CN103381482A

CN103381482A - 制备斜齿轮的注射成形方法

Info

Publication number: CN103381482A
Application number: CN2013103309629A
Authority: CN
Inventors: 付占忠
Original assignee: LANZHOU JINHAO MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: LANZHOU JINHAO MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2013-11-06

Abstract

本发明提供一种制备斜齿轮的注射成形方法，其步骤如下：斜齿轮结构设计，斜齿轮模具设计，斜齿轮模具制造，将斜齿轮模具安装于注射机，将金属粉末与粘结剂混合物放入连接注射机的喂料机构，混合均匀后在氮气保护下加热到120-140℃，然后在斜齿轮模具预热到130-150℃后，采用高压雾化方法将密度为5-8%的聚四氟乙烯乳化液或浓度为5-10%的MoS₂乳化液喷涂于模具腔内壁上，温压成形；本发明涉及的这种制备斜齿轮的注射成形方法，具有节能、高效、省材、环保等优点，可制造出精度高、强度高、复杂程度高且耐磨性强的机械产品。

Description

制备斜齿轮的注射成形方法

技术领域

本发明涉及一种制备斜齿轮的注射成形方法，属于冶金技术领域。

背景技术

斜齿轮在行业中广泛应用，尤其针对一些尺寸精度较高、强度较高、尺寸较小的斜齿轮，在传统的制造及机械加工中达到上述要求比较困难。而传统粉末冶金工业也具有许多缺陷，通过其工艺方法制造出的产品密度低、材质不均匀、机械性能低、不易成形薄壁复杂件，传统工艺在生产高精度、高密度、三维形状复杂的合金零件上具有无法逾越的障碍。

发明内容

本发明提供一种制备斜齿轮的注射成形方法，是一种将粉末冶金与塑料注射成形相结合的新型制造工艺，尤其适用于形状复杂、精密高、强度高、尺寸较小的斜齿轮，该方法制备的斜齿轮具有与锻造斜齿轮接近的物理、化学性能和机械性能。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：一种制备斜齿轮的注射成形方法，所述斜齿轮的直径为45-60mm的粉末冶金斜齿轮；所述成形方法包括的步骤如下：斜齿轮结构设计，斜齿轮模具设计，斜齿轮模具制造，将斜齿轮模具安装于注射机，将金属粉末与粘结剂混合物放入连接注射机的喂料机构，混合均匀后在氮气保护下加热到120-140℃，然后在斜齿轮模具预热到130-150℃后，采用高压雾化方法将密度为5-8%的聚四氟乙烯乳化液或浓度为5-10%的MoS₂乳化液喷涂于模具腔内壁上，温压成形，混合物在模具形腔内成型后变为固有形状产品，将该产品进行脱脂和烧结处理，再根据设计要求进行机械加工成为成品；

进一步地，所述金属粉末的颗粒直径为0.5～20μm。

进一步地，所述粘结剂为阿克腊润滑剂。

进一步地，所述粘结剂与金属粉末的质量百分比为0.1-0.2%。

本发明涉及的这种制备斜齿轮的注射成形方法，具有节能、高效、省材、环保等优点，可制造出精度高、强度高、复杂程度高且耐磨性强的机械产品。

附图说明

图1为本发明制备斜齿轮的注射成形方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，为制备斜齿轮的注射成形方法流程图。

首先是选择符合金属粉末注射成形要求的金属粉末和粘结剂，然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混炼成均匀的注射成形喂料，经制粒后在注射成形机上注射成形，获得的成形坯经脱脂处理后烧结致密化成最终产品。在注射成形时，物料在螺旋挤压杆和料桶之间熔化转变为粘性可塑性流体；粘性可塑性流体在压力作用下被注射到预热的模具中；制品在模具中冷却凝固，然后取出。金属粉末注射成形技术使用的设备通常为螺旋式注射成形机。该方法包括产品设计、模具设计、模具制造、注射成形、脱脂、烧结、再加工、质量检测8个主要环节。

在烧结前必须去除毛坯内所含有的有机粘结剂，烧结能使多孔的脱脂毛坯收缩密化成为具有一定组织和性能的制品。尽管制品的性能与烧结前的许多工艺因素有关，但在许多情况下，烧结工艺对最终制品的金相组织和性能有着很大甚至决定性的影响。

对于尺寸要求较为精密的斜齿轮，需要进行必要的后处理。这工序与常规金属制品的热处理工序相同。

该方法所使用金属粉末粒径在0.5～20μm，而传统粉末冶金的粉末粒径大多在50～100μm；该方法生产的斜齿轮密度较高，相对密度达95%～98%，而传统粉末冶金工艺制造出的产品相对密度仅为80%～85%；斜齿轮属于三维复杂形状，传统粉末冶金制造出的产品结构比较简单。

模具的温度极大地影响着制品的质量及成形效率，调整模具温度的目的在于缩短成形周期、改善成形性、改善制品的表面质量、防止制品因过度收缩引起的开裂、保持制品的形状及尺寸精度等。对于不同的制品，应根据其采用粘结剂的类型及零件的形状、大小等因素，选择适当的模具温度及调节方式。对于尺寸较大、形状复杂、应力开裂倾向大的均匀稳定，使输入/输出的热量平衡。因此，必须合理设置温度调节***，对模具进行加热和冷却。

本发明涉及的这种制备斜齿轮的注射成形方法，具有如下有益效果：

1、生产的斜齿轮具有耐磨性好,密度高,强度高等优点。耐磨性提高了37%,耐磨性平均成本比国内进口同类零件降低62%以上,强度高达到b=700-1100Mpa,硬度达到HRC670。传统工艺所生产的斜齿轮从资料记载或企业标准查看,其硬度是HRC560,强度达到b=800-1100Mpa。 2、斜齿轮的公差较小。传统工艺主要有二次机加工,所以公差相对较大,而其工艺方法是一次脱模一次成形,很少需要二次机加工. 3、操作简便,成品率高,成本降低。从研究分析看,用此工艺成本会比原传统工艺降低25%,传统工艺的切削及后续处理,增加了单位成本,费用自然上升。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种制备斜齿轮的注射成形方法，其特征在于，所述斜齿轮的直径为45-60mm的粉末冶金斜齿轮；其成形方法步骤如下：斜齿轮结构设计，斜齿轮模具设计，斜齿轮模具制造，将斜齿轮模具安装于注射机，将金属粉末与粘结剂混合物放入连接注射机的喂料机构，混合均匀后在氮气保护下加热到120-140℃，然后在斜齿轮模具预热到130-150℃后，采用高压雾化方法将密度为5-8%的聚四氟乙烯乳化液或浓度为5-10%的MoS₂乳化液喷涂于模具腔内壁上，温压成形，混合物在模具形腔内冷却成型后变为固有形状斜齿轮，将斜齿轮进行脱脂和烧结处理，再根据设计要求进行机械加工成为成品。

2.根据权利要求1所述的制备斜齿轮的注射成形方法，其特征在于，所述金属粉末的颗粒直径为0.5～20μm。

3.根据权利要求1所述的制备斜齿轮的注射成形方法，其特征在于，所述粘结剂为阿克腊润滑剂。

4.根据权利要求1所述的制备斜齿轮的注射成形方法，其特征在于，所述粘结剂与金属粉末的质量百分比为0.1-0.2%。