CN102672183A - 粉末冶金温模生产端面带棘齿的斜齿轮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末冶金温模生产端面带棘齿的斜齿轮的方法，其将按比例配制的铁粉、铜粉、镍粉、钼粉、石墨粉和温模专用润滑剂投入混合机中混合后，装入加热的模具中，在单位压制压力6.5-7.5T/cm2的条件下，密度压到7.2-7.3克/厘米3制成压坯；压坯放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中1120℃烧结40分钟；将烧结坯在可控气氛热处理炉中850℃碳氮气氛下共渗60分钟，850℃淬火，在110℃/10分钟的冷却速度下油冷,180℃下回火1小时，以齿形定位在精密数控车床上加工内孔至尺寸要求,光饰、去除热处理油污和表面毛刺,再清洗、烘干、浸防锈油后制成成品。其产品一致性好，可满足大批量稳定生产的需要，尤其适合生产高精度、高强度、高难度的斜齿轮。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉末冶金温模生产端面带棘齿的斜齿轮的方法，属齿轮制造和复杂结构件加工技术领域。
背景技术
现有的端面带棘齿的高密度、高强度的斜齿轮大都是进口粉末冶金件和国产的机加工组合件，国内也有用粉末冶金方法生产的，但其生产出的产品具有以下不足：
1、冷压成形，压制密度低，密度6.8-7.0克/厘米3。材料性能达不到要求，强度差、单齿齿抗低、抗冲击差、容易产生崩齿问题 ；
2、温压成形，压制密度可以压到7.2-7.3克/厘米3, 材料性能虽能达到要求，但是温压时料斗、送料管、料靴、上下模、模腔都要加热，粉料中要加入昂贵的温压专用润滑剂，效率低，工艺成本高；
3、机加工件棘齿部分和斜齿部分要分开加工，然后再铆接组合成一体，材料利用率低，效率很低，加工成本高，齿轮一致性不好，精度差，批量不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种材料性能优越、材料利用率高、齿轮密度高、齿轮强度高、生产效率高、成本费用低的粉末冶金生产端面带棘齿的斜齿轮的方法。
其技术方案是：一种粉末冶金温模生产端面带棘齿的斜齿轮的方法，其特征在于：所述端面带棘齿的斜齿轮的原料成分及其质量配比为：铁粉92～94，铜粉1.5～1.8，钼粉0.4～1.0，镍粉3.8～4.6,石墨粉0.4～1.0，外加温模专用润滑剂0.6～1.0。
端面带棘齿的斜齿轮的生产方法是：
1）将上述原料按配比投入混合机中混合搅拌60分钟后，装入温度加热至70-80℃的模具模腔中，在单位压制压力6.5-7.5T/cm2的条件下，旋转压制至密度达到7.2-7.3克/厘米3，制成压坯；
2）将压坯放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中1120°烧结40分钟；
3）在可控气氛热处理炉中850℃碳氮共渗60分钟，850℃淬火，在110℃/10分钟的冷却速度下油冷,180℃下回火1小时；
4)以齿形定位在精密数控车床上加工内孔至尺寸要求；
5)在振动光饰机中光饰10分钟去除热处理油污和表面毛刺,再清洗、烘干、浸防锈油后，即得端面带棘齿的斜齿轮。
其技术效果是：采用本发明的粉末冶金温模生产端面带棘齿的斜齿轮的方法，其材料利用率可达99%以上，材料强度高，单齿齿抗大于5000N，齿轮精度高，精度可达7级，密度高，一次压制密度可达7.2-7.3克/厘米3，机加工少，不仅有效的解决了端面带棘齿的高密度、高强度的斜齿轮国产化的问题，而且生产效率高，一台压机每班即可生产2800～3000件，且生产成本低，只相当于进口件的60%；产品一致性好，可以满足大批量稳定生产的需要；另外，其设备投资小，成本低，易控制，生产工艺简单，非常适合大批量生产。
具体实施方式
实施例１。取铁粉92.3kg，铜粉1.7kg，钼粉0.6kg，镍粉4.4kg，纯度为99.80%的天然石墨粉0.4kg,经化学方法获得的-325目温模专用润滑剂0.6kg, 投入双锥高效混合机中混合搅拌60分钟后，装入加热到75℃的模具模腔中，在单位压制压力7.0T/cm2的条件下，旋转压制至密度为7.2-7.3克/厘米3，制成压坯；将压坯放在RST-110型网带式烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中1120°烧结40分钟。氢气和氮气混合气体中，氢气占混合气体体积的5%，氮气占混合气体体积的95%。在可控气氛热处理炉中850℃碳氮共渗60分钟，850℃淬火，在110℃/10分钟的冷却速度下油冷,180℃下回火1小时。碳氮共渗混合气体中，丙烷占混合气体体积的85%，氮气占混合气体体积的15%。用夹具以齿形定位在精密数控车床上加工内孔至尺寸要求,最后，将齿轮放入振动研磨机中光饰10分钟去除热处理油污和表面毛刺,再清洗、烘干、浸防锈油后，即得端面带棘齿的斜齿轮。
实施例2。取铁粉93.0kg，铜粉１.5kg，钼粉0.5 kg，镍粉3.8kg，纯度为99.80%的天然石墨粉0.6kg,经化学方法获得的-325目温模专用润滑剂0.6kg, 投入双锥高效混合机中混合搅拌60分钟后，装入加热到75℃的模具模腔中，在单位压制压力7.0T/cm2的条件下，旋转压制至密度为7.2-7.3克/厘米3，制成压坯；将压坯放在RST-110型网带式烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中1120°烧结40分钟。氢气和氮气混合气体中，氢气占混合气体体积的5%，氮气占混合气体体积的95%。在可控气氛热处理炉中850℃碳氮共渗60分钟，850℃淬火，在110℃/10分钟的冷却速度下油冷,180℃下回火1小时。碳氮共渗混合气体中，丙烷占混合气体体积的85%，氮气占混合气体体积的15%。用夹具以齿形定位在精密数控车床上加工内孔至尺寸要求,最后，将齿轮放入振动研磨机中光饰10分钟去除热处理油污和表面毛刺,再清洗、烘干、浸防锈油后，即得端面带棘齿的斜齿轮。
Claims (3)
1.一种粉末冶金温模生产端面带棘齿的斜齿轮的方法，其特征在于：所述端面带棘齿的斜齿轮的原料成分及其质量配比为：铁粉92～94，铜粉1.5～1.8，钼粉0.4～1.0，镍粉3.8～4.6,石墨粉0.4～1.0，外加温模专用润滑剂0.6～1.0；
端面带棘齿的斜齿轮的生产方法是：
1）将上述原料按配比投入混合机中混合搅拌60分钟后，装入温度加热至70-80℃的模具模腔中，在单位压制压力6.5-7.5T/cm2的条件下，旋转压制至密度达到7.2-7.3克/厘米3，制成压坯；
2）将压坯放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中1120°烧结40分钟；
3）在可控气氛热处理炉中850℃碳氮共渗混合气体60分钟，850℃淬火，在110℃/10分钟的冷却速度下油冷,180℃下回火1小时；
4)以齿形定位在精密数控车床上加工内孔至尺寸要求；
5)在振动光饰机中光饰10分钟去除热处理油污和表面毛刺,再清洗、烘干、浸防锈油后，即得端面带棘齿的斜齿轮。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金温模生产端面带棘齿的斜齿轮的方法，其特征在于：所述的氢气和氮气混合气体中，氢气占混合气体体积的5%，氮气占混合气体体积的95%。
3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金温模生产端面带棘齿的斜齿轮的方法，其特征在于：所述的碳氮共渗混合气体中，丙烷占混合气体体积的85%，氮气占混合气体体积的15%。
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