CN106270527A - 镍合金汽车启动电机行星齿轮及其制造方法 - Google Patents

镍合金汽车启动电机行星齿轮及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种镍合金汽车启动电机行星齿轮及其制造方法，包括以下质量分数的各组分：扩散合金粉末91‑94％，C元素粉末0.5‑0.8％，石蜡润滑剂0.5‑0.9％，超细镍粉4.3‑8.0％。根据本申请实施例提供的技术方案，采用高镍合金粉末冶金材料的直接烧结硬化，成功避免了背景技术中的行星齿轮烧结后经过热处理造成的变形，导致产品精度达不到要求，启动电机噪音高不耐磨等缺陷，因其不需要热处理，提高了齿轮的精度，减少了一个高能耗工序，降低成本的同时，保证了产品的批量一致性，批量生产较易实现。

Description

镍合金汽车启动电机行星齿轮及其制造方法
技术领域
本公开一般涉及齿轮制造领域，具体涉及汽车启动电机行星齿轮，尤其涉及镍合金汽车启动电机行星齿轮及其制造方法。
背景技术
汽车用启动电机行星齿轮冲击大，工况严苛，冲击强度要求高、承载扭矩大、精度要求高等特点，在汽车启动系统中有不可替代的应用，高强度行星齿轮以往都是使用致密金属用插(滚)齿机床切削加工，但因其生产效率低，产品一致性差等原因，导致产品的成本较高，采用常规粉末冶金生产工艺制件行星齿轮烧结后，还需要再进行热处理来达到相应的耐磨性和强度，热处理后，不可避免的带来热处理变形，导致产品的精度达不到要求，导致启动电机噪音高，不耐磨。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种镍合金汽车启动电机行星齿轮及其制造方法。
第一方面，提供一种镍合金汽车启动电机行星齿轮，包括以下质量分数的各组分：扩散合金粉末91-94％，C元素粉末0.5-0.8％，石蜡润滑剂0.5-0.9％，超细镍粉4.3-8.0％。
第二方面，提供一种镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法，包括步骤：
S1：粉末混合：将以下质量分数的各组分粉末进行混合，扩散合金粉末91-94％，C元素粉末0.5-0.8％，石蜡润滑剂0.5-0.9％，超细镍粉4.3-8.0％；
S2：压制成型：将混合后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；
S3：烧结处理：将所述压坯进行高温烧结，随后逐渐降温冷却至常温形成镍合金烧结体；
S4：整形处理：将所述镍合金烧结体用压模进行压制整型形成压件，随后将所述压件进行浸油处理。
根据本申请实施例提供的技术方案，采用高镍合金粉末冶金材料的直接烧结硬化，成功避免了背景技术中的行星齿轮烧结后经过热处理造成的变形，导致产品精度达不到要求，启动电机噪音高不耐磨等缺陷，因其不需要热处理，提高了齿轮的精度，减少了一个高能耗工序，降低成本的同时，保证了产品的批量一致性，批量生产较易实现。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例中镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例一：
本发明实施例提供一种镍合金汽车启动电机行星齿轮及制造方法，包括以下质量分数的各组分：扩散合金粉末94.7％，C元素粉末0.5％，石蜡润滑剂0.5％，超细镍粉4.3％。
上述扩散合金粉末包括Mo元素粉末0.3％，Ni元素粉末3.7％，Cu元素粉末1.2％，余量为铁粉末。
如图1所示，为本发明实施例提供的镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法流程图，
S1：粉末混合：将以上质量分数的各组分粉末进行混合；
S2：压制成型：将混合后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；
S3：烧结处理：将所述压坯进行高温烧结，随后逐渐降温冷却至常温形成镍合金烧结体；
S4：整形处理：将所述镍合金烧结体用压模进行压制整型形成压件，随后将所述压件进行浸油处理。
本发明实施例中采用高镍合金粉末冶金材料的直接烧结硬化，成功避免了背景技术中的行星齿轮烧结后经过热处理造成的变形，导致产品精度达不到要求，启动电机噪音高不耐磨等缺陷，因其不需要热处理，提高了齿轮的精度，减少了一个高能耗工序，降低成本的同时，保证了产品的批量一致性，批量生产较易实现。
进一步的，“S1”中粉末混合采用三维运动混料机加球磨。
进一步的，粉末混合转速为12转/分钟，时间为45分钟。通过三维运动混料机加球磨进行粉末混合，使得金属粉末混合均匀形成镍合金混合粉末。
进一步的，“S2”中所述模具模温为130-150℃，压坯密度为7.3-7.4g/cm3。本发明实施例中因产品最终形位公差要求较高，选择压制高精度SP50T压机，模具采用硬质合金模具，生产时齿部全跳动控制≤0.01mm。
进一步的，“S3”中高温烧结主烧结区温度为：1235℃、1245℃、1235℃。
进一步的，“S3”中镍合金烧结体硬度≥20HRC。
使用扩散合金高镍铁基混合材料，不需要热处理的情况下，通过高温烧结硬化，使得烧结品硬度≥20HRC,避免了热处理淬火过程中引起的变形，故能达到一般粉末冶金方法无法达到的7级精度等级齿轮，同时能源消耗少，工序简单，极大地提高了生产率。
实施例二：
本发明实施例提供一种镍合金汽车启动电机行星齿轮，包括以下质量分数的各组分：扩散合金粉末92.65％，C元素粉末0.65％，石蜡润滑剂0.7％，超细镍粉6.0％。
上述扩散合金粉末包括Mo元素粉末0.5％，Ni元素粉末4％，Cu元素粉末1.5％，余量为铁粉末。
如图1所示，为本发明实施例提供的镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法流程图，
S1：粉末混合：将以上质量分数的各组分粉末进行混合；
S2：压制成型：将混合后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；
S3：烧结处理：将所述压坯进行高温烧结，随后逐渐降温冷却至常温形成镍合金烧结体；
S4：整形处理：将所述镍合金烧结体用压模进行压制整型形成压件，随后将所述压件进行浸油处理。
本发明实施例中采用高镍合金粉末冶金材料的直接烧结硬化，成功避免了背景技术中的行星齿轮烧结后经过热处理造成的变形，导致产品精度达不到要求，启动电机噪音高不耐磨等缺陷，因其不需要热处理，提高了齿轮的精度，减少了一个高能耗工序，降低成本的同时，保证了产品的批量一致性，批量生产较易实现。
进一步的，“S1”中粉末混合采用三维运动混料机加球磨。
进一步的，粉末混合转速为12转/分钟，时间为45分钟。通过三维运动混料机加球磨进行粉末混合，使得金属粉末混合均匀形成镍合金混合粉末。
进一步的，“S2”中所述模具模温为130-150℃，压坯密度为7.3-7.4g/cm3。本发明实施例中因产品最终形位公差要求较高，选择压制高精度SP50T压机，模具采用硬质合金模具，生产时齿部全跳动控制≤0.01mm。
进一步的，“S3”中高温烧结主烧结区温度为：1235℃、1245℃、1235℃。
进一步的，“S3”中镍合金烧结体硬度≥20HRC。
使用扩散合金高镍铁基混合材料，不需要热处理的情况下，通过高温烧结硬化，使得烧结品硬度≥20HRC,避免了热处理淬火过程中引起的变形，故能达到一般粉末冶金方法无法达到的7级精度等级齿轮，同时能源消耗少，工序简单，极大地提高了生产率。
实施例三：
本发明实施例提供一种镍合金汽车启动电机行星齿轮，包括以下质量分数的各组分：扩散合金粉末90.3％，C元素粉末0.8％，石蜡润滑剂0.9％，超细镍粉8.0％。
上述扩散合金粉末包括Mo元素粉末0.7％，Ni元素粉末4.4％，Cu元素粉末1.7％，余量为铁粉末
上述镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法参考实施例一，其采用高镍合金粉末冶金材料的直接烧结硬化，成功避免了背景技术中的行星齿轮烧结后经过热处理造成的变形，导致产品精度达不到要求，启动电机噪音高不耐磨等缺陷，因其不需要热处理，提高了齿轮的精度，减少了一个高能耗工序，降低成本的同时，保证了产品的批量一致性，批量生产较易实现。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种镍合金汽车启动电机行星齿轮，其特征在于，包括以下质量分数的各组分：扩散合金粉末91-94％，C元素粉末0.5-0.8％，石蜡润滑剂0.5-0.9％，超细镍粉4.3-8.0％。
2.根据权利要求1所述的镍合金汽车启动电机行星齿轮，其特征在于，所述扩散合金粉末包括以下质量分数的各组分：Mo元素粉末0.3-0.7％，Ni元素粉末3.7-4.4％，Cu元素粉末1.2-1.7％，余量为铁粉末。
3.一种权利要求1所述的镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法，其特征在于，包括步骤：
S1：粉末混合：将以下质量分数的各组分粉末进行混合，扩散合金粉末91-94％，C元素粉末0.5-0.8％，石蜡润滑剂0.5-0.9％，超细镍粉4.3-8.0％；
S2：压制成型：将混合后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；
S3：烧结处理：将所述压坯进行高温烧结，随后逐渐降温冷却至常温形成镍合金烧结体；
S4：整形处理：将所述镍合金烧结体用压模进行压制整型形成压件，随后将所述压件进行浸油处理。
4.根据权利要求3所述的镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法，其特征在于，所述“S1”中粉末混合采用三维运动混料机加球磨。
5.根据权利要求4所述的镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法，其特征在于，所述粉末混合转速为12转/分钟，时间为45分钟。
6.根据权利要求3所述的镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法，其特征在于，所述“S2”中所述模具模温为130-150℃，压坯密度为7.3-7.4g/cm3。
7.根据权利要求3所述的镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法，其特征在于，所述“S3”中高温烧结主烧结区温度为：1235℃、1245℃、1235℃。
8.根据权利要求3所述的镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法，其特征在于，所述“S3”中镍合金烧结体硬度≥20HRC。
9.根据权利要求3所述的镍合金汽车启动电机行星齿轮制造方法，其特征在于，所述扩散合金粉末包括以下质量分数的各组分：Mo元素粉末0.3-0.7％，Ni元素粉末3.7-4.4％，Cu元素粉末1.2-1.7％，余量为铁粉末。
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