CN103056369A - 粉末冶金制作零件的生产工艺 - Google Patents

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王锦达
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Abstract

本发明提供一种粉末冶金制作零件的生产工艺,包括以下步骤:步骤一:混料,按组分将粉末冶金材料配比准备好,在常温下将这些材料混合均匀;步骤二:模压成型,将配混均匀的材料填入模具中,用模具压制成尺寸符合要求的压坯;步骤三:烧结;步骤四:整形,将烧结坯冷却后整形,使其达到图纸所需的尺寸;步骤五:机加工,利用车床对整形后的零件进行加工处理;步骤六:蒸汽处理;步骤七:涂层,对蒸汽处理后的产品在其内孔和端面进行涂层处理,在表面形成一层聚合物耐磨层。本发明有益效果是:利用粉末冶金模具可一次性成型,且精度高,可处理结构复杂零件的优点,一次性完成传统的复杂工艺,大大降低了生产成本,减少了能耗,达到了节能减排的目的。

Description

粉末冶金制作零件的生产工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及粉末冶金技术领域,尤其涉及利用粉末冶金制作零件的生产工艺。
背景技术
[0002]目前市场上常用的零件加工多采用机械加工工艺,如铸、锻和切削加工等。采用这些加工工艺的缺点有:1、切削时会产生很多废料,这些废料多形状不一,难以再次利用,不仅造成浪费,还增加了清理切屑的麻烦。2、很难加工结构复杂的零件,或者能够加工部分结构复杂的零件,但成本高昂。
[0003] 而粉末冶金将材料科学和金属成型技术完善地结合起来,成为量大面广的高效、节材、节能的少、无切削新型加工技术。它和传统的机械加工工艺如工艺比较,用粉末冶金技术制造的机械零件具有节材、节能、无污染、投资少、见效快等特点,并具备大批量生产的高效金属成形技术。利用粉末冶金技术能够生产出用熔铸方法等其他技术无法制得的各类材料和制品,且适合于大批量高效率生产。此外,粉末冶金还可结合传统机加工方法,形成许多新工艺、新材料、新技术,为机械制造技术提供了更加广阔的发展空间。
[0004] 所以,利用粉末冶金技术制造零件已经成为一种趋势。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供粉末冶金制作零件的生产工艺,以解决现有技术中机械加工工艺中材料浪费严重和加工成本高昂等问题。
[0006]为达上述的目的,本发明提供的技术方案是:一种粉末冶金制作零件的生产工艺,包括以下步骤:
步骤一:混料,按组分将粉末冶金材料配比准备好,在常温下将这些材料混合均匀; 步骤二 :模压成型,将配混均匀的材料填入模具中,用模具压制成尺寸符合要求的压
坯;
步骤三:烧结,利用粉末冶金烧结工艺,将上述经冷压成型工艺处理的压坯在高温下烧结,烧结过程中粉末状的材料间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程,成为具有一定孔隙度和硬度的烧结坯;
步骤四:整形,将烧结坯冷却后整形,使其达到图纸所需的尺寸;
步骤五:机加工,利用车床对整形后的零件进行加工处理;
步骤六:蒸汽处理,利用蒸汽处理炉在零件的外表面形成防锈层;
步骤七:涂层,对蒸汽处理后的产品,在端面和内孔形成一层聚合物耐磨层。
[0007] 优选的,所述零件为轴承座。
[0008] 优选的,在步骤二模压成型时,施加给材料的压力为15_600MPa。
[0009] 优选的,在步骤三烧结时的温度为1120°C,烧结后压坯的硬度为80-90HB布氏硬度。
[0010] 本发明粉末冶金制作零件的生产工艺,其有益效果是:利用粉末冶金模具可一次性成型,且精度高,可处理结构复杂零件的优点,一次性完成传统的复杂工艺,大大降低了生产成本,减少了能耗,达到了节能减排的目的。
附图说明
[0011] 图1所示为轴承座压制模的结构示意图;
图2所示为利用本发明零件制作工艺生产出的轴承座结构示意图;
附图中标号的对应关系如下:
1 :内上模
2 :外上模
3 :铁粉 4:阴模
5 :外下模
6 :内下模
7 :芯棒
8 :轴承座。
具体实施方式
[0012] 下面结合附图对本发明粉末冶金制作零件的生产工艺的具体实施例做详细说明。
[0013] 以需要制作的零件是轴承座为例。需要准备的模具是轴承座压制模,如图1所示,其主要部件有:内上模1、外上模2、阴模4、外下模5、内下模6和芯棒7。
[0014] 一种粉末冶金制作轴承座的生产工艺,包括以下步骤:
步骤一:混料,在常温下将铁粉混合均匀。
[0015] 步骤二 :模压成型,阴模4与外下模5同时上浮,阴模4装配混均匀的铁粉3,内上模1、上模同时下压进阴模4,当上模进入阴模4有1/4产品高度时,阴模4与上模同时下浮,起到密度局部均匀的效果,外下模5也同时下压并压实产品,最终得到尺寸符合要求的压坯。
[0016] 步骤三:烧结,利用粉末冶金烧结工艺,将上述经冷压成型工艺处理的压坯在1120°C高温下烧结,成为具有一定孔隙度和80-90HB布氏硬度的烧结坯。
[0017] 烧结是粉末冶金工艺中最为关键的工序。压坯通过烧结过程,粉末颗粒间才能发生黏结、扩散、迁移和凝聚再结晶等一系列复杂的物理化学过程,最终使粉末颗粒由成形过程中的机械啮合变成烧结后的晶体结合。同时,随着烧结后期冷却速率不同,而得到不同组织结构和力学性能的制品。
[0018] 步骤四:整形,将烧结坯冷却后整形,烧结坯经整形后达到图纸所需尺寸,主要指高度尺寸和径向尺寸。
[0019] 步骤五:机加工,利用车床对整形后的零件进行加工处理;轴承座的槽宽需要通过机加工完成,因为粉末冶金目前无法成型侧向有台阶形状或是轴孔等不规则形状。
[0020] 步骤六:蒸汽处理,利用蒸汽处理炉在零件的外表面形成防锈层。
[0021] 步骤七:涂层,对蒸汽处理后的产品,在端面和内孔形成一层聚合物耐磨层。使高转速的轴和轴承座减少摩擦,很好的降低了摩擦系数。起到保护轴和轴承座的效果,大大提高了零件的寿命。
[0022] 经过七个步骤后,如图2所示的轴承座8即制作成功。
[0023] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.粉末冶金制作零件的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一:混料,按组分将粉末冶金材料配比准备好,在常温下将这些材料混合均匀; 步骤二 :模压成型,将配混均匀的材料填入模具中,用模具压制成尺寸符合要求的压坯; 步骤三:烧结,利用粉末冶金烧结工艺,将上述经冷压成型工艺处理的压坯在高温下烧结,烧结过程中粉末状的材料间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程,成为具有一定孔隙度和硬度的烧结坯; 步骤四:整形,将烧结坯冷却后整形,使其达到图纸所需的尺寸; 步骤五:机加工,利用车床对整形后的零件进行加工处理; 步骤六:蒸汽处理,利用蒸汽处理炉在零件的外表面形成防锈层; 步骤七:涂层,对蒸汽处理后的产品,在端面和内孔形成一层聚合物耐磨层。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金制作零件的生产工艺,其特征在于,所述零件为轴承座。
3.根据权利要求2所述的粉末冶金制作零件的生产工艺,其特征在于,在步骤二模压成型时,施加给材料的压力为15-600MPa。
4.根据权利要求2所述的粉末冶金制作零件的生产工艺,其特征在于,在步骤三烧结时的温度为1120°C,烧结后压坯的硬度为80-90HB布氏硬度。
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