CN102052459A - 粉末冶金分离叉及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粉末冶金分离叉及其制造方法,本发明的制造方法应用粉末冶金技术,在铁基材料中加入C、Cu、Ni、Mo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,最后少量切削加工、修整定形。粉末冶金分离叉由分离叉主体和两根分离叉臂构成,叉臂与主体的连接处相对开有凹槽。本发明相比现有技术:用料大幅减少,工时缩短,无需渗碳淬火就能满足分离叉的强度和耐磨性要求,克服了现有加工方法因淬火带来的变形、变色等缺点。本发明产品的外观质量、精度进一步提高,工艺和产品的综合成本降低、生产效率提高。

Description

粉末冶金分离叉及其制造方法
技术领域
本发明涉及汽车离合器的分离叉及其制造方法,尤其是一种粉末冶金分离叉以及该分离叉的制造方法
背景技术
分离叉是汽车离合器中的一种配合用异形组件。现有汽车离合器的分离叉通常采用45钢或采用铸钢制成,加工时需要经过机械切削加工、渗碳淬火等多道工序。以上这两种制造方法均能加工出符合使用要求的分离叉,但是也存在明显的缺点,即工艺复杂,费料、费工时,并且经过多道工序机械切削加工的产品合格率低。分离叉批量制造时,单件用料1248克,耗用工时2h以上,而加工最后获得的成品净重只有260克。
发明内容
针对现有汽车离合器分离叉及其制造方法的不足,本发明的目的是提供一种可以节省用料、节省工时,降低成本、提高加工精度的粉末冶金分离叉以及该分离叉的制造方法
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的:
粉末冶金分离叉的制造方法,该方法包括以下步骤:
(1)将粒度≥100目的原料按重量百分比配料,其中, Cu 3-5%、Ni 2-4%、Mo 1.5-3.5%、C 0.8%,以及少量微腊粉和余量的Fe粉;
(2)将以上原料放入密封容器内,搅拌混合均匀,形成合金粉;
(3)将合金粉填充到预置模中,用5-9tf/cm2的压力压制成合金钢质的坯料;
(4)将压制成形的坯料用1150-1200℃的高温烧结,在还原性气体中保温1.5-3h,然后通过水套冷却至室温;
(5)把上述已烧结成形的坯料放入精整模内挤压,通过挤压可以保证产品的外形尺寸,提高合金坯料组织致密性,从而提高耐磨性。
(6)对挤压后的坯料进行局部切削、修整、成形。通过上述工艺方法能够以最经济的方式批量制造分离叉。
作为本发明的优选技术方案,所述步骤(1)的合金粉中,Cu的含量为3.5-4.5%、Ni的含量为2.5-3.5%、Mo的含量为2-3%。
作为本发明的优选技术方案,所述步骤(3)的压力为6-8tf/cm2。
作为本发明的优选技术方案,所述步骤(4)的烧结温度为1150-1180℃,保温时间为2-2.5h。
一种粉末冶金分离叉,由分离叉主体和两根分离叉臂构成,所述两根分离叉臂分别设在分离叉主体的两端,分离叉臂与分离叉主体的连接处开有凹槽。
作为本发明的优选技术方案,所述凹槽分别设在两根分离叉臂的相对面。
作为本发明的优选技术方案,所述分离叉主体和分离叉臂上分别开有直径不等的通孔。
作为本发明的优选技术方案,所述分离叉主体的底面设为平面结构。
本发明与现有技术相比,有益效果如下:
1.  净重260g的分离叉,用料仅310g;
2.加工分离叉需用工时10min;
3.在相同情况下,无需渗碳淬火就能满足分离叉强度和耐磨性要求,克服了现有加工方法因淬火带来的变形、变色的缺点。
4.提高了产品外观质量、尺寸精度以及位置精度。
5.本发明工艺和产品综合成本低、生产效率高。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明:
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的剖视结构示意图。
具体实施方式
粉末冶金分离叉的制造方法,将粒度≥100目的原料按重量份配比,其中,3-5%的Cu、2-4%的Ni、1.5-3.5%的Mo、0.8%的C、少量的微腊粉,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的最佳含量为3.5-4.5%、Ni的最佳含量为2.5-3.5%、Mo的最佳含量为2-3%。将合金粉填充到预置模中,用5-9tf/cm2的压力压制成合金钢质的坯料,压力最佳为6-8tf/cm2。压制成形的坯料用1150-1200℃的高温烧结,并在还原性气体中保温1.5-3h,烧结温度以1150-1180℃为最佳,保温时间以2-2.5h为最佳,通过水套冷却至室温。把已烧结成形的坯料置入精整模内挤压,通过挤压可以保证产品的外形尺寸,而且可以提高合金坯料组织致密性,从而提高耐磨性。最后对合金坯料进行局部少量切削、修整成形。通过上述工艺方法能够以最经济的方式批量制造出分离叉。
下面是制造分离叉的实施例,通过实施例可以了解不同配比及不同工艺条件对分离叉性能的影响。
实施例1
在1份Fe粉中加入重量配比0.8%C、少量的微腊粉,搅拌均匀,配制成刚性的金属粉填充到预置模中,在5-9tf/cm2压力下压制成合金的坯料,坯料用高温烧结,温度为1150-1200℃,并在还原性气体中保温1.5-3h;在水套冷却至室温;把已成形的坯料置入精整模具中进一步挤压,最后局部少量切削修整定形。该实施例制造的碳钢材质分离叉易于加工,但是仍需要采用渗碳淬火来提高分离叉的耐磨性。
实施例2
将粒度≥100目的合金粉末填充到预制模中,经密封搅拌均匀,各成分按重量配比为3.5%的Cu、2.5%的Ni、2%的Mo、0.8%的C、少量的微腊粉,其余为Fe粉。在7tf/cm2压力下压制成合金钢质的坯料;坯料用1180±2℃的高温烧结,并在还原性气体中保温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;最后局部少量切削、修整定形。
本实施例与实施例1相比,可以节省大量的原材料、节省加工工时,提高产品的加工精度,提高产品的抗拉强度和耐磨性。
实施例3
将粒度≥100目的合金粉末填充到预制模中,各成分按重量配比为:4.5%的Cu、3%的Ni、3%的Mo、0.8%的C、少量的微腊粉,其余为Fe粉;在8tf/cm2压力下压制成合金钢质的坯料;坯料用1180±2℃的高温烧结,并在还原性气体中保温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;最后局部少量切削、修整定形。
本实施例与实施例1相比,可以节省大量的原材料,节省加工工时, 节省产品成本,提高产品的抗拉强度和耐磨性的同时,冲击韧性指标也有所提高。
如图1和图2所示,一种粉末冶金分离叉,由分离叉主体1和两根分离叉臂2构成,所述两根分离叉臂2分别设在分离叉主体1的两端,分离叉臂2与分离叉主体1的连接处开有凹槽3,该凹槽3分别设在两根分离叉臂2的相对面。所述分离叉主体1和分离叉臂2上分别开有直径不等的通孔4和5;分离叉主体1的底面6设为平面结构。

Claims (8)

1.一种粉末冶金分离叉的制造方法,其特征是所述方法包括以下步骤:
(1)将粒度≥100目的原料按重量百分比配料,其中, Cu 3-5%、Ni 2-4%、Mo 1.5-3.5%、C 0.8%,以及少量微腊粉和余量的Fe粉;
(2)将以上原料放入密封容器内,搅拌混合均匀,形成合金粉;
(3)将合金粉填充到预置模中,用5-9tf/cm2的压力压制成合金钢质的坯料;
(4)将压制成形的坯料用1150-1200℃的高温烧结,在还原性气体中保温1.5-3h,然后通过水套冷却至室温;
(5)把上述已烧结成形的坯料放入精整模内挤压; 
(6)对挤压后的坯料进行局部切削、修整成形。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金分离叉的制造方法,其特征是:所述步骤(1)的合金粉中,Cu的含量为3.5-4.5%、Ni的含量为2.5-3.5%、Mo的含量为2-3%。
3.根据权利要求1所述的粉末冶金分离叉的制造方法,其特征是:所述步骤(3)的压力为6-8tf/cm2。
4.根据权利要求1所述的粉末冶金分离叉的制造方法,其特征是:所述步骤(4)的烧结温度为1150-1180℃,保温时间为2-2.5h。
5.一种粉末冶金分离叉,由分离叉主体和两根分离叉臂构成,其特征是:所述两根分离叉臂分别设在分离叉主体的两端,分离叉臂与分离叉主体的连接处开有凹槽。
6.根据权利要求5所述的粉末冶金分离叉,其特征是:所述凹槽分别设在两根分离叉臂的相对面。
7.根据权利要求5所述的粉末冶金分离叉,其特征是:所述分离叉主体和分离叉臂上分别开有直径不等的通孔。
8.根据权利要求5所述的粉末冶金分离叉,其特征是:所述分离叉主体的底面设为平面结构。
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