CN107541612A - 一种制作大型压力机蜗轮的材料及应用 - Google Patents

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聂卫华
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Abstract

本发明属于机械材料技术领域，尤其涉及一种制作蜗轮的材料，通过对材料化学组分的调整，降低了材料成本，提高了材料的机械强度和耐磨性，提供了一种制作成本低，且制作出的蜗轮各项性能良好的蜗轮材料，采用该材料制作的蜗轮用于大型压力机，能够满足大型压力机的使用要求。

Description

一种制作大型压力机蜗轮的材料及应用
技术领域
本发明属于机械材料技术领域，尤其涉及一种适合压力机的滑块装模高度调节用的蜗轮材料。
背景技术
压力机的滑块装模高度调节，由蜗轮与蜗杆的传动来实现，用来生产蜗轮的材料必需具备良好的摩擦性能和机械性能。制作蜗轮的材料一般有锡青铜、铜铁复合制品和球铁等，锡青铜机械性能、耐磨性好，但由于其属有色金属，资源稀少，价格昂贵，大量使用不仅会增加蜗轮成本，也不利于可持续发展，而铜铁复合制品和球铁机械强度差，摩擦力小，不能满足大型压力机对蜗轮强度要求高、摩擦力大的使用要求，该材料制作的蜗轮用于大型压力机会影响整个压力机的使用性能。
发明内容
本发明的目的：为了解决现有大型压力机蜗轮大量使用锡青铜造成的制造成本高，不利于可持续发展，而铜铁复合制品和球铁制作的蜗轮不适合用于强度要求高、摩擦力大的大型压力机的滑块装模高度调节的技术问题，提供一种制作成本低，且制作出的蜗轮各项性能良好的蜗轮材料，使用该材料制作的蜗轮能够满足大型压力机的使用要求。
为实现这一目的，本发明提供了一种用于制作大型压力机的滑块装模高度调节的蜗轮材料，按质量百分比，其化学组成为：锡(Sn)：0.1～2.0％，锌(Zn)20～25％，铁(Fe):1.0～6.0％，铝(Al)：3.0～10％，铜(Cu):60～70％。
作为优选，该材料按质量百分比其化学组成为：Sn：0.5～1.0％，Zn：20～22％，Fe:2.0～5.0％，Al:6.0～8.0％，Cu:68～70％。
进一步的，该材料按质量百分比其化学组成为：Sn：0.5％，Zn：20.7％，Fe:2.6％，Al:6.6％，Cu:69.6％。
进一步的，该材料按质量百分比其化学组成为：Sn：0.4％，Zn：21.4％，Fe:2.6％，Al:6.4％，Cu:69.2％。
进一步的，该材料按质量百分比其化学组成为：Sn：0.6％，Zn：20.8％，Fe:2.4％，Al:6.5％，Cu:69.7％。
采用上述材料作为大型压力机蜗轮的制作方法包括以下步骤：
(1)按照材料化学组成制备毛坯；
(2)将步骤(1)制备的毛坯按照蜗轮尺寸要求于模具中压制成型，制成压坯；
(3)将步骤(2)制成的压坯于烧结炉中烧结，进一步加工成蜗轮。
上述方法制成的蜗轮经过金属切削加工，便可作为大型压力机的蜗轮。
本发明的有益效果：本发明通过在Cu中使用Zn、Sn等各元素融熔，且Zn、Sn、Fe、Al与Cu各元素之间产生相互协同作用，能够显著提高产品的机械强度和耐磨性，将该材料制成蜗轮，相对于锡青铜而言，齿面耐磨性更好，强度更高，使用寿命更长，通过降低铜和锡的用量，提高锌的用量，在提高产品性能的同时，大大降低了生产成本，具有广泛的市场应用前景。
具体实施方式
实施例1
制作大型压力机蜗轮材料的实施例按质量百分比其组分组成见表1。
表1
采用该材料制作蜗轮的制作工艺如下：
(1)按照材料化学组成制备毛坯；
(2)将步骤(1)制备的毛坯按照蜗轮尺寸要求于模具中压制成型，制成压坯；
(3)将步骤(2)制成的压坯于烧结炉中烧结，进一步加工成蜗轮。
实施例2
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表1。
实施例3
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表1。
实施例4
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表1。
实施例5
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表1。
对比实施例1
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表2。
对比实施例2
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表2。
表2
对比实施例3
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表3。
对比实施例4
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表3。
表3
对比实施例5
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表4。
对比实施例6
采用该材料制作蜗轮的制作工艺同实施例1，配方组成见表4。
表4
测试结果：
本发明实施例和对比实施例的性能测试结果如表5：
表5
由表5中的性能数据可以看出：与对比实施例1到对比实施例6相比，本发明用于制作蜗轮的材料，抗拉强度、硬度得到了显著提高，耐磨性能更好，由于铜和锡含量较低，因此，本发明材料在显著提高使用性能的条件下，有效降低了成本。由上述讨论可知，本发明材料能够满足制作大型压力机蜗轮的使用要求，且有效降低了成本，具有广泛的市场应用前景。

Claims (7)

1.一种制作大型压力机蜗轮的材料，其特征在于：所述材料按质量百分比其化学组成为：Sn：0.1～2.0％，Zn：20～25％，Fe:1.0～6.0％，Al:3.0～10％，Cu:60～70％。
2.如权利要求1所述的制作大型压力机蜗轮的材料，其特征在于：所述材料按质量百分比其化学组成为：Sn：0.5～1.0％，Zn：20～22％，Fe:2.0～5.0％，Al:6.0～8.0％，Cu:68～70％。
3.如权利要求1所述的制作大型压力机蜗轮的材料，其特征在于：所述材料按质量百分比其化学组成为：Sn：0.5％，Zn：20.7％，Fe:2.6％，Al:6.6％，Cu:69.6％。
4.如权利要求1所述的制作大型压力机蜗轮的材料，其特征在于：所述材料按质量百分比其化学组成为：Sn：0.4％，Zn：21.4％，Fe:2.6％，Al:6.4％，Cu:69.2％。
5.如权利要求1所述的制作大型压力机蜗轮的材料，其特征在于：所述材料按质量百分比其化学组成为：Sn：0.6％，Zn：20.8％，Fe:2.4％，Al:6.5％，Cu:69.7％。
6.如权利要求1～5任一项所述的材料用于制作大型压力机蜗轮的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)按照材料化学组成制备毛坯；
(2)将步骤(1)制备的毛坯按照蜗轮尺寸要求于模具中压制成型，制成压坯；
(3)将步骤(2)制成的压坯于烧结炉中烧结，进一步加工成蜗轮。
7.如权利要求1～5任一项的材料作为大型压力机蜗轮材料的应用。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009185341A (ja) * 2008-02-07 2009-08-20 Dowa Holdings Co Ltd 銅合金板材およびその製造方法
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CN106381416A (zh) * 2016-09-26 2017-02-08 刘芳 一种高强度、超耐磨的铜合金及其制备方法

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