0040]燒結(jié)工藝條件為燒結(jié)溫度為1000°C ;燒結(jié)時間為3小時。
[0041]實施例4，一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，參見實施例1，與實施例1不同點在于:混料時間為40分鐘。壓制工藝條件為壓制壓力115噸；壓制產(chǎn)品密度為7.28g/cm3。
[0042]燒結(jié)工藝條件為燒結(jié)溫度1250°C ;燒結(jié)時間為10小時。
[0043]實施例5
[0044]各參數(shù)選擇如表I所示，其它操作同實施例2。
[0045]表I
【權(quán)利要求】
1.一種摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于:以金屬粉末為原料在模具中壓制成型后進(jìn)行燒結(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于:所述壓制的工藝條件包括壓制壓力:85-115噸。
3.如權(quán)利要求2所述的摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于:壓制產(chǎn)品密度:6.8-7.28g/cm3。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于:所述燒結(jié)的工藝條件包括燒結(jié)溫度:900-1250°C ;燒結(jié)時間:3-10小時。
5.如權(quán)利要求3所述的摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于:所述金屬粉末為鐵粉、銅粉、鎳粉和鑰粉中的兩種或兩種以上。
6.如權(quán)利要求4所述的摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于:所述金屬粉末中加有石墨粉，所述石墨粉為:粉末冶金用石墨粉。
7.如權(quán)利要求5所述的摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于:所述金屬粉末中加有潤滑劑，所述潤滑劑為硬脂酸鋅或微粉蠟或合成蠟等粉末冶金用潤滑劑。
8.如權(quán)利要求6所述的摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，所述原料的配方為:C0.1?2%，潤滑劑0.1?2%，余量為Fe ;或C:0.1?2%，潤滑劑:0.1?2%，Cu:0.1?5%，余量為Fe ;或 C:0.I ?2%，潤滑劑:0.1 ?2%, Cu:0.1 ?5%, Ni:0.1 ?4%，余量為 Fe ;或 C:0.I ?2%，潤滑劑:0.1?2%, Cu:0.1?5%, Mo:0.1?3.5%，余量為Fe ;或C:0.1?2%，潤滑劑:0.1 ?2%，Cu:0.1 ?5%，Ni:0.1 ?4%，Mo:0.1 ?3.5%，余量為 Fe。
9.如權(quán)利要求7摩托車?yán)鋮s泵齒輪的制造方法，其特征在于:壓制成型前，所述金屬粉末與所述潤滑劑要在混合設(shè)備中進(jìn)行混合，所述混合設(shè)備為錐形混料機或V形混料機或三維混料機，混料攪拌時間為30-50分鐘；所述壓制采用的設(shè)備為液壓機或機械壓機；所述燒結(jié)采用的燒結(jié)設(shè)備為網(wǎng)帶爐或推舟爐。
【文檔編號】B22F1/00GK103846439SQ201210510126
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】雷嘯春, 黃忠榮, 駱大國, 聶勛倫, 劉志軍 申請人:重慶聚能粉末冶金有限公司