CN101890499A - 汽车变速器换挡机构异型组件的制造方法 - Google Patents

汽车变速器换挡机构异型组件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了汽车变速器换挡机构异型组件的制造方法，利用本方法可实现高效批量生产汽车变速器中的汽车变速器换挡机构异型组件。本发明通过下述技术方案予以实现：向预制模中填充经搅拌混合均匀，粒度≥100目的合金粉末材料，其按重量配比为5～7％Cu、2～4％Ni、1.5～2.5％稀土元素La、1.0％C、0.5％硬脂酸锌，其余为Fe粉；在8～12tf/cm2下压制成合金钢质的坯料；坯料用1090～1150℃的高温烧结，并在还原性气体氮气中保温1.5～3h；冷却至室温后将已成形的坯料置入精整模中进一步挤压，挤压余量外径为80～160μm、内径60～130μm；最后局部少量车切削修整定形。

Description

汽车变速器换档机构异型组件的制造方法
技术领域
本发明是关于汽车变速器换档机构异型组件的制造方法，汽车变速器换档机构异型组件是汽车变速器中一种相配合的异形组件，更具体地说，本发明是一种关于汽车变速器中异形零部件的制造方法。
背景技术
汽车变速器换档机构异型组件及其它异形零部件的制造方法，常规采用45碳钢棒料或用45碳钢坯料焊接成形，经多工序机械切削加工、高频淬火而成，以上两种制造方法均能加工出符合使用要求的汽车变速器换档机构异型组件，缺点是费料、费工时，多工序机械切削加工产品合格率低。汽车变速器换档机构异型组件批量制造时用料930g、净重240g、耗用工时6h以上。
发明内容
本发明的目的是克服汽车变速器换档机构异型组件现有制造方法的缺点，提供一种节省用料，节省工时、提高加工精度的制造方法。
本发明的技术方案是：改金属切削成形为用模具压制成形，应用粉末冶金温压成型技术，在铁基材料中加Cu、Ni、稀土元素La合金元素，制成合金钢质的坯料，经高温烧结、冷却、精整模挤压、少量车切削加工成型。
本发明通过下述技术方案予以实现：向预制模具中填充经搅拌混合均匀粒度≥100目的合金粉末材料，各成分按其重量配比为5～7％Cu、2～4％Ni、1.5～2.5％稀土元素La、1.0％C、0.5％硬脂酸锌，其余为Fe粉；在8～12tf/cm2下压制成合金钢质的坯料；坯料用1090～1150℃的高温烧结，并在还原性气体氮气中保温1.5～3h；通过水道冷却至室温；把已成型的坯料置入精整模中进一步挤压，挤压余量外径80～160μm、内径60～130μm；最后局部少量车切削加工成型。
上述合金粉末材料按重量配比最好为5.5～6.5％Cu、2.5～3.5％Ni、1.75～2.25％稀土元素La、1.0％C、0.5％硬脂酸锌，其余为Fe粉。压制力最好为9～11tf/cm2；烧结温度最好为1110～1130℃；保温时间最好在2～2.5h；精整挤压余量外径最好是80～160μm、内径最好是60～130μm。
本发明与现有技术相比，有益效果如下：
1、净重240g的汽车变速器换档异型组件用料仅360g；
2、汽车变速器换档异型组件用工时4min；
3、在相同工况下，无需要高频淬火就能满足强度和耐磨要求，克服了因淬火带来的变形、变色的缺点；
4、提高了形状、变色的缺点；
5、综合成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。各成分按重量配比将粒度≥100目的5～7％Cu、2～4％Ni、1.5～2.5％稀土元素La、1.0％C、0.5％硬脂酸锌，其余为Fe粉置入密封容器内，搅拌混合均匀成合金粉，合金粉中Cu最佳含量为5.5～6.5％、Ni最佳含量为2.5～3.5、稀土元素La最佳含量1.25～2.25％。将合金粉填充到预制模中，用8～12tf/cm2压制成合金钢质的坯料，压制力最佳为9～11tf/cm2。压制成形的坯料用1090～1150℃的高温烧结，并在还原性气体氮气中保温1.5～3h，烧结温度以1110～1130℃为最佳，保温时间以2～2.5h为最佳。通过水道冷却至室温。把已烧结成形的坯料置入精整模内挤压，挤压余量外径80～160μm、内径60～130μm；通过挤压可提高合金坯料组织致密性，从而提高耐磨性，最佳挤压余量外径100～140μm、内径80～110μm。最后局部少量切削加工成型。通过上述工艺方法可最经济地批量制造出汽车变速器换档机构异型组件及其它异形零部件。
下面是制造汽车变速器换档异型组件的实例。通过实例可了解在不同配比及不同工艺条件下汽车变速器换档机构异型组件性能影响。
对比例：在Fe粉加重量配比1.0％C、0.5％硬脂酸锌，搅拌均匀，配制成碳钢性质的金属粉填充至预制模中，在8～12tf/cm2下压制成合金钢质的坯料，坯料用高温烧结，温度1110～1130℃，并在还原性气体氮气中保温1.5～3h；在水道中冷却至室温；把已成形的坯料置入精整模中进一步挤压，挤压余量外径80～160μm、内径60～130μm；最后局部少量车切削加工成型，该方案制造出碳钢材质的汽车变速器换档机构异型组件易加工，但仍需要用高频淬火来提高耐磨性。
实施例1：向预制模中填充经密封搅拌混合均匀的粒度≥100目的的合金粉末材料，各成分按重量配比为5％Cu、2％Ni、1.5％稀土元素La、1.0％C、0.5％硬脂酸锌，其余为Fe粉；在10tf/cm2下压制成合金钢质的坯料；坯料用1120±10℃的高温烧结，并在还原性气体氮气中保温2.5h；通过水道冷却至室温；把已成形的坯料置入精整模中进一步挤压，挤压余量外径90μm、内径70μm；最后局部少量车切削加工成型。本实施例与原有制造方法相比可大量节省原料、加工工时，提高加工精度，提高抗拉强度及耐磨性。
实施例2：向预制模中填充经密封搅拌混合均匀的粒度≥100目的的合金粉末材料，各成分按重量配比为6％Cu、3％Ni、2％稀土元素La、1.0％C、0.5％硬脂酸锌，其余为Fe粉；在11tf/cm2下压制成合金钢质的坯料；坯料用1120±10℃的高温烧结，并在还原性气体氮气中保温2.5h；通过水套冷却至室温；把已成形的坯料置入精整模中进一步挤压，挤压余量外径90μm、内径70μm；最后局部少量车切削修整定形。本实施例与原有制造方法相比可大量节省原料、加工工时，提高抗拉强度、耐磨性的同时，冲击韧性指标也有所提高。

Claims (5)

1.一种汽车变速器换档机构异型组件的制造方法，其特征是，用一组合金粉末材料经混合、压制、烧结、精整而成形的粉末冶金温压成型的工艺方法，它包括下列步骤：(1)向预制模中填充经搅拌混合均匀，粒度≥100目的合金粉末材料，各成分按其重量配比为5～7％Cu、2～4％Ni、1.5～2.5％稀土元素La、1.0％C、0.5％硬脂酸锌，其余为Fe粉；(2)在9～12tf/cm2下压制成合金钢质的坯料；(3)坯料用1090～1150℃的高温烧结，并在还原性气体氮气中保温1.5～3h；(4)通过水道冷却至室温；(5)把已烧结成形的坯料置入精整模进一步挤压，挤压余量外径80～160μm、内径60～130μm；(6)局部少量车切削加工成型。
2.根据权利要求1所述的汽车变速器换档机构异型组件的制造方法，其特征是合金粉末按重量配比为5～7％Cu、2～4％Ni、1.5～2.5％稀土元素La、1.0％C、0.5％硬脂酸锌，其余为Fe粉。
3.根据权利要求1所述的汽车变速器换档机构异型组件的制造方法，其特征是所述的压制成形力在9～12tf/cm2。
4.根据权利要求1所述的汽车变速器换档机构异型组件的制造方法，其特征是所述的高温烧结为1090～1150℃，并在还原气体中保温1.5～3h。
5.根据权利要求1所述的汽车变速器换档机构异型组件的制造方法，其特征是所述的精整挤压，挤压余量外径为80～160μm、内径60～130μm。
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