CN109396417B - 一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺 - Google Patents

一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺，原料配方中包括如下重量份的各组分：300W水雾化铁粉50‑70份、碳8‑15份、铜3‑8份、镍2‑6份、润滑剂3‑12份及粘接剂20‑35份，采用粘接处理预混工艺得到流动性好、避免产生“扬尘”和碳富集的原料，通过本发明的工艺最终得到了高强度、高耐磨性的内外转子，产品密度大于6.9g/cm³，表面硬度＞85，芯部硬度≥80。

Description

一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种机油泵零件的生产工艺，具体涉及一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺；属于机油泵零件技术领域。
背景技术
随着排放法规日趋严格及油价攀升，内燃机节能减排技术受到了越来越多的重视。目前国内从事内燃机机油泵生产的企业比较多，柴油机机油泵以齿轮泵为主，汽油机机油泵以转子泵为主，但主要都是定量泵。由于变量泵更容易实现排量变化，所以正日益受到厂家的青睐，变量泵生产对于大多数企业尚是新鲜事物，开发和生产经验难以满足市场需求，存在产品性能难以稳定、开发周期长、生产成本高等一些急需突破的问题点。
变量泵的内外转子是其核心组件，其中，外转子是一个形状复杂且对形位公差要求严格的产品，它大致由以下几块功能区域组成：定位销位置----半圆槽，设计装配要求高，且后期很难加工，需要一次成型；密封槽区域，主要是油压感应区，需要密封性好、轮廓好以保证油压稳定；内孔耐磨，必须选择合适的热处理工艺；以及压力回位弹簧装配区这4个重要部位组成。内转子大致为圆形，但是由于它的功能和结构特殊：与主动轴高速转动，且每个槽内都有槽片做往复运动，大致由以下几个功能区组成：内控装配轴承、槽口装配槽片及上下台阶装配调节环。内外转子的性能对于变量泵来说是至关重要的，目前市场上的内外转子存在强度不够高、耐磨性不够好等问题，因而急需开发合理的生产工艺。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺，以期制得高强度、高耐磨性的变量泵内外转子。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺，原料配方中包括如下重量份的各组分：300W水雾化铁粉50-70份、碳8-15份、铜3-8份、镍2-6份、润滑剂3-12份及粘接剂20-35份，生产工艺包括如下步骤：
S1、将300W水雾化铁粉与粘接剂置于双锥混合器内，混合均匀；
S2、将碳、铜、镍及润滑剂搅拌均匀，得到金属添加粉末；
S3、将金属添加粉末加入双锥混合器中，以25-30rpm的转速混合1-2h，得到金属原料；
S4、对金属原料进行整形，得到块状坯料；
S5、将块状坯料置于机油泵内，用内、外转子模具分别压制得到内、外转子压坯；
S6、将压坯置于保护气体氛围中，逐步升温至1100-1200℃烧结1.5-3.5h，取出后置于机油中进行冷却，得到内、外转子粗品；
S7、对粗品依次进行精加工、精整内孔以及车磨工序，得到表面光洁的内、外转子产品。
优选地，前述润滑剂为硬脂酸锌。
优选地，前述粘接剂为固态有机粘接剂羧甲基纤维素钠。
优选地，前述步骤S4中，对金属原料进行整形的具体方式为：将金属原料分成若干份，对其进行锤击得到各边长均为3-5cm的块状坯料。
优选地，前述步骤S5中，压制压力为600-800MPa。
优选地，前述步骤S6中，升温速率为1-3℃/min，升温至800℃时，保温3-6h，在该温度下保温能够促进烧结颈的长大，抑制制品的烧结收缩，从而进一步提高材料的机械强度。
优选地，前述保护气体氛围为：H2O：5%-8%，甲烷：0.5%-0.8%，余量为氮气，各百分数均为质量百分比。
本发明的有益之处在于：本发明的变排量机油泵用内外转子，其原料配方中包括如下重量份的各组分：300W水雾化铁粉50-70份、碳8-15份、铜3-8份、镍2-6份、润滑剂3-12份及粘接剂20-35份，采用粘接处理预混工艺得到流动性好、避免产生“扬尘”和碳富集的原料，通过本发明的工艺最终得到了高强度、高耐磨性的内外转子，产品密度大于6.9g/cm³，表面硬度＞85，芯部硬度≥80。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明的变排量机油泵用内外转子的生产工艺，原料配方中包括如下重量份的各组分：300W水雾化铁粉50-70份、碳8-15份、铜3-8份、镍2-6份、润滑剂3-12份及粘接剂20-35份，润滑剂为硬脂酸锌，粘接剂为固态有机粘接剂羧甲基纤维素钠，生产工艺包括如下步骤：
S1、将300W水雾化铁粉与粘接剂置于双锥混合器内，混合均匀；
S2、将碳、铜、镍及润滑剂搅拌均匀，得到金属添加粉末；
S3、将金属添加粉末加入双锥混合器中，以25-30rpm的转速混合1-2h，得到金属原料；
S4、对金属原料进行整形，得到块状坯料；具体方式为：将金属原料分成若干份，对其进行锤击得到各边长均为3-5cm的块状坯料。
S5、将块状坯料置于机油泵内，用内、外转子模具分别压制得到内、外转子压坯，压制压力为600-800MPa；
S6、将压坯置于保护气体氛围中，逐步升温至1100-1200℃烧结1.5-3.5h，取出后置于机油中进行冷却，得到内、外转子粗品；保护气体氛围为：H2O：5%-8%，甲烷：0.5%-0.8%，余量为氮气，各百分数均为质量百分比。
S7、对粗品依次进行精加工、精整内孔以及车磨工序，得到表面光洁的内、外转子产品。
需要特别说明的是，在步骤S6中，升温速率为1-3℃/min，升温至800℃时，保温3-6h，在该温度下保温能够促进烧结颈的长大，抑制制品的烧结收缩，从而进一步提高材料的机械强度。
综上，本发明的变排量机油泵用内外转子，其原料配方中包括如下重量份的各组分：300W水雾化铁粉50-70份、碳8-15份、铜3-8份、镍2-6份、润滑剂3-12份及粘接剂20-35份， 300W水雾化铁粉具有压缩性、成形性好的优点，添加合金元素碳可显著增加制品的力学强度；添加铜、镍对制品的物理力学性能起到进一步强化作用，而且可以有效抑制制品的烧结收缩。由于产品比较高在压制充填过程中极易产生“扬尘”，合金元素碳富集，造成化学成分偏析以及外观缺陷，所以采用了粘结混粉工艺防止得到流动性好、避免产生“扬尘”和碳富集的原料，很好地解决了以上各缺陷。
经检测，通过本发明的工艺得到了高强度、高耐磨性的内外转子，产品密度大于6.9g/cm³，表面硬度＞85，芯部硬度≥80，该产品具有良好的市场前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺，其特征在于，原料配方中包括如下重量份的各组分：300W水雾化铁粉50-70份、碳8-15份、铜3-8份、镍2-6份、润滑剂3-12份及粘接剂20-35份，生产工艺包括如下步骤：
S1、将300W水雾化铁粉与粘接剂置于双锥混合器内，混合均匀；
S2、将碳、铜、镍及润滑剂搅拌均匀，得到金属添加粉末；
S3、将金属添加粉末加入双锥混合器中，以25-30rpm的转速混合1-2h，得到金属原料；
S4、对金属原料进行整形，得到块状坯料；
S5、将块状坯料置于机油泵内，用内、外转子模具分别压制得到内、外转子压坯；
S6、将压坯置于保护气体氛围中，逐步升温至1100-1200℃烧结1.5-3.5h，取出后置于机油中进行冷却，得到内、外转子粗品，其中，所述保护气体氛围为：H2O：5%-8%，甲烷：0.5%-0.8%，余量为氮气，各百分数均为质量百分比；升温速率为1-3℃/min，升温至800℃时，保温3-6h；
S7、对粗品依次进行精加工、精整内孔以及车磨工序，得到表面光洁的内、外转子产品。
2.根据权利要求1所述的一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌。
3.根据权利要求1所述的一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺，其特征在于，所述粘接剂为固态有机粘接剂羧甲基纤维素钠。
4.根据权利要求1所述的一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺，其特征在于，所述步骤S4中，对金属原料进行整形的具体方式为：将金属原料分成若干份，对其进行锤击得到各边长均为3-5cm的块状坯料。
5.根据权利要求1所述的一种变排量机油泵用内外转子的生产工艺，其特征在于，所述步骤S5中，压制压力为600-800MPa。
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