本發(fā)明屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及粉末冶金壓縮機(jī)缸體的制備方法，尤其涉及一種粉末冶金壓縮機(jī)缸體橫孔的加工方法。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)器，年產(chǎn)量超過千萬臺。旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)由活塞、缸體、葉片及其背部的彈簧、偏心曲軸和上、下缸蓋等主要零件組成，缸體作為壓縮機(jī)的骨架，其上安裝著壓縮機(jī)的主要零部件，支承著偏心曲軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，保證運(yùn)動件之間的正確相互位置；支承著上、下缸蓋等固定件，形成密封的高、低壓氣腔和氣流通道。缸體上加工有吸氣孔、排氣斜切口、葉片槽、彈簧安裝孔，以及固定上、下缸蓋的螺紋孔，缸體的模型示意圖如圖1所示。粉末冶金作為旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)制造的主要方法之一，具有生產(chǎn)效率高，材料利用率高的特點(diǎn)，但是由于其工藝特性的限制，只能在成形過程中一次成形豎孔，對于缸體上的彈簧孔、氣孔這樣的橫孔，只能通過額外的機(jī)加工得到。目前缸體橫孔的加工都是在燒結(jié)后進(jìn)行的，此時材料已經(jīng)形成了冶金結(jié)合，強(qiáng)度較高，橫孔切削量較大，導(dǎo)致加工速度慢，存在刀具壽命短、加工成本高的缺陷。因此，有必要研發(fā)出一種粉末冶金缸體燒結(jié)前橫孔的加工方法來解決這一問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種加工速度快、成本低且刀具壽命長的粉末冶金缸體燒結(jié)前橫孔的加工方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種粉末冶金壓縮機(jī)缸體橫孔的加工方法，其特征在于包括以下步驟：

1)原材料配比和混料：

按比例將下述原料混合均勻：石墨：0.4～0.9wt％，Cu：0～3wt％，潤滑劑：0.2～0.8wt％，生坯增強(qiáng)劑：0.1～0.5wt％，鐵粉余量；

2)成形：將混合均勻的粉料在成形模具中壓制成生坯，成形壓力500-800Mpa，成形密度6.4～7.2g/cm³，生坯強(qiáng)度≥15MPa；

3)生坯加工鉆孔：將夾具裝配在加工設(shè)備上，將缸體固定在夾具上，通過夾具旋轉(zhuǎn)定位，采用加工刀具進(jìn)行機(jī)加工分別得到彈簧孔和氣孔，進(jìn)刀時刀具轉(zhuǎn)速高于2000r/min，進(jìn)給量10～25mm/分鐘，鉆孔切削時刀具鉆速刀具轉(zhuǎn)速高于1500r/min，進(jìn)給量20～50mm/分鐘。

作為優(yōu)選，所述步驟1)中的鐵粉為還原鐵粉或霧化鐵粉的一種，或兩者的混合物，混合比例根據(jù)產(chǎn)品的密度、力學(xué)性能要求而改變。

作為優(yōu)選，所述步驟1)中的生坯增強(qiáng)劑為聚乙烯蠟與粉體樹脂的組合物，聚乙烯蠟

占比5％-40％。

作為改進(jìn)，所述步驟1)的混料在雙錐或V型混料機(jī)中進(jìn)行常規(guī)旋轉(zhuǎn)混料，當(dāng)石墨、生坯增強(qiáng)劑、潤滑劑的總量超過1.4wt％時可選用粘接混料。

作為改進(jìn)，所述步驟2)成形時可對陰模進(jìn)行加熱，加熱溫度為60～130℃。

再改進(jìn)，所述步驟3)的夾具包括一滑動塊，滑動塊使用彈簧與缸體控制相結(jié)合的方式將產(chǎn)品進(jìn)行輔助固定裝夾，夾具的中部設(shè)有與缸體的內(nèi)孔相匹配的凸塊，凸塊的上部設(shè)置有與彈簧孔槽配合定位的定位部，夾具通過凸塊中軸銷和加工設(shè)備的安裝架可轉(zhuǎn)動地連接在一起，夾具左右兩側(cè)開有圓弧形調(diào)節(jié)孔，對應(yīng)地，加工設(shè)備的安裝架開有固定孔，用固定件連接固定，夾具的下部設(shè)有與缸體的下部定位孔對應(yīng)的定位銷，夾具的上部右側(cè)凸設(shè)有與凸塊配合將缸體夾緊的夾塊，夾塊與缸體的貼合面為為Z形。

最后，所述步驟3)的加工刀具為四刃直槽鉆鉸刀，其中兩刃用于切削，另兩刃用于研磨。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：粉末冶金缸體在燒結(jié)之前在生坯狀態(tài)進(jìn)行氣孔和彈簧孔加工，同時采用特定的加工刀具進(jìn)行機(jī)加工，加工后的缸體未產(chǎn)生裂紋。本發(fā)明工藝簡單、加工速度快且成本較低，解決了燒結(jié)后缸體強(qiáng)度大、鉆孔速度慢的問題，大大提高了加工速率和刀具壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明粉末冶金缸體的結(jié)構(gòu)示意圖，其中a為立體圖，b為剖面圖；

圖2為實(shí)施例1中夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例1中彈簧孔加工時產(chǎn)品的裝夾示意圖；

圖4為實(shí)施例1中氣孔加工時產(chǎn)品的裝夾示意圖；

圖5為實(shí)施例1中橫孔加工完畢后的產(chǎn)品圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

1、原材料配比：缸體的材質(zhì)為Fe-0.8wt％C，將0.8wt％石墨粉、0.3wt％生坯增強(qiáng)劑、0.7wt％潤滑劑、40wt％霧化鐵粉、余量還原鐵粉采用粘接混料方式混合均勻。

2、成形：模具加熱至70℃，然后溫模成形，成形壓力700Mpa，密度6.60±0.05g/cm³，生坯強(qiáng)度18～23MPa。

3、生坯加工鉆孔：將制得的生坯件進(jìn)行機(jī)加工得到氣孔A和彈簧孔B。設(shè)計(jì)專用夾具如圖2所示，對生坯件進(jìn)行固定，夾具包括滑動塊2、定位銷1和凸塊4和夾塊3，定位銷1與缸體的下部定位孔相對應(yīng)，滑動塊2、凸塊4和夾塊3均起到輔助支撐的作用，輔助支撐有助于在加工過程中減少產(chǎn)品的震動，保證產(chǎn)品加工精度，滑動塊2使用彈簧與缸體控制相結(jié)合的方式將產(chǎn)品進(jìn)行輔助固定裝夾，夾具中未放置產(chǎn)品時滑動塊2處于松開狀態(tài)，當(dāng)放置產(chǎn)品后，通過缸體控制滑動塊2夾緊以固定產(chǎn)品；凸塊4位于夾具的中部與缸體的內(nèi)孔相匹配，凸塊4的上部設(shè)置有與彈簧孔槽配合定位的定位部，夾具通過凸塊4中軸銷和加工設(shè)備的安裝架可轉(zhuǎn)動地連接在一起，夾具左右兩側(cè)開有圓弧形調(diào)節(jié)孔，對應(yīng)地，加工設(shè)備的安裝架開有固定孔，用固定件如螺栓連接固定，夾塊3位于夾具的上部右側(cè)，夾塊3有缸體的貼合面為Z形，凸塊4有圓弧面5，凸塊4的圓弧面5和夾塊3的Z形貼合面配合將缸體貼緊，起到輔助產(chǎn)品出刀口狀態(tài)作用，防止生坯開裂與掉邊掉角，減少出刀口的剝落。加工時，將夾具裝配在加工設(shè)備上，將缸體固定在夾具上，通過夾具旋轉(zhuǎn)定位，分別進(jìn)行彈簧孔和氣孔的鉆孔加工；根據(jù)孔的大小與形狀要求，分別定制專用四刃直槽鉆鉸刀，由于氣孔中部有臺階，需采用有臺階的刀具，加工參數(shù)為：入刀時進(jìn)給量20mm/min，刀具轉(zhuǎn)數(shù)4500轉(zhuǎn)/min，待刀具進(jìn)入基體1mm后，進(jìn)給量變?yōu)?0mm/min，刀具轉(zhuǎn)速變?yōu)?000轉(zhuǎn)/min，加工后的產(chǎn)品的氣孔周圍光滑未剝落(如圖5所示)，金相檢測未發(fā)現(xiàn)裂紋，燒結(jié)后氣孔壁粗糙度為Ra1.8。

若該缸體燒結(jié)后再進(jìn)行橫孔加工，每小時只可加工產(chǎn)品15～20件，每件刀具可加工產(chǎn)品200件，采用本發(fā)明的方法進(jìn)行生坯鉆孔，每小時可加工產(chǎn)品20～30件，每件刀具可加工產(chǎn)品5000件，大大提高了加工速率和刀具壽命。

實(shí)施例2

1、原材料配比：缸體的材質(zhì)為Fe-0.7wt％C-1.5wt％Cu，將0.7wt％石墨粉、1.5wt％的銅粉，0.4wt％生坯增強(qiáng)劑、0.2wt％潤滑劑、余量霧化鐵粉采用粘接混料方式混合均勻。

2、成形：室溫下進(jìn)行成形，成形壓力700Mpa，密度7.00±0.05g/cm³，生坯強(qiáng)度20～25MPa。

3、生坯加工鉆孔：將制得的生坯件進(jìn)行機(jī)加工得到氣孔和彈簧孔。夾具結(jié)構(gòu)類似于實(shí)施列1。加工參數(shù)為：入刀時進(jìn)給量20mm/min，刀具轉(zhuǎn)數(shù)5000轉(zhuǎn)/min，待刀具進(jìn)入基體1mm后，進(jìn)給量變?yōu)?0mm/min，刀具轉(zhuǎn)速變?yōu)?000轉(zhuǎn)/min。加工后產(chǎn)品氣孔周圍光滑未剝落，金相檢測未發(fā)現(xiàn)裂紋，燒結(jié)后氣孔壁粗糙度為Ra1.2。

實(shí)施例3

1、原材料配比：缸體的材質(zhì)為Fe-0.4wt％C，將0.4wt％石墨粉、0.2wt％生坯增強(qiáng)劑、0.5wt％潤滑劑、余量為還原化鐵粉，采用常規(guī)旋轉(zhuǎn)混料方式混合均勻。

2、成形：模具加熱至80℃，然后溫模成形，成形壓力600Mpa，密度6.50±0.05g/cm³，生坯強(qiáng)度18～23MPa。

3、生坯加工鉆孔：將制得的生坯件進(jìn)行機(jī)加工得到氣孔和彈簧孔。夾具結(jié)構(gòu)類似于實(shí)施列1。加工參數(shù)為：入刀時進(jìn)給量25mm/min，刀具轉(zhuǎn)數(shù)8000轉(zhuǎn)/min，待刀具進(jìn)入基體1mm后，進(jìn)給量變?yōu)?0mm/min，刀具轉(zhuǎn)速變?yōu)?000轉(zhuǎn)/min。加工后產(chǎn)品氣孔周圍光滑未剝落，金相檢測未發(fā)現(xiàn)裂紋，燒結(jié)后氣孔壁粗糙度為Ra2.0。

實(shí)施例4

1、原材料配比：缸體的材質(zhì)為Fe-0.5wt％C-1.25wt％Cu，將0.5wt％石墨粉、1.25wt％銅粉、0.5wt％生坯增強(qiáng)劑、0.8wt％潤滑劑、40％的霧化鐵粉、余量為還原化鐵粉，采用常規(guī)旋轉(zhuǎn)方式混合均勻。

2、成形：模具加熱至90℃，然后溫模成形，成形壓力650Mpa，密度6.80±0.05g/cm³，生坯強(qiáng)度23～27MPa。

3、生坯加工鉆孔：將制得的生坯件進(jìn)行機(jī)加工得到氣孔和彈簧孔。夾具結(jié)構(gòu)類似于實(shí)施列1。加工參數(shù)為：入刀時進(jìn)給量20mm/min，刀具轉(zhuǎn)數(shù)8000轉(zhuǎn)/min，待刀具進(jìn)入基體1mm后，進(jìn)給量變?yōu)?0mm/min，刀具轉(zhuǎn)速變?yōu)?000轉(zhuǎn)/min。加工后產(chǎn)品氣孔周圍光滑未剝落，金相檢測未發(fā)現(xiàn)裂紋，燒結(jié)后氣孔壁粗糙度為Ra1.8。

上述實(shí)施例子1-4中，生坯增強(qiáng)劑為聚乙烯蠟與粉體樹脂的組合物，聚乙烯蠟質(zhì)量比例在5％-40％之內(nèi)就可以。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求和保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。