CN103846444A

CN103846444A - 一种摩托车机油泵齿轮的制造方法

Info

Publication number: CN103846444A
Application number: CN201210508851.8A
Authority: CN
Inventors: 雷啸春; 黄忠荣; 骆大国; 聂勋伦; 刘志军
Original assignee: CHONGQING JU-NENG POWDER METALLURGY Co Ltd
Current assignee: CHONGQING JU-NENG POWDER METALLURGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: CN103846444B

Abstract

一种摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：以金属粉末为原料且填充到摩托车机油泵齿轮模具中，压制成型后进行烧结。本发明以金属粉末为原料通过压制、烧结使金属粉末合金化成为合金钢，完全无机械切削加工，不仅避免了钢材的浪费，大幅度节约了钢铁资源，而且生产出的摩托车机油泵齿轮具有钢的机械性能，进一步提高了其机械性能和产品整体质量，也大幅度提高了生产效率。本发明生产工艺简单，产品精度高，一致性好，保证了大批量生产的产品质量稳定性。

Description

一种摩托车机油泵齿轮的制造方法

技术领域

本发明涉及一种摩托车机油泵齿轮，具体涉及一种摩托车机油泵齿轮的制造方法。

背景技术方法

目前对摩托车机油泵齿轮的制造均以钢材为原料锻造加工制得，具体步骤为：以20CrMo或20CrMnTi钢为原料，依次经过⒈锻造－⒉正火－⒊表面处理（去氧化皮）－⒋车加工（车削端面、外圆、内孔）－⒌车加工（车削另一端面、台阶）－⒍拉加工（拉削中心扁孔）－⒎钻加工（钻削四个边孔）－⒏滚齿－⒐剃齿－⒑热处理（渗碳淬火回火）－⒒表面处理（去氧化皮）等多道工序加工制得。

但上述对摩托车机油泵齿轮的制备方法存在的缺陷为：加工余量大，造成钢铁材料资源浪费；加工过程多，加工周期长，造成能源、人力资源浪费；加工表面质量差，尺寸精度一致性差；拉削中心扁孔和剃齿制作生产效率低，刀具磨损快、消耗多、成本高。各机构也尝试用其他方法制备，试图提高生产效率、降低成本，但一直效果不理想，甚至生产出的机油泵齿轮达不到基本使用要求。

发明目的

本发明的目的在于提供一种完全无机械切削加工，无加工余量，且生产效率高的摩托车机油泵齿轮的制造方法，制得的产品使用啮合精度高、力学性能好。

本发明的目的是这样实现的，一种摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：以金属粉末为原料在模具中压制成型后进行烧结。

本发明的制造工艺流程为：混料→压型→烧结→整形→热处理淬火

上述压制的工艺条件包括压制压力为120-165吨；优选地，压制产品密度为6.8-7.3g/cm³。

上述烧结的工艺条件包括烧结温度：900-1250℃；烧结时间：3-10小时；烧结气氛：氮氢混合气体。

上述金属粉末为铁粉、铜粉、镍粉和钼粉中的两种或两种以上。优选地，铁粉为粉末冶金用铁粉，如：还原铁粉FHY100.25、还原铁粉FHY100.27、还原铁粉FHY80.25、还原铁粉FHY80.27、雾化铁粉LAP100.29、雾化铁粉FSY100.28、雾化铁粉FSY200.30、雾化铁粉FSY100.30、雾化铁粉300W、雾化铁粉HAP100.30。铁粉外观为：银灰色细粉末，铁：≥98.5%，Mn：≤0.4%，Si：≤0.15%，C：≤0.05%，S：≤0.025%，盐酸不溶物：≤0.4%，氢损：≤0.45%，松装密度：2.4～3.05g/cm³流动性：≤35s/50g，粒度为：80～200目。上述铜粉为电解铜粉，如：电解铜粉FTD1、电解铜粉FTD2、电解铜粉FTD3。Cu 粉外观为：浅玫瑰红色微细粉末，铜：≥99.7%，Fe：≤0.02%，0：≤0.20%，C：≤0.05%， S：≤0.004%，水份：≤0.05%，硝酸处理后灼烧残渣：≤0.05%，松装密度：1.2～2.3g/cm³流动性：粒度为：－200目。钼粉为钼铁合金粉，如：钼铁合金粉FeMo60A、钼铁合金粉FeMo55A、钼铁合金粉FeMo50A。钼铁合金粉外观为：深灰色微细粉末，钼：≥55%，S：≤0.1%，P：≤0.08%， C：≤0.03%，Si：≤1.0%，水份：≤0.05%，粒度为：－200目。镍粉为羰基镍粉，如：羰基镍粉FTN-4、羰基镍粉FTN-5、羰基镍粉T123、羰基镍粉H123。羰基镍粉外观为：深灰色微细粉末，镍：≥99.68%，Fe：≤0.01%，0：≤0.15%，C：≤0.1%，水份：≤0.05%，松装密度：0.5～2.7g/cm³，粒度为：－325目。

为了提高产品机械性能，上述金属粉末中加有石墨粉，所述石墨粉为粉末冶金用石墨粉。优选为鳞片石墨粉GF-1、鳞片石墨粉F-1、胶体石墨粉F-2、胶体石墨粉F-特2。石墨粉外观为：黑灰色微细粉末，固定碳：≥99%，水份：≤0.2%，灰份：≤0.7%，挥发份：≤0.2%，硫：≤0.1%，酸溶铁：≤0.5%，粒度：-325目。

为了提高产品表面质量，上述金属粉末中加有润滑剂，所述润滑剂为硬脂酸锌或微粉蜡或合成蜡等粉末冶金用润滑剂。优选为：合成蜡E-203、合成蜡E-206、合成蜡E-209、合成蜡W-SF、复合蜡KB-11、微粉蜡W-special、硬脂酸锌。润滑剂外观为：白色微细粉末，水份：≤0.2%，胺值：≤3.0%，酸值：≤6.0%，灰份：≤0.1%，熔点：141～145℃，粒度：-200目。

进一步地，为了提高产品的力学性能，组织更加紧密，晶粒更细化，上述原料优选的配方为：C 0.1～2%，润滑剂0.1～2%，余量为Fe；或C：0.1～2%，润滑剂：0.1～2%，Cu：0.1～5%，余量为Fe；或C：0.1～2%，润滑剂：0.1～2%，Cu：0.1～5%，Ni：0.1～4%，余量为Fe；或C：0.1～2%，润滑剂：0.1～2%，Cu：0.1～5%，Mo：0.1～3.5%，余量为Fe；或C：0.1～2%，润滑剂：0.1～2%，Cu：0.1～5%，Ni：0.1～4%，Mo：0.1～3.5%，余量为Fe。

压制成型前，上述金属粉末与润滑剂要在混合设备中进行混合，所述混合设备为锥形混料机或V形混料机或三维混料机。混料时间为30～50分钟。

上述压制采用的设备为液压机或机械压机。

上述压制成型后的摩托车机油泵齿轮采用烧结设备烧结，所述烧结设备为网带炉或推舟炉。

上述模具包括阴模、上冲和下一冲和下二冲和中芯棒和边芯棒，所述阴模内设有模腔，模腔内设有所述下一冲、下二冲、中芯棒、边芯棒且与所述上冲构成摩托车机油泵齿轮模型。

压制成型时，先将金属粉末装填进所述模腔里，上冲向下压制，使金属粉末压制成摩托车机油泵齿轮，然后上冲上行，摩托车机油泵齿轮出模。

有益效果：

1.利用本发明提高了制得的摩托车机油泵齿轮硬度和强度，力学性能在用三针法检测时，能承受压溃力达到6500牛顿以上。摩托车机油泵齿轮的材料组织更加紧密，产品加工后体积小；产品材料组织晶粒更细化，在250倍显微镜下观察金相组织细密。本发明将金属粉末合金化成为合金钢，生产出的摩托车机油泵齿轮具有钢的机械性能，其机械性能、硬度和耐磨性等产品整体质量均完全满足使用要求。

2. 本发明采用模具压制成型，产品精度高，一致性好，保证了批量生产的产品质量稳定性。产品烧结体呈现珠光体+铁素体金相组织，外观质量好。

3. 本发明以金属粉末为原料通过压制、烧结使金属粉末合金化成为合金钢，制成的摩托车机油泵齿轮完全无机械切削加工，无加工余量，避免了钢材的浪费，大幅度节约了钢铁资源和动力能源。现有采用传统的用圆钢机械加工摩托车机油泵齿轮的制造方法其钢材消耗为175g/件，本发明钢材消耗仅为87g/件，与现有传统制造方法相比，本发明机械切削加工余量极少，可节约钢材原料50.28％；按市场年需400万件摩托车机油泵齿轮计算，每年可节约钢材352吨；按每吨钢材5000元计算，每年可节约钢材原料成本176万元；

同时，由于本发明工艺简单，工序少，现有传统制造方法的人工成本为0.55元/件，本发明的人工成本为0.185元/件，与现有传统制造方法相比，可节约人工成本66.36％，大幅度降低了生产成本，有利于降低售价，提高竞争力。

4. 现有传统制造方法的摩托车机油泵齿轮生产效率为0.5件/分钟，本发明生产效率为6件/分钟，是现有传统制造方法的12倍，大幅度提高了生产效率。有利于实现大规模生产。

5.本发明通过压制所述阴模齿轮孔壁、上冲的下面和下一冲和下二冲的上端面以及中芯棒和边芯棒的外壁所围成的型腔内的金属粉末形成摩托车机油泵齿轮，精度高，一致性好，批量质量的稳定性好；尺寸精度和外观质量以及使用效果大大优于传统工艺生产的机油泵齿轮，且完全无加工余量、生产效率高，制得的产品使用啮合精度高、力学性能好。

附图说明

图1为本发明模具装配示意图；

图2为本发明模具装粉状态装配示意图；

图3为摩托车机油泵齿轮的俯视图；

图4为图2的左视图。

具体实施方式

实施例1，参见图1、2、3：一种用于制造摩托车机油泵齿轮的模具，包括外侧面设有凸台的圆柱形阴模5、上冲3、下一冲8、下二冲11及中芯棒15和带有芯棒接杆的边芯棒14，所述下一冲穿入所述阴模5内套内，所述下二冲11穿入所述下一冲8内，所述阴模5上设置有贯穿轴心孔的齿轮型腔，所述下二冲11上设有与所述上冲3上的所述中芯通孔和边芯通孔对应的中芯通孔和边芯通孔，中芯棒15和带有芯棒接杆的边芯棒14通过下二冲11穿过所述阴模5，其上部由设有中芯通孔和边芯通孔的上冲3通过中芯棒15和边芯棒14的接杆连接，通过压制所述阴模5齿轮型腔孔壁、上冲3的下面和下一冲8和下二冲11的上端面以及中芯棒15和边芯棒14的外壁所围成的型腔内的金属粉末形成机油泵齿轮4。

进一步参见图2：为了压制成所需的摩托车冷却泵齿轮，在压制前，所述下一冲的上端面设于所述阴模齿轮型腔的中部，所述下二冲的上端面高于所述下一冲的上端面，所述中芯棒和边芯棒的上端面与所述阴模的上端面在同一平面。

进一步参见图1：为了使所述阴模、上冲、下一冲和下二冲方便与压机固定连接，所述模具还包括阴模座7、上冲座1、下一冲座10、下二冲座13和芯棒座17，所述阴模5与阴模座7连接、所述上冲3与上冲座1连接，所述下一冲8、下二冲11分别与下一冲座10、下二冲座13连接、所述中芯棒15和边芯棒（14）座于所述芯棒座17上。

进一步参见图1：为了保证所述阴模、上冲、下一冲、下二冲、中芯棒和边芯棒与所述阴模座、上冲座、下一冲座、下二冲座和所述芯棒座连接固定，所述阴模5的下部与通过阴模压圈6与所述阴模座7连接，所述上冲3的上部通过上冲压盖2与上冲座1连接，所述下一冲8的下部、下二冲11的下部、所述中芯棒15和边芯棒14的下部分别通过下一冲压盖9、下二冲压盖12、芯棒压盖16与下一冲座10、下二冲座13、芯棒座17连接。

实施例2，一种摩托车机油泵齿轮的制造方法，以金属粉末为原料，金属粉末选用铁粉、铜粉、镍粉和钼粉中的两种或两种以上，加入石墨粉, 所述石墨粉为粉末冶金用石墨粉，再加入润滑剂混合后装填到模具中，压制成型后进行烧结制得。

压制成型前，金属粉末、石墨粉与润滑剂在混合设备中进行混合，混合设备选用锥形混料机或V形混料机或三维混料机，混料时间为50分钟。

压制采用液压机或机械压机，工艺条件为压制压力：140吨；压制产品密度：7.0g/cm³。

烧结采用网带炉或推舟炉，烧结气氛为氮氢混合气体，工艺条件为烧结温度：1150℃；烧结时间：8小时。

实施例3，一种摩托车机油泵齿轮的制造方法，参见实施例1，与实施例1不同点在于，混料时间为30分钟；压制工艺条件为压制压力120吨；压制产品密度为6.8g/cm³。

烧结工艺条件为烧结温度为1000℃；烧结时间为3小时。

实施例4，一种摩托车机油泵齿轮的制造方法，参见实施例1，与实施例1不同点在于：混料时间为40分钟。压制工艺条件为压制压力165吨；压制产品密度为7.3g/cm³。

烧结工艺条件为烧结温度1250℃；烧结时间为10小时。

实施例5

各参数选择如表1所示，其它操作同实施例2。

表1

Claims

1.一种摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：以金属粉末为原料在模具中压制成型后进行烧结。

2.如权利要求1所述的摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：所述压制的工艺条件包括压制压力：120-165吨。

3.如权利要求2所述的摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：压制产品密度：6.8-7.3g/cm³。

4.如权利要求1、2或3所述的摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：所述烧结的工艺条件包括烧结温度：900-1250℃；烧结时间：3-10小时。

5.如权利要求3所述的摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：所述金属粉末为铁粉、铜粉、镍粉和钼粉中的两种或两种以上。

6.如权利要求4所述的摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：所述金属粉末中加有石墨粉，所述石墨粉为：粉末冶金用石墨粉。

7.如权利要求5所述的摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：所述金属粉末中加有润滑剂，所述润滑剂为硬脂酸锌或微粉蜡或合成蜡等粉末冶金用润滑剂。

8.如权利要求6所述的摩托车机油泵齿轮的制造方法，所述原料的配方为：C 0.1～2%，润滑剂0.1～2%，余量为Fe；或C：0.1～2%，润滑剂：0.1～2%，Cu：0.1～5%，余量为Fe；或C：0.1～2%，润滑剂：0.1～2%，Cu：0.1～5%，Ni：0.1～4%，余量为Fe；或C：0.1～2%，润滑剂：0.1～2%，Cu：0.1～5%，Mo：0.1～3.5%，余量为Fe；或C：0.1～2%，润滑剂：0.1～2%，Cu：0.1～5%，Ni：0.1～4%，Mo：0.1～3.5%，余量为Fe。

9.如权利要求7摩托车机油泵齿轮的制造方法，其特征在于：压制成型前，所述金属粉末与所述润滑剂要在混合设备中进行混合，所述混合设备为锥形混料机或V形混料机或三维混料机，混料搅拌时间为30-50分钟；所述压制采用的设备为液压机或机械压机；所述烧结采用的烧结设备为网带炉或推舟炉。