CN109414761B - 制造烧结部件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烧结部件的制造方法，该方法包括：成形步骤，其中通过将包含金属粉末的原料粉末加压成形来制造成形体；开孔加工步骤，其中使用钻头在成形体中形成孔，从而形成孔的内周表面和成形体的外侧表面之间的厚度小于的孔的直径的薄壁部分；以及烧结步骤，其中在开孔加工步骤之后将成形体烧结。在这样的状态下进行开孔加工步骤，即按压成形体的外侧表面上沿轴向方向跨越孔的整个长度而延伸的区域，并且成形体的外侧表面上的按压区域的宽度为孔的直径的1/3至2倍。

Description

制造烧结部件的方法

技术领域

本发明涉及制造烧结部件的方法。

本申请要求于2017年3月7日提交的日本专利申请No.2017-043127的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

已知专利文献1和专利文献2中公开的烧结部件为用于诸如汽车部件和通用机械部件之类的用途的烧结部件。这些烧结部件各自通过以下方法制造：将包含金属粉末的原料粉末加压成形，利用钻头在预定位置处对成形体进行钻孔，以及将经钻孔的成形体烧结。在专利文献1中，使用蜡烛形钻头进行钻孔。在专利文献2中，使用包括具有弧形切削刃的前端部的钻头(R钻头)。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2016-113658

专利文献2：日本未审查专利申请公开No.2016-113657

发明内容

根据本公开的制造烧结部件的方法包括：

成形步骤，其中将包含金属粉末的原料粉末加压成形，从而形成成形体；

钻孔步骤，其中利用钻头在成形体中形成孔，从而形成其中孔的内周表面和成形体的外侧表面之间的厚度小于孔的直径的薄壁部分；以及

烧结步骤，其中在钻孔步骤之后将成形体烧结，

其中，在沿轴向方向跨越孔的整个长度而延伸的区域中按压成形体的外侧表面的同时，进行所述钻孔步骤，并且

其中成形体的外侧表面的按压区域的宽度为孔的直径的1/3倍至2倍。

附图说明

[图1]图1包括概略地示出根据实施方案的制造烧结部件的方法的透视图。

[图2]图2为根据实施方案的制造烧结部件的方法中从钻头的轴向方向观察的成形体的平面图。

[图3A]图3A为示出根据实施方案的钻头的实例的示意性平面图。

[图3B]图3B为从钻头的前端部观察的图3A中的钻头的示意性前视图。

[图3C]图3C为部分地示出图3A中的钻头的前端部的示意性侧视图。

具体实施方式

上述专利文献1中的烧结部件形成为圆筒，并且在圆筒的端表面附近的圆筒的外周表面和内周表面之间形成通孔。该烧结部件包括其中通孔的内周表面和圆筒的端表面之间的厚度小于通孔的直径的薄壁部分。专利文献2中的烧结部件形成为圆筒，并且在通孔的内周表面与圆筒的端表面之间的距离大于或等于通孔的直径的位置处的圆筒的外周表面和内周表面之间形成通孔。这些烧结部件各自通过以下方法制造：将包含金属粉末的原料粉末加压成形，利用钻头在预定位置处对成形体钻孔，以及将经钻孔的成形体烧结。在上述专利文献1中，使用蜡烛形钻头进行钻孔。在上述专利文献2中，使用包括具有弧形切削刃的前端部的钻头(R钻头)。

<<技术问题>>

即使未烧结的成形体比烧结部件的强度更低(更脆)，使用蜡烛形钻头仍然趋于降低薄壁部分的外侧表面中的破裂的可能性。然而，即使使用蜡烛形钻头，取决于加工条件，薄壁部分的外侧表面中仍可能发生破裂。

因此，一个目的是提供一种制造烧结部件的方法，该烧结部件的薄壁部分的外周表面中没有诸如裂缝之类的瑕疵。

<<本发明的有益效果>>

根据本公开的制造烧结部件的方法能够以高生产率制造这样的烧结部件，该烧结部件的薄壁部分的外周表面中没有诸如裂缝之类的瑕疵。

<<本发明的实施方案的说明>>

首先，将描述本发明的实施方案的列表。

(1)根据本发明的一个方面的制造烧结部件的方法包括：

成形步骤，其中将包含金属粉末的原料粉末加压成形，从而形成成形体；

钻孔步骤，其中利用钻头在成形体中形成孔，从而形成其中孔的内周表面和成形体的外侧表面之间的厚度小于孔的直径的薄壁部分；以及

烧结步骤，其中在钻孔步骤之后将成形体烧结，

其中，在沿轴向方向跨越孔的整个长度而延伸的区域内按压成形体的外侧表面的同时，进行钻孔步骤，并且

其中成形体的外侧表面的按压区域的宽度为孔的直径的1/3倍至2倍。

根据上述构造，得到了薄壁部分的外周表面中没有诸如裂缝之类的瑕疵的烧结部件。在钻孔步骤中按压成形体的外侧表面能够抑制由于钻头施加的使孔向外变宽的应力而使薄壁部分向孔的外侧扩展。这样一来，即使成形体比烧结部件更脆，仍有利于在成形体中形成孔而没有诸如裂缝之类的瑕疵。因此，得到了在薄壁部分的外侧表面中没有瑕疵的成形体。由于烧结部件的表面性质保持与成形体的表面性质基本相同，因此通过烧结在薄壁部分的外侧表面中没有瑕疵的成形体能够得到在薄壁部分的外侧表面中没有瑕疵的烧结部件。如果进行按压的区域的宽度不小于孔直径的1/3倍，则可以对成形体的外侧表面施加足够的按压力。如果该宽度不超过孔直径的两倍，则没有过大的按压力将局部地作用在成形体的外侧表面上。该宽度是指在与孔的轴向方向垂直并且平行于外侧表面的方向上的长度。

(2)在制造烧结部件的方法的一个实施方案中，钻头可包括具有弧形切削刃的前端部。

根据上述构造，使用包括具有弧形切削刃的前端部的钻头以在成形体中形成通孔降低了边缘碎裂(即，孔的出口边缘处的碎裂)的可能性。当孔的底部脱落而不是由钻头切削时，发生边缘碎裂，并且一起发生靠近底部的区域塌陷。由于上述钻头具有弧形切削刃，因此推力载荷本身较低，并且作用在孔底部的推力载荷分散，因此几乎不会产生应力集中。因此，可以在钻头穿透成形体之前立即对成形体进行切削，从而可以降低在钻头穿透成形体之前孔底部坍塌的可能性。下文将详细描述“弧形切削刃”。

<<本发明实施方案的详述>>

下文将参照附图描述本发明的实施方案的细节，附图中相同的附图标记表示具有相同名称的部分。

[制造烧结部件的方法]

根据一个实施方案的制造烧结部件的方法包括形成成形体的成形步骤、在成形体中形成通孔的钻孔步骤以及在钻孔步骤之后烧结成形体的烧结步骤。这种制造烧结部件的方法的特征之一在于，在钻孔步骤中，在特定位置处按压除了要形成孔的加工表面之外的特定表面的同时，在预定位置处形成孔，从而形成预定薄壁部分。在下文中将适当地参照图1对各个步骤进行详细描述。

[成形步骤]

在成形步骤中，将含有多个金属颗粒的原料粉末加压成形，从而形成成形体。如下文所述，该成形体用作要通过烧结制造的机械部件的原料。

(原料粉末)

原料粉末主要包含含有多个金属颗粒的金属粉末。金属粉末的材料可以根据要制造的烧结部件的材料而适当地选择，通常是铁系材料。

铁系材料是指铁和含有铁作为主要成分的铁合金。铁合金的实例包括含有一种或多种选自Ni、Cu、Cr、Mo、Mn、C、Si、Al、P、B、N和Co的添加元素的铁合金。具体的铁合金包括不锈钢、Fe-C-系合金、Fe-Cu-Ni-Mo系合金、Fe-Ni-Mo-Mn系合金、Fe-P系合金、Fe-Cu系合金、Fe-Cu-C系合金、Fe-Cu-Mo系合金、Fe-Ni-Mo-Cu-C系合金、Fe-Ni-Cu系合金、Fe-Ni-Mo-C系合金、Fe-Ni-Cr系合金、Fe-Ni-Mo-Cr系合金、Fe-Cr系合金、Fe-Mo-Cr系合金、Fe-Cr-C系合金、Fe-Ni-C系合金和Fe-Mo-Mn-Cr-C系合金。可以使用主要含有铁系材料粉末的原料粉末来得到铁系烧结部件。如果原料粉末主要包含铁系材料粉末，则原料粉末的量为100质量％时，铁系材料粉末的含量可以为(例如)90质量％以上或95质量％以上。

如果原料粉末主要包含铁系材料粉末，特别是铁粉末，则可以添加金属粉末如Cu、Ni和Mo作为合金成分。当原料粉末的量为100质量％时，Cu、Ni和Mo(其为提高淬透性的元素)的添加量可以为(例如)大于0质量％至5质量％，或者0.1质量％至2质量％。还可以添加非金属无机材料，如碳(石墨)粉末。当原料粉末的量为100质量％时，C(其为提高烧结体或进行热处理的烧结体的强度的元素)的添加量可以为(例如)大于0质量％至2质量％，或者0.1质量％至1质量％。

原料粉末优选包含润滑剂。如果原料粉末包含润滑剂，则在将原料粉末加压成形以形成成形体时，润滑剂提高了成形期间的润滑性，从而提高了成形性。因此，即使用于加压成形的压力降低，也趋于得到致密的成形体，并且由于成形体的密度提高，趋于得到高密度的烧结部件。此外，如果原料粉末混合有润滑剂，则润滑剂分散在整个成形体中，因此当在后续步骤中利用切削工具切削成形体时，润滑剂还用作切削工具的润滑剂。因此，可以降低切削阻力，并且可以改善工具寿命。

润滑剂的实例包括：金属皂，如硬脂酸锌和硬脂酸锂；脂肪酸酰胺，如硬脂酰胺；以及高级脂肪酸酰胺，如亚乙基双硬脂酰胺。润滑剂可以为任意形式，如固体、粉末或液体形式。当原料粉末的量为100质量％时，润滑剂的含量可以为(例如)2质量％以下或1质量％以下。如果润滑剂的含量为2质量％以下，则成形体包含高比例的金属粉末。因此，即使用于加压成形的压力降低，也趋于得到致密的高强度成形体。此外，当在后续步骤中烧结成形体时，可以减少由于润滑剂的消失而引起的体积收缩；因此，趋于得到具有高密度和高尺寸精度的烧结部件。为了得到提高润滑性的效果，润滑剂的含量优选为0.1质量％以上或0.5质量％以上。

原料粉末不包含有机粘结剂。由于原料粉末不包含有机粘结剂，因此成形体包含高比例的金属粉末。因此，即使用于加压成形的压力降低，也趋于得到致密的成形体。此外，成形体在后续步骤中不需要进行脱脂。

原料粉末主要包含上述金属粉末，并且可能包含不可避免的杂质。

上述金属粉末可以为(例如)水雾化粉末、还原粉末或气体雾化粉末。特别合适的是水雾化粉末和还原粉末。由于水雾化粉末和还原粉末在颗粒表面上具有许多凹凸，颗粒上的这些凹凸在成形期间彼此啮合，从而提高了成形体的形状保持能力。通常，对于气体雾化粉末，趋于得到表面凹凸较少的颗粒，而对于水雾化粉末和还原粉末，趋于得到表面凹凸较多的颗粒。

金属粉末的平均粒径可以为(例如)20μm以上或者50μm至150μm。金属粉末的平均粒径是指用激光衍射粒度分布分析仪测定的体积粒度分布中累积体积为50％的粒径(下文称为D50)。平均粒径在上述范围内的金属粉末易于处理和加压成形。

(加压成形)

利用适当的成形设备(成形模具)进行加压成形，该成形设备能够成形成与机械部件的最终形状相对应的形状。机械部件通常为中心形成有圆形钻孔的圆筒。通过在圆筒的轴向方向上进行加压成形来制造这种圆筒状机械部件。一些机械部件具有形成为从机械部件的外周表面沿垂直于钻孔的方向延伸的通孔(例如，用作油孔)。在成形体形成期间，该通孔不能整体形成；因此，在下文描述的钻孔步骤中形成该通孔。

这里，为了说明的目的，如图1的上部和中部所示，成形体10为圆筒状。可以利用(例如)具有形成成形体10的两个端表面的环形压制表面的上下冲头、插入上下冲头内部并形成成形体10的内周表面的圆柱形芯棒、以及围绕在上下冲头周围并且其中形成有圆形插入孔(其形成成形体10的外周表面)的模具来形成该成形体10。成形体10在轴向方向上的两个端表面是由上下冲头压制而成的压制表面。内周表面和外周表面是与模具滑动接触的表面。钻孔在成形期间整体形成。

加压成形的压力可以为(例如)250MPa至800MPa。

[钻孔步骤]

在钻孔步骤中，利用钻头2在成形体10中形成孔12G，从而形成薄壁部分11G(图1的中部)。孔12G为通孔或盲孔；本文中，孔12G为通孔。该实例中的加工表面为成形体10的外周表面和内周表面，并且从成形体10的外周表面朝向中心轴进行钻孔。薄壁部分11G是指在孔12G的内周表面12Gi和成形体10的外侧表面11Gf(端表面)之间形成的部分，在该部分中孔12G的内周表面12Gi与成形体10的外侧表面11Gf之间的厚度Gt小于孔12G的直径Gd(钻头2的直径Dd)(图1的中部右侧的截面图)。厚度Gt是指孔12G的内周表面12Gi与成形体10的外侧表面11Gf之间的最短长度。即，在钻孔步骤中，孔12G形成在这样的位置处，其中由形成孔12G而形成的薄壁部分11G的厚度Gt小于孔12G的直径Gd。图1的中部所示的成形体10是形成薄壁部分11G和孔12G之前的圆筒，薄壁部分11G和孔12G由双点划线表示。图1的中部右侧的成形体10的截面图是在该图的中部左侧的整体透视图中沿线(B)-(B)截取的截面图。

薄壁部分11G的厚度Gt优选为Gd/5至Gd/2(Dd/5至Dd/2)。如果薄壁部分11G的厚度Gt落在上述范围内，则可以降低损坏薄壁部分11G的外侧表面的可能性。薄壁部分11G的外侧表面是指成形体10的外侧表面11Gf(端表面)中的孔12G沿成形体10的轴向方向的投影区域。根据孔12G的直径Gd，薄壁部分11G的厚度Gt可以为(例如)0.01mm至10mm或者0.5mm至10mm。

薄壁部分11G的外侧表面的表面性质保持与刚加压成形之后的性质基本相同。这是因为，如上所述，当对成形体10进行钻孔时，损坏薄壁部分11G的外侧表面的可能性趋于降低。如下文所述，薄壁部分11G的外侧表面的表面性质在烧结之后也保持基本不变。

考虑到将成形体10烧结之后烧结部件1(图1的下部)的尺寸变得小于成形体10的事实，可以适当地选择孔12G的直径Gd(钻头2的直径Dd)，从而使烧结部件1的孔12S的直径Sd落入预定范围内。孔12G的直径Gd(钻头2的直径Dd)可以为(例如)0.2mm至50mm。

孔12G的轴向长度GL可以大于或等于孔12G的直径Gd(钻头2的直径Dd)。即使要形成的孔12G的长度GL较长，即大于或等于孔12G的直径Gd(钻头2的直径Dd)，也能够实现上述优点，包括降低损坏薄壁部分11G的外侧表面的可能性，提高生产率以及抑制钻头2使用寿命的缩短。孔12G的长度GL可以为2Gd(2Dd)以上，特别是3Gd(3Dd)以上。孔12G的长度GL可以为约15Gd(15Dd)以下。

在按压成形体10的外侧表面11Gf(端表面)的同时进行钻孔。以这种方式，得到了在薄壁部分11G的外侧表面中没有瑕疵的成形体10。这是因为在钻孔期间按压成形体10的外侧表面11Gf能够抑制由于钻头2施加的使孔12G向外变宽的应力而使薄壁部分11G向外侧扩展。待按压的表面是除了待钻孔的加工表面(成形体10的外周表面)之外的表面；此处，待按压的表面是与成形体10的外周表面相邻的外侧表面11Gf(端表面)。进行按压的区域可以是成形体10的外侧表面11Gf中的沿轴向方向跨越孔12G的整个长度而延伸的区域。这使得能够制造在沿轴向方向跨越孔12G的整个长度的薄壁部分11G的外侧表面中没有瑕疵的成形体10。

可以利用按压构件3(图2)和载荷施加机构(未示出)来进行按压，其中按压构件3按压成形体10的外侧表面11Gf的预定区域，载荷施加机构将预定载荷施加到按压构件3上。图2是从钻头2(图1的中部)的轴向方向上观察的成形体10的平面图。按压构件3具有按压成形体10的按压表面以及与按压表面相对设置并且接收来自载荷施加机构的载荷的载荷接收表面。虽然按压构件3可以具有诸如矩形(其中按压表面和载荷接收表面具有相同的宽度)之类的截面形状，但是按压构件3优选具有诸如T形或倒置梯形(其中载荷接收表面比按压表面宽)之类的形状。这使载荷施加机构能够容易地将载荷施加到按压构件3，从而使按压构件3能够容易地将按压力施加到成形体10的外侧表面11Gf。本文中，按压构件3的截面形状为T形。在按压构件3的与成形体10的外侧表面11Gf相接触的表面中，按压构件3的角部优选为圆倒角。这样一来，当按压构件3按压成形体10的外侧表面11Gf时，能够降低按压构件3的角部损坏成形体10的外侧表面11Gf的可能性。在图2中，为了说明的目的，角部处的圆倒角被夸大了。可以使用的载荷施加机构的实例包括液压缸和电动缸。或者，可以将重物放置在按压构件3上，以向成形体10施加按压力。

按压宽度W(按压表面的宽度)是指成形体10的外侧表面11Gf被按压的区域的宽度，即，在与孔12G的轴向方向垂直且平行于外侧表面11Gf的方向上的距离。按压宽度W可以满足Gd×1/3≤W≤Gd×2。如果按压宽度W为Gd×1/3以上，则可以对成形体10的外侧表面11Gf施加足够的按压力。如果按压宽度W为Gd×2以下，则局部地作用在成形体10的外侧表面11Gf上的按压力不会过大。按压宽度W优选满足Gd×4/9以上，更优选Gd×1/2以上，甚至更优选Gd×2/3以上，特别优选Gd×1以上。按压宽度W还优选满足Gd×1.8以下，特别优选Gd×1.5以下。优选的是，按压宽度W的中心位于穿过孔12G的中心并且平行于薄壁部分11G的厚度Gt方向的假想线C上。即，优选的是，从假想线C到按压宽度W的两端的长度L相等(按压宽度W/2)。

(钻头)

虽然可以适当地选择所使用的钻头2，但是包括具有弧形切削刃21的前端部20的钻头(下文中称为“R钻头”)是适合使用的(图3A、图3B和图3C)。图3A为钻头2的示意性平面图。图3B为从钻头2的前端部观察的钻头2的示意性前视图。图3C为部分地示出钻头2的前端部20的示意性侧视图。R钻头在成形体10上施加很小的应力，从而使孔12G变宽。此外，当形成通孔时，在通孔出口的边缘处不太可能发生边缘碎裂。钻头2的前端部20的轴向长度h等于弧的半径R。前端部20是指从切削刃21的前端(顶点)至外角23的部分。

<切削刃的形状>

如图3A所示，从与矩形的短边平行的方向观察时，钻头2的切削刃21的投影形状是弧形的，所述矩形的对角线为穿过横刃并连接切削刃21的两个外端(外角23)的直线。当该钻头2旋转并且从与钻头2的旋转轴垂直的方向观察切削刃21时，切削刃21的旋转路径呈弧形。决定形成切削刃21的前端部20的投影轮廓的弧的中心角α为(例如)130°以上，优选为135°至180°，更优选为150°以上。在该示例中，弧的中心角α为180°。形成切削刃21的弧的半径R为(例如)钻头2的直径Dd的0.4倍至0.6倍，优选等于钻头直径Dd的0.5倍，即钻头直径Dd的一半(d/2)。

在该示例中，切削刃21是半圆形的，弧的中心角α为180°并且弧的半径R等于钻头直径Dd的一半。钻头2的直径Dd为(例如)但不限于1.0mm至20.0mm。如本文所用，“钻头的直径(钻头直径)”是指形成切削刃的部分(即，切削部分)的外径。

<切削刃的前角>

切削刃21的前角为(例如)0°以上，优选大于0°至10°，更优选5°至8°。如图3C所示，切削刃21的前角是指沿与矩形的长边平行的方向观察，由平行于轴的平面P和决定切削刃21的前刀面22所形成的角γ，所述矩形的对角线为穿过横刃并连接切削刃21的两个外端(外角23)的直线。在该示例中，切削刃21的前角为7°。

可以使用多个钻头。例如，可以使用不同的钻头在孔12G的入口侧和出口侧进行加工。具体而言，蜡烛形钻头可以用于在孔12G的入口侧进行加工，而上述R钻头可以用于在孔12G的出口侧进行加工。蜡烛形钻头不太可能造成孔12G的入口边缘处的边缘碎裂。蜡烛形钻头是指包括这样的前端部的钻头，该前端部的中心为蜡烛形，该前端部在连接前端部的中心与切削刃的两个外端(外角)的直线之间(在钻头的后侧)具有预定角度，并且该前端部在中心和外端之间形成有凹部(例如，弧形凹部)。预定角度可以为(例如)约140°至约220°。该蜡烛形钻头可以为已知的蜡烛形钻头。

(加工条件)

可以根据薄壁部分11G的厚度Gt和孔12G的尺寸(直径Gd和长度GL)适当地设定钻头2的旋转速度和进给速度。可以使钻头2的旋转速度和进给速度足够高以适合于大规模生产。钻头2的旋转速度可以为(例如)4,000rpm以上或6,000rpm以上，特别是10,000rpm以上。钻头2的进给速度可以为(例如)700mm/min以上、800mm/min以上或1,600mm/min以上，特别是2,000mm/min以上。

[烧结步骤]

在烧结步骤中，将如上所述切削的成形体10烧结。可以利用合适的烧结炉(未示出)进行烧结。作为烧结温度，可以根据成形体10的材料而适当地选择烧结所需的温度，例如，1,000℃以上或1,100℃以上，特别是1,200℃以上。烧结时间可为约20分钟至约150分钟。

通过烧结得到烧结部件1(图1的下部)。图1下部右侧的烧结部件1的截面图是在该图的下部左侧的整体透视图中沿线(C)-(C)截取的截面图。该烧结部件1中形成有孔12S，并且包括其中孔12S的内周表面12Si与烧结部件1的外侧表面11Sf之间的厚度St小于孔12S的直径Sd的薄壁部分11S。薄壁部分11S的外侧表面11Sa中没有诸如裂缝之类的损坏。薄壁部分11S的外侧表面11Sa是指烧结部件1的外侧表面11Sf(端表面)中孔12S沿烧结部件1的轴向方向的投影区域(由图1下部左侧整体透视图中的阴影线表示)。烧结之后，虽然烧结部件1的尺寸比成形体10小，但是烧结部件1的薄壁部分11S的厚度St、孔12S的直径Sd以及孔12S的轴向长度SL之间的关系与成形体10的薄壁部分11G的厚度Gt、成形体10中的孔12G的直径Gd以及孔12G的轴向长度GL之间的关系相似。这是因为烧结部件1的薄壁部分11S的厚度St、孔12S的直径Sd以及孔12S的轴向长度SL分别取决于成形体10的薄壁部分11G的厚度Gt、成形体10中的孔12G的直径Gd以及孔12G的轴向长度GL。

[用途]

根据该实施方案的制造烧结部件的方法适用于制造各种通用结构部件(烧结部件，如链轮、转子、齿轮、环、法兰、滑轮和轴承之类的机械部件)。

[有益效果]

根据实施方案的制造烧结部件的方法具有以下优点。

(1)得到了在薄壁部分11S的外周表面中没有诸如裂缝之类的瑕疵的烧结部件1。在钻孔步骤中按压成形体10的外侧表面11Gf抑制了由于钻头2施加的使孔12G向外变宽的应力而使薄壁部分11G向孔12G的外侧扩展。这样一来，即使成形体10比烧结部件1硬度更低且更脆，仍有利于在成形体10中形成没有诸如裂缝之类的瑕疵的孔。因此，得到了在薄壁部分11G的外侧表面中没有瑕疵的成形体10。由于烧结部件1的表面性质保持与成形体10的表面性质基本相同，因此通过将在薄壁部分11G的外侧表面中没有瑕疵的成形体10烧结而得到在薄壁部分11S的外侧表面11Sa中没有瑕疵的烧结部件1。

(2)可以提高烧结部件1的生产率。这是因为可以抑制钻孔期间成形体10的薄壁部分11G向孔12G的外侧扩展，从而可以易于提高成形体10的加工速度。

(3)可以抑制钻头2使用寿命的缩短。这是因为可以缩短钻孔时间，从而可以易于降低钻头2上的加工载荷。

<<试验例1>>

制造这样的成形体，通过钻孔而在该成形体中形成通孔从而形成薄壁部分，并检查薄壁部分的外侧表面中是否存在诸如裂缝之类的瑕疵。

[样品No.1-1至No.1-6]

通过上述制造烧结部件的方法中的成形步骤和钻孔步骤来制造样品No.1-1至No.1-6的成形体。

[成形步骤]

通过提供水雾化铁粉末(D50：100μm)、水雾化铜粉末(D50：30μm)、碳(石墨)粉末(D50：20μm)和作为润滑剂的亚乙基双硬脂酰胺，并将它们混合在一起来制备原料粉末。

然后将原料粉末填充至形成如图1所示的圆筒状成形体10的预定的成形模具中，并在600MPa的压力下加压成形，从而形成厚度为7mm(内径：20mm，外径：34mm)、轴向长度为20mm的成形体。该成形体的密度为6.9g/cm³。该密度由尺寸和质量计算为表观密度。

[钻孔步骤]

然后利用钻头在成形体中形成三个通孔，从而形成三个薄壁部分。通过从成形体的外周表面朝向中心轴来对成形体进行钻孔而形成通孔。通孔的直径Gd为3.2mm，并且长度GL为7mm。薄壁部分的厚度Gt为1.5mm。在成形体的外周表面的圆周方向上以相等的距离形成三个通孔。这是在待形成的三个通孔的相邻通孔之间的大致中心处以卡盘固定成形体的同时进行的。

在利用如图2所示的按压构件3按压成形体的外侧表面的同时进行钻孔。按压长度等于通孔的长度GL，即7mm(跨越通孔全长的长度)。如表1所示，对按压宽度(mm)和按压力(kg)进行了各种变化。将按压宽度定义为成形体的外侧表面被按压的区域的宽度，即，在与通孔的轴向方向垂直且平行于外侧表面的方向上的距离。按压宽度的中心位于穿过通孔中心并且平行于薄壁部分的厚度方向的假想线上。

所使用的钻头是如图3A所示的R钻头，其包括具有弧形切削刃的前端部。R钻头的钻头直径Dd为3.2mm，决定形成切削刃的前端部的投影轮廓的弧的中心角α为180°，半径R为1.6mm(钻头直径Dd的1/2)。切削刃的前角为7°。通过对Sumitomo Electric HardmetalCorp.制造的钻头(型号：MDW0800GS4，材质：硬质合金)的前端部的切削刃进行研磨加工来制造该R钻头。

如表1所示，对钻头的旋转速度和钻头的进给速度(入口进给速度和主进给速度)进行了各种变化。入口进给速度是指直到入口附近区域(距离成形体的外周表面3mm)被切削的速度，而主进给速度是指此后并且直到出口打开的速度。

[裂缝评价]

通过表面观察和磁性颗粒探伤试验来检查通过形成各个通孔而形成的各个薄壁部分的外侧表面是否存在裂缝。通过将浸入含有磁性粉末的荧光液中的成形体磁化并利用来自紫外灯(黑光)的紫外光照射成形体来进行磁性颗粒探伤试验。裂缝表现为明亮的条纹。结果总结在表1中。表1中的“有”表示在三个外侧表面中的至少一者中形成有裂缝，而表1中的“无”表示在三个外侧表面中的任意一者中均没有形成裂缝。

[表1]

如表1所示，样品No.1-2至No.1-4的成形体均未在任何薄壁部分的外侧表面上形成诸如裂缝之类的瑕疵。样品No.1-1、No.1-5和No.1-6的成形体在薄壁部分的外侧表面上形成有裂缝。这些结果表明，通过在跨越通孔的整个长度而延伸的区域中以特定宽度按压成形体的外侧表面，可以制造没有裂缝的成形体。特别地，在样品No.1-2至No.1-4的条件下，可以稳定地制造没有裂缝的成形体。

以与(例如)样品No.1-1相同的方式在成形体中形成通孔，不同之处在于使用蜡烛形钻头(由Ryocoseiki Co.制造的ZH342-ViO，直径：3.2mm)并且不按压成形体的外侧表面。在这种情况下，与样品No.1-2至No.1-4相比，不可能稳定地制造没有裂缝的成形体。

本发明不限于这些实施例，而是由权利要求表示，并且旨在包括与权利要求等同的含义和范围内的所有改变。

附图标记列表

1 烧结部件

10 成形体

11G，11S 薄壁部分

11Gf，11Sf，11Sa 外侧表面

12G，12S 孔

12Gi，12Si 内周表面

2 钻头

20 前端部

21 切削刃

22 前刀面

23 外角

3 按压构件

Claims (2)

1.一种制造烧结部件的方法，包括：

成形步骤，其中将包含金属粉末的原料粉末加压成形，从而形成成形体；

钻孔步骤，其中利用钻头在所述成形体中形成孔，从而形成其中所述孔的内周表面和所述成形体的外侧表面之间的厚度小于所述孔的直径的薄壁部分；以及

烧结步骤，其中在所述钻孔步骤之后将所述成形体烧结，

其中，在沿轴向方向跨越所述孔的整个长度而延伸的区域中按压所述成形体的所述外侧表面的同时，进行所述钻孔步骤，并且

其中所述成形体的所述外侧表面的按压区域的宽度为所述孔的直径的1/3倍至2倍。

2.根据权利要求1所述的制造烧结部件的方法，其中，所述钻头包括具有弧形切削刃的前端部。

Images