CN103789575A - 一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺，同步齿轮的锌合金材料包括以下重量百分比的元素：锌88～93%、铝5～10%、铜1～2%、镁0.5～1%、镉0.1～0.5%、铁0.01～0.05%、镍0.005～0.01%。本发明的合金材料制得的同步齿轮，其抗拉强度高达450Mpa，剪切强度高达280Mpa，且延伸率大于8，耐磨性能，表面硬度为2000～2500HV，耐磨性好。本发明的同步齿轮的加工工艺简单，加工时间短，加工效率高，生产成本低。

Description

一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺

技术领域

    本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺。

背景技术

在机械制造工业中,制造齿轮所用的材料由许多种,有钢、铁、铜合金及非金属材料等，一般以钢齿轮应用最大，但钢齿轮多是通过机械加工制造的，其耐磨性能较差，其他材质的齿轮，由于各有一些不同的优点和缺陷，仅适用于一些特殊需要的场合中。目前，传统的机械加工制作齿轮的工序包括下料、锻打、粗车、正火、精车、滚齿、插齿、倒角、倒棱和磨孔等，传统的齿轮生产工序多、工艺较复杂，生产周期长，生产效率低，生产成本也比较高。现有技术中的齿轮大多由铝合金材料制成，其耐磨性、抗拉前股东、剪切强度及延伸性能均有待提高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺，该锌合金材料的同步齿轮具有耐磨性好、抗拉强度高、延伸性能好、剪切强度高的优点，同步齿轮生产工艺简单，生产效率高。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌               88～93%

铝               5～10%

铜               1～2%

镁               0.5～1%

镉               0.1～0.5%

铁               0.01～0.05%

镍               0.005～0.01%。

优选地，一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌               90～92%

铝               6～8%

铜               1～2%

镁               0.5～0.7%

镉               0.1～0.2%

铁               0.01～0.02%

镍               0.005～0.007%。

锌（Zn）的重量百分比为：88～93%。锌是一种银白色略带淡蓝色金属，密度为7.14克/立方厘米，熔点为419.5℃。在室温下，性较脆；100～150℃时，***；超过200℃后，又变脆。锌具有适用的机械性能。锌合金的加工性能优良，道次加工率可达60%～80%，中压性能优越，可进行深拉延，并具有自润滑性，延长了模具寿命，可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接，表面可进行电镀、涂漆处理，切削加工性能良好，具有优越的超塑性能。           

铝（Al）的重量百分比为：5～10%。在锌合金材料中加入铝元素有助于增加材料的硬度和抗拉强度；锌合金中含Al可增加其耐磨性，为了提高材料的抗拉强度和耐磨性，Al的重量百分比应控制在5%以上。但加入过量的Al会影响材料的韧性和加工性能，为了避免Al过高造成材料的韧性和加工性下降，Al的重量百分比应控制在10%以下。本发明中Al的重量百分比为5～10%，既可以满足材料的抗拉强度和耐磨性要求，又可以保证材料的韧性和加工性，优选的，Al的重量百分比为6～8%，更为优选的，Al的重量百分比为7%。

铜（Cu）的重量百分比为：1～2%。铜（Cu）能提高合金材料的稳定性，可以提高材料的硬度和耐磨性，在锌合金中加入Cu还可以提高剪切强度和韧性，特别是大气腐蚀性能，为了通过加入Cu提高锌合金材料的剪切强度和耐磨性，Cu的重量百分比应控制在1%以上。但加入过量的铜会降低不锈钢的机械性能，破坏锌合金材料的机械性能，会使锌合金材料在镗孔等加工时产生热脆性，因此，为了避免Cu过高造成材料的热加工性和塑性下降，Cu的重量百分比应控制在2%以下。本发明中Cu的重量百分比为1～2%，既可以满足材料的剪切强度和耐磨性要求，又可以满足材料的热加工性和塑性要求，优选的，Cu的重量百分比为1.3～1.8%，更为优选的，Cu的重量百分比为1.5%。              

镁（Mg）的重量百分比为：0.5～1%。镁是最轻的结构金属材料之一，又具有比强度和比刚度高、阻尼性和切削性好等优点。镁合金具有重量轻、比强度高、减振性好、热疲劳性能好、不易老化，又有良好的导热性、非常好的压铸工艺性能，是替代钢铁、铝合金和工程塑料的新一代高性能结构材料。在锌合金材料中加入Mg可以提高合金材料的比强度、热疲劳性能和压铸性能，故Mg的重量百分比应控制在0.5%以上；但加入过量的Mg会降低合金材料的抗拉强度，会使齿轮的强度下降、重量增加，因此，为了避免Mg过高造成材料的强度下降，Mg的重量百分比应控制在1%以下。本发明中Mg的重量百分比为0.5～1%，既可以满足材料的比强度、热疲劳性能和压铸性能要求，又可以满足材料的强度要求，优选的，Mg的重量百分比为0.6～0.8%，更为优选的，Mg的重量百分比为0.75%。    

镉（Cd）的重量百分比为：0.1～0.5%。镉作为合金组土元能配成很多合金，含镉0.1%～0.5%的锌合金，有较高的延伸性和耐磨性。    

铁（Fe）的重量百分比为：0.01～0.05%。铁是有光泽的银白色金属，硬而有延展性，熔点为1535℃，沸点3000℃，有良好的可塑性和导热性。本发明添加的铁元素为熟铁的铁粉，熟铁所含杂质少，接近于纯铁，韧性强。本发明的铁粉的用量小于0.1%则合金材料的柔韧性较差、延伸性较差，而铁粉的用量超过0.5%则合金材料的密度不够，压铸成型效果较差。在锌合金材料中加入0.01～0.05%的铁元素，能提高合金材料的延伸性能和压铸性能。

镍（Ni）的重量百分比为：0.005～0.01%。Ni对提高材料的耐腐蚀性能、力学性能和热加工性能均有积极的作用，Ni的添加还可以改善锌合金材料的塑性和韧性，量少时可以起到固溶强化的作用，量多时也会与其它元素形成析出物，起到时效强化的作用，为了通过加入Ni有效地使合金材料稳定，并且提高材料的抗拉强度和耐腐蚀性，Ni的重量百分比应控制在0.005%以上。但大量加入Ni会使得Ms点降低到以通常的淬火处理无法得到马氏体组织的情况，从而也无法令齿轮获得所需要的高强度，还会使材料的耐腐蚀性能降低，且Ni资源短缺，价格较贵，应尽量节约使用，因此，为了避免Ni过高造成材料的抗拉强度和耐腐蚀性降低以及节约成本，Ni的重量百分比应控制在0.01%以下。本发明中Ni的重量百分比为0.005～0.01%，既可以满足材料的抗拉强度和耐腐蚀性要求，又可以节约生产成本，优选的，Ni的重量百分比为0.005～0.008%%，更为优选的，Ni的重量百分比为0.006%。

其中，所述锌合金材料还包括有硅元素，其重量百分比为1～6%。

硅（Si）的重量百分比为：1～6%。硅元素起脱氧剂和改善材料耐腐蚀性的作用，同时也是增加合金材料的强度的元素，硅会发生固溶，从而产生使层错能降低并使机械特性得到改善的效果，因此，为了有效地提高材料的强度和耐腐蚀性，并起到较好的脱氧作用，硅的重量百分比应控制在1%以上。但加入大量的硅对材料的热加工性和韧性不利，对常温下成型也不利，为了避免硅过高造成材料的热加工性和韧性下降，硅的重量百分比应控制在6%以下。本发明中硅的重量百分比为1～6%，既可以满足材料的强度和耐腐蚀性要求，又可以保证材料的热加工性和韧性，且起到一定的润滑性能，提高合金的流动性，改善合金的铸造性能，优选的，硅的重量百分比为2～5%，更为优选的，硅的重量百分比为4%，硅元素在合金材料中弥散析出Si硬质相，且分布均匀，有利于提高锌合金齿轮的耐磨性、抗疲劳强度和抗咬合性，降低了锌合金的线膨胀系数。

其中，所述锌合金材料还包括有锰元素，其重量百分比为0.005～0.007%。

锰（Mn）的重量百分比为：0.005～0.007%。锰元素成本低，可以替代镍形成奥氏体，在将合金材料熔融和精炼时，Mn被用作脱氧剂，对合金材料具有很大的强化作用，能提高合金材料的剪切强度、硬度和耐磨性，为了保证材料的剪切强度和硬度，Mn的重量百分比应控制在0.005%以上。但是，Mn对高温下的抗氧化性会产生不利的作用，使材料的韧性和耐腐蚀性降低，为了避免Mn过高造成材料的韧性和耐腐蚀性下降，Mn的重量百分比应控制在0.007%以下。本发明中Mn的重量百分比为0.005～0.007%，既可以满足材料的剪切强度和耐磨性能要求，又可以保证材料的韧性和耐腐蚀性，优选的，Mn的重量百分比为0.006%。

其中，所述锌合金材料还包括有铅元素，其重量百分比为0.003～0.005%。

铅（Pb）的重量百分比为：0.003～0.005%。铅是银白色的金属，十分柔软，用指甲便能在它的表面划出痕迹。在合金材料中添加0.003～0.005%的铅有利于提升锌合金材料的拉伸性能和压铸性能。

其中，所述锌合金材料还包括有钛元素，其重量百分比为0.005～0.007%。

钛（Ti）的重量百分比为：0.005～0.007%。钛元素能提高合金材料的再结晶温度，使合金材料的晶粒细化，提高合金材料的抗拉强度，因此，为了提高材料的抗拉强度及稳定性，Ti的重量百分比应控制在0.005%以上。但Ti作为夹杂物也会影响到合金材料的表面质量，同时由于Ti在加入过程中易氧化，会给合金材料的压铸成型带来一定难度，为了避免Ti导致材料的制造工艺复杂，Ti的重量百分比应控制在0.007%以下。本发明的Ti的重量百分比为0.005～0.007%，既可以满足材料的抗拉强度及稳定性要求，又可以保证材料的质量，简化制造工艺，优选的，Ti的重量百分比为0.006%。 

其中，所述元素的化学成分满足以下公式：

94.5%≤Zn+Cu+Al≤99.5%                   ……（1）

0.16%≤10（Ni+Fe）≤Mg+Cd                ……（2）

6.5%≤Al+ Cu+4 Cd + 20Fe≤13%          ……（3）

其中，Zn、Cu、Al、Ni 、Fe、Mg和Cd分别代表各元素的重量百分比。

公式（1）的（Zn+Cu+Al）是影响合金材料的延伸性能和耐磨性的因素，锌本身的强度和硬度不高，但加入铝、铜等合金元素后，其强度和硬度均大为提高，其综合机械性能好，且抗蠕变性能也大幅度被提高。在本发明中限定在94.5%～99%范围内，当（Zn+Cu+Al）在小于94.5%时，得到的材料延伸性能较差，且耐磨性较差；当（Zn+Cu+Al）大于99%时，得到的材料热加工性和塑性较差，因此，从提高材料的延伸性和耐磨性出发，（Zn+Cu+Al）应控制在94.5%以上，从提高材料的热加工性和塑性出发，（Zn+Cu+Al）应控制在99%以下。

公式（2）的（Ni+Fe）是影响材料的抗拉强度和韧性的因素，在本发明中限定的0.16%≤10（Ni+Fe）≤Mg+Cd范围内，Fe、Ni都具有抗拉强度的作用，且Fe和Ni复配使用的效果更加显著，通过实验证明，当（Ni+Fe）小于0.0.16%时，得到的合金材料韧性较差，且抗拉强度小；当（Ni+Fe）大于Mg+Cd时，导致材料的塑性和硬度下降。

公式（3）的（Al+ Cu+4 Cd + 20Fe）是影响材料硬度和耐磨性的因素，在本发明中限定在的6.5%～13%范围内，Al 、Cu、Cd和Fe都能提高材料和硬度和耐磨性，且四种元素复配使用的效果更加显著，通过实验证明，当（Al+ Cu+4 Cd + 20Fe）小于6.5%时，得到的材料硬度和耐磨性较差，当（Al+ Cu+4 Cd + 20Fe）大于13%时，导致材料的加工性能下降，且成本增加。因此，从提高材料的硬度和耐磨性出发，（Al+ Cu+4 Cd + 20Fe）应控制在6.5%以上，从提高材料的加工性能和节省成本出发，（Al+ Cu+4 Cd + 20Fe）应控制在13%以下。

一种同步齿轮的生产工艺，其加工步骤包括：

步骤A、将上述重量百分比的原料依次投入熔炉中，使各原料高温熔融，熔融温度为400～500℃；优选地，熔融温度为400～430℃。

步骤B、对上述熔融过程中的原料进行搅拌，熔融时间为3～6h，每隔30～45min搅拌一次，每次搅拌1～3min；优选地，每隔30min搅拌一次，每次搅拌2min。

步骤C、利用自动送料输送机将搅拌均匀的熔融金属输送到保温炉中，保温炉自动将熔融金属注入到压铸机内压铸成型，冷却，得到同步齿轮粗成品；自动送料输送机为与自动送料***配合使用的输送机，其能将搅拌好的熔融金属自动输送到保温炉中，

步骤D、精加工：用去毛刺、披锋机对同步齿轮粗成品进行去除毛刺、披锋，并用镗孔机对齿轮进行镗孔加工，得到同步齿轮成品。去除毛刺、披锋机为本申请人提交的申请号为201420054873.6的齿轮倒棱、去毛刺披锋机，可将同步齿轮粗成品的毛刺、披锋一次性去除，且能同时实现同步齿轮的倒棱加工，最后利用镗孔机对同步齿轮红心进行镗孔加工，即可得到同步齿轮成品。

其中，所述步骤C中，冷却时间为1～10秒。优选地，冷却时间为1～5秒，更优选地，冷却时间为2秒。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为3.5～7h。优选地，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为3.5～5h，更优选地，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为4h。

本发明的有益效果为：本发明的合金材料制得的同步齿轮，其抗拉强度高达450Mpa，剪切强度高达280 Mpa，且延伸率大于8，耐磨性能，表面硬度为2000～2500HV，耐磨性好。本发明的同步齿轮的加工工艺简单，加工时间短，加工效率高，生产成本低。

本发明的优点还包括有：

（1）本发明的锌合金材料加入了Cu、Al、Cd、Fe、Mg和Ni元素，能显著提高材料的延伸性能、抗拉强度、剪切强度和耐磨性，制得的同步齿轮的强度和硬度大大提高，材料的综合机械性能好，且抗蠕变性能也大幅度被提高，尤其适用于家电类产品中。

（2）本发明的锌合金材料还添加有硅元素，Si起脱氧剂和改善材料耐腐蚀性的作用，同时也是增加合金材料的强度的元素，Si会发生固溶，从而产生使层错能降低并使机械特性得到改善的效果。

（3）本发明的锌合金材料还添加有锰元素，其原料成本低，将合金材料熔融和精炼时，Mn被用作脱氧剂，对合金材料具有很大的强化作用，能提高合金材料的剪切强度、硬度和耐磨性。

（4）本发明的锌合金材料还添加有铅元素，Pb有利于提升锌合金材料的拉伸性能和压铸性能。

（5）本发明的锌合金材料还添加有钛元素，Ti能提高合金材料的再结晶温度，使合金材料的晶粒细化，提高合金材料的抗拉强度及稳定性，简化制造工艺。

（6）与传统的机械加工制作齿轮的工序（包括下料、锻打、粗车、正火、精车、滚齿、插齿、倒角、倒棱和磨孔等）和生产加工时间（通常为10～15天）相比，本发明利用压铸机一次压铸成型，生产工艺简单、加工时间短，齿轮的冷却定型时间仅需要1～10秒，且整个齿轮的生产加工仅需要3.5～7h，生产周期短，加工效率高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌93%、铝5%、铜1.15%、镁0.55%、镉0.28%、铁0.015%、镍0.005%。

一种同步齿轮的生产工艺，其加工步骤包括：

步骤A、将上述重量百分比的原料依次投入熔炉中，使各原料高温熔融，熔融温度为400℃；

步骤B、对上述熔融过程中的原料进行搅拌，熔融时间为6h，每隔30min搅拌一次，每次搅拌3min；

步骤C、利用自动送料输送机将搅拌均匀的熔融金属输送到保温炉中，保温炉自动将熔融金属注入到压铸机内压铸成型，冷却，冷却时间为1秒，得到同步齿轮粗成品；

步骤D、精加工：用去毛刺、披锋机对同步齿轮粗成品进行去除毛刺、披锋，并用镗孔机对齿轮进行镗孔加工，得到同步齿轮成品。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为7h。这里时间再平衡一下。

实施例2。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌92.5%、铝5.5%、铜1.2%、镁0.62%、镉0.15%、铁0.024%、镍0.006%。

一种同步齿轮的生产工艺，其加工步骤包括：

步骤A、将上述重量百分比的原料依次投入熔炉中，使各原料高温熔融，熔融温度为430℃；

步骤B、对上述熔融过程中的原料进行搅拌，熔融时间为5h，每隔35min搅拌一次，每次搅拌2min；

步骤C、利用自动送料输送机将搅拌均匀的熔融金属输送到保温炉中，保温炉自动将熔融金属注入到压铸机内压铸成型，冷却，冷却时间为5秒，得到同步齿轮粗成品；

步骤D、精加工：用去毛刺、披锋机对同步齿轮粗成品进行去除毛刺、披锋，并用镗孔机对齿轮进行镗孔加工，得到同步齿轮成品。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为5.5h。

实施例3。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌92%、铝6%、铜1.2%、镁0.65%、镉0.1%、铁0.044%、镍0.006%。

一种同步齿轮的生产工艺，其加工步骤包括：

步骤A、将上述重量百分比的原料依次投入熔炉中，使各原料高温熔融，熔融温度为500℃；

步骤B、对上述熔融过程中的原料进行搅拌，熔融时间为3h，每隔45min搅拌一次，每次搅拌1min；这里搅拌一次已经花了近4小时，与下面3.5小时不符。

步骤C、利用自动送料输送机将搅拌均匀的熔融金属输送到保温炉中，保温炉自动将熔融金属注入到压铸机内压铸成型，冷却，冷却时间为10秒，得到同步齿轮粗成品；

步骤D、精加工：用去毛刺、披锋机对同步齿轮粗成品进行去除毛刺、披锋，并用镗孔机对齿轮进行镗孔加工，得到同步齿轮成品。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为3.5h。

实施例4。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌89%、铝6.5%、铜1.4%、镁0.74%、镉0.32%、铁0.033%、镍0.007%、硅2%。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为4h。本实施例的同步齿轮的其余生产工艺与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例5。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌91.6%、铝6%、铜1.5%、镁0.7%、镉0.15%、铁0.036%、镍0.008%、锰0.006%。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为5h。本实施例的同步齿轮的其余生产工艺与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例6。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌90.2%、铝6.6%、铜2%、镁1%、镉0.18%、铁0.012%、镍0.005%、铅0.003%。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为6.5h。本实施例的同步齿轮的其余生产工艺与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例7。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌90.5%、铝7.2%、铜1.67%、镁0.5%、镉0.1%、铁0.019%、镍0.006%、钛0.005%。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为4h。本实施例的同步齿轮的其余生产工艺与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例8。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌88.5%、铝8%、铜1.6%、镁0.72%、镉0.13%、铁0.038%、镍0.007%、硅1%、锰0.005%。

本实施例的同步齿轮的生产工艺与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例9。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌89%、铝5.6%、铜1.65%、镁0.6%、镉0.11%、铁0.028%、镍0.008%、硅3%、铅0.004%。

本实施例的同步齿轮的生产工艺与实施例2相同，这里不再赘述。

实施例10。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌88.7%、铝5%、铜1.3%、镁0.8%、镉0.34%、铁0.045%、镍0.009%、硅3.8%、钛0.006%。

本实施例的同步齿轮的生产工艺与实施例2相同，这里不再赘述。

实施例11。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌90%、铝7.4%、铜1.75%、镁0.61%、镉0.2%、铁0.025%、镍0.005%、锰0.005%、铅0.005%。

本实施例的同步齿轮的生产工艺与实施例3相同，这里不再赘述。

实施例12。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌88.2%、铝9%、铜1.4%、镁0.95%、镉0.4%、铁0.034%、镍0.007%、铅0.004%、钛0.005%。

本实施例的同步齿轮的生产工艺与实施例4相同，这里不再赘述。

实施例13。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌88.3%、铝5.1%、铜1%、镁0.52%、镉0.21%、铁0.047%、镍0.01%、硅4.8%、锰0.006%、钛0.007%。

一种同步齿轮的生产工艺，其加工步骤包括：

步骤A、将上述重量百分比的原料依次投入熔炉中，使各原料高温熔融，熔融温度为420℃；

步骤B、对上述熔融过程中的原料进行搅拌，熔融时间为5.5h，每隔30min搅拌一次，每次搅拌2.5min；

步骤C、利用自动送料输送机将搅拌均匀的熔融金属输送到保温炉中，保温炉自动将熔融金属注入到压铸机内压铸成型，冷却，冷却时间为2秒，得到同步齿轮粗成品；

步骤D、精加工：用去毛刺、披锋机对同步齿轮粗成品进行去除毛刺、披锋，并用镗孔机对齿轮进行镗孔加工，得到同步齿轮成品。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为6h。

实施例14。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌90%、铝7.1%、铜1.61%、镁0.9%、镉0.35%、铁0.015%、镍0.008%、锰0.007%、铅0.003%、钛0.007%。

一种同步齿轮的生产工艺，其加工步骤包括：

步骤A、将上述重量百分比的原料依次投入熔炉中，使各原料高温熔融，熔融温度为430℃；

步骤B、对上述熔融过程中的原料进行搅拌，熔融时间为4h，每隔30min搅拌一次，每次搅拌2min；

步骤C、利用自动送料输送机将搅拌均匀的熔融金属输送到保温炉中，保温炉自动将熔融金属注入到压铸机内压铸成型，冷却，冷却时间为3秒，得到同步齿轮粗成品；

步骤D、精加工：用去毛刺、披锋机对同步齿轮粗成品进行去除毛刺、披锋，并用镗孔机对齿轮进行镗孔加工，得到同步齿轮成品。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为4.5h。

实施例15。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌88%、铝7.3%、铜1%、镁0.76%、镉0.38%、铁0.035%、镍0.009%、硅2.5%、锰0.005%、铅0.005%、钛0.006%。

一种同步齿轮的生产工艺，其加工步骤包括：

步骤A、将上述重量百分比的原料依次投入熔炉中，使各原料高温熔融，熔融温度为480℃；

步骤B、对上述熔融过程中的原料进行搅拌，熔融时间为3.5h，每隔40min搅拌一次，每次搅拌1.5min；

步骤C、利用自动送料输送机将搅拌均匀的熔融金属输送到保温炉中，保温炉自动将熔融金属注入到压铸机内压铸成型，冷却，冷却时间为6秒，得到同步齿轮粗成品；

步骤D、精加工：用去毛刺、披锋机对同步齿轮粗成品进行去除毛刺、披锋，并用镗孔机对齿轮进行镗孔加工，得到同步齿轮成品。

其中，所述步骤A至所述步骤D的加工时间为4h。

以上所述实施方式，只是本发明的较佳实施方式，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种同步齿轮的锌合金材料，其特征在于，包括以下重量百分比的元素：

锌               88～93%

铝               5～10%

铜               1～2%

镁               0.5～1%

镉               0.1～0.5%

铁               0.01～0.05%

镍               0.005～0.01%。

2.根据权利要求1所述的一种同步齿轮的锌合金材料，其特征在于：包括以下重量百分比的元素：

锌               90～92%

铝               6～8%

铜               1～2%

镁               0.5～0.7%

镉               0.1～0.2%

铁               0.01～0.02%

镍               0.005～0.007%。

3.根据权利要求1所述的一种同步齿轮的锌合金材料，其特征在于：所述锌合金材料还包括有硅元素，其重量百分比为1～6%。

4.根据权利要求1所述的一种同步齿轮的锌合金材料，其特征在于：所述锌合金材料还包括有锰元素，其重量百分比为0.005～0.007%。

5.根据权利要求1所述的一种同步齿轮的锌合金材料，其特征在于：所述锌合金材料还包括有铅元素，其重量百分比为0.003～0.005%。

6.根据权利要求1所述的一种同步齿轮的锌合金材料，其特征在于：所述锌合金材料还包括有钛元素，其重量百分比为0.005～0.007%。

7.根据权利要求1所述的一种同步齿轮的锌合金材料，其特征在于：所述元素的化学成分满足以下公式：

94.5%≤Zn+Cu+Al≤99.5%                     ……（1）

0.16%≤10（Ni+Fe）≤Mg+Cd                  ……（2）

6.5%≤Al+ Cu+4 Cd + 20Fe≤13%              ……（3）

其中，Zn、Cu、Al、Ni 、Fe、Mg和Cd分别代表各元素的重量百分比。

8.一种同步齿轮的生产工艺，其特征在于，利用权利要求1～7中任意一项所述的同步齿轮的锌合金材料进行加工，其加工步骤包括：

步骤A、将上述重量百分比的原料依次投入熔炉中，使各原料高温熔融，熔融温度为400～500℃；

步骤B、对上述熔融过程中的原料进行搅拌，熔融时间为3～6h，每隔30～45min搅拌一次，每次搅拌1～3min；

步骤C、利用自动送料输送机将搅拌均匀的熔融金属输送到保温炉中，保温炉自动将熔融金属注入到压铸机内压铸成型，冷却，得到同步齿轮粗成品；

步骤D、精加工：用去毛刺、披锋机对同步齿轮粗成品进行去除毛刺、披锋，并用镗孔机对齿轮进行镗孔加工，得到同步齿轮成品。

9.根据权利要求8所述的一种同步齿轮的生产工艺，其特征在于：所述步骤C中，冷却时间为1～10秒。

10.根据权利要求8所述的一种同步齿轮的生产工艺，其特征在于：所述步骤A至所述步骤D的加工时间为3.5～7h。