CN110039058A - 一种粉末冶金支撑件及其应用 - Google Patents
一种粉末冶金支撑件及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110039058A CN110039058A CN201910422935.1A CN201910422935A CN110039058A CN 110039058 A CN110039058 A CN 110039058A CN 201910422935 A CN201910422935 A CN 201910422935A CN 110039058 A CN110039058 A CN 110039058A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- supporting element
- size
- sintered
- inner hole
- powder metallurgy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims abstract description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 15
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 9
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 9
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 16
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 15
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 15
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/003—Apparatus, e.g. furnaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
- B22F3/03—Press-moulding apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/1003—Use of special medium during sintering, e.g. sintering aid
- B22F3/1007—Atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
Abstract
本发明公开了一种粉末冶金支撑件，由如下方法制备而成：(1)压制模具和整形模具；(2)将粉末冶金原料放入压制模具中压制成密度≥7.3g/cm3，含碳量＜3‰的生坯；(2)将生坯在温度为1240‑1260℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；(3)烧结后的坯体放入整形模具中精整，制得支撑件成品。一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：A、VVT排气链轮压制成型；B、将上述支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内；C、将步骤B内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结。本发明通过支撑件对产品内孔支撑，产品基本不变形，解决了产品烧结变形大的问题，产品合格率由原来的70％提高到99.95％。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种粉末冶金支撑件及其应用。
背景技术
粉末冶金是一种以金属粉末为原料，经压制和烧结制成各种制品的加工方法。粉末冶金零件的生产工艺具有复杂零件的快速成形能力和材料高利用率的优势，因此被广泛应用。
压制成型后的粉末冶金坯体，其不同位置之间存在密度差异，在烧结过程烧结炉内各部分温度也存在差异，上述两方面的差异将导致粉末冶金产品在烧结过程产生变形，产品壁厚尺寸与外形尺寸的比值越小，变形(椭圆、不平)越大。在整形工序中，产品变形大的回弹也大，造成产品的尺寸不一致，部分产品某些尺寸超出图纸要求，造成产品报废，致使产品的生产成本增加很多。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种粉末冶金支撑件及其应用。
正如背景技术所述，粉末冶金坯体在烧结过程中会发生很大变形，变形后在整形过程中回弹也大，因此会造成产品尺寸不符合生产要求，造成产品报废，增加生产成本。为此通过本发明生产出的支撑件，其生坯密度≥7.3g/cm3，含碳量＜3‰，并在1240-1260℃的烧结温度下烧结50min，使支撑件的硬度和韧性充分满足对产品支撑作用的要求，在产品烧结过程中，将上述方法生产出的支撑件放置于产品内孔内，通过支撑件对产品内孔支撑，使产品基本不变形，增大产品的合格率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种粉末冶金支撑件，由如下方法制备而成：
(1)生产压制模具和整形模具；
(2)将粉末冶金放入压制模具中压制成密度≥7.3g/cm3，含碳量＜3‰的生坯；
(3)将生坯在温度为1240-1260℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；
(4)将烧结后的坯体放入整形模具中精整，制得支撑件成品。
优选的，所述精整是将烧结后的坯体放入整形模具中压制整形。
优选的，所述粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.1％-0.3％，润滑剂0.6％，铁粉余量。润滑剂具体为石蜡，在烧结过程中挥发掉。
优选的，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；
压制模具中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.4％-0.6％；
整形模具中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同。
优选的，上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC＞62，上模和下模HRC为55-57；所述热处理包括淬火处理和回火处理，其中淬火处理的温度800-900℃，保温时间为1-2h，回火处理的温度为200-300℃，保温时间为2-3h。
本发明的第二方面，提供上述的粉末冶金支撑件在制备带内孔的粉末冶金零件中的用途，所述带内孔的粉末冶金零件的壁厚与外形尺寸比例＜8％。
优选的，所述带内孔的粉末冶金零件为VVT排气链轮。
本发明的第三方面，提供一种VVT排气链轮，在其烧结制备过程中由上述的支撑件放入其内孔进行支撑。
本发明的第四方面，提供上述的VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：A、VVT排气链轮压制成型；
B、将上述的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.03mm～0.05mm的间距；
C、将步骤B内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结；
优选的，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂。
优选的，步骤A是将原料放入钢制压模中，通过模压成形的方式将原料压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3。
优选的，步骤C中的烧结条件是1120℃保温40min。
本发明的有益效果：
(1)针对于产品壁厚与外形尺寸比例＜8％的产品，在烧结时，将通过本发明生产的支撑件放置在产品内孔内，通过支撑件对产品内孔支撑，产品基本不变形，解决了产品烧结变形大的问题，产品合格率由原来的70％提高到99.95％；
(2)制作两套专用模具，即可生产出一定数量的支撑件且支撑件能够反复使用，生产过程的成本虽然增加5‰，但是能降低废品损失30％，对于产品的合格率有极大的提升；
(3)通过本发明的方法生产出的支撑件，其生坯密度≥7.3g/cm3，含碳量＜3‰，并在1240-1260℃的烧结温度下烧结50min，三者相互协同，使生产出的支撑件充分满足对产品支撑作用的要求，解决了产品变形问题。
附图说明
图1为本发明支撑件的结构示意图；
图2为本发明VVT排气链轮产品的结构示意图；
图3为本发明支撑件放入VVT排气链轮内孔中的结构示意图。
图中：1、支撑件用于支撑坯体的支撑部位。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
实施例1：
一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：
A、VVT排气链轮压制成型：通过模压成形的方式压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3；
B、生产支撑件：
(1)生产压制模具和整形模具，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具的中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.4％；整形模具的中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同；上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC为63，上模和下模HRC为55；热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理温度为800℃，保温2h，回火处理温度为200℃，保温3h。
支撑件的形状和尺寸是根据产品内孔的形状和尺寸所设定，在本实施例中，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂；
(2)将粉末冶金放入模具中压制成密度7.3g/cm3，含碳量2.7‰的生坯，粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.1％，石蜡0.6％，铁粉余量；
(3)将生坯在温度为1240℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；
(4)将烧结后的坯体放入模具中精整，制得支撑件成品。
C、将步骤B生产的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.03mm的间距；
D、将步骤C内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结，烧结条件是1120℃保温40min。
实施例2：
一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：
A、VVT排气链轮压制成型：通过模压成形的方式压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3；
B、生产支撑件：
(1)生产压制模具和整形模具，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具的中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.5％；整形模具的中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同；上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC为63，上模和下模HRC为56；热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理温度为850℃，保温1.5h，回火处理温度为260℃，保温2.5h；
支撑件的形状和尺寸是根据产品内孔的形状和尺寸所设定，在本实施例中，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂；
(2)将粉末冶金放入模具中压制成密度7.4g/cm3，含碳量2.8‰的生坯，粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.2％，石蜡0.6％，铁粉余量；
(3)将生坯在温度为1250℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；
(4)将烧结后的坯体放入模具中精整，制得支撑件成品。
C、将步骤B生产的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.04mm的间距；
D、将步骤C内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结，烧结条件是1120℃保温40min。
实施例3：
一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：
A、VVT排气链轮压制成型：通过模压成形的方式压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3；
B、生产支撑件：
(1)生产压制模具和整形模具，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具的中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.6％；整形模具的中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同；上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC为64，上模和下模HRC为57；热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理温度为900℃，保温1h，回火处理温度为300℃，保温2h；
支撑件的形状和尺寸是根据产品内孔的形状和尺寸所设定，在本实施例中，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂；
(2)将粉末冶金放入模具中压制成密度7.5g/cm3，含碳量2.9‰的生坯，粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.3％，石蜡0.6％，铁粉余量；
(3)将生坯在温度为1260℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；
(4)将烧结后的坯体放入模具中精整，制得支撑件成品。
C、将步骤B生产的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.05mm的间距；
D、将步骤C内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结，烧结条件是1120℃保温40min。
对比例1：
一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：
A、VVT排气链轮压制成型：通过模压成形的方式压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3；
B、生产支撑件：
(1)生产压制模具和整形模具，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具的中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.5％；整形模具的中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同；上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC为63，上模和下模HRC为56；热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理温度为850℃，保温1.5h，回火处理温度为260℃，保温2.5h；
支撑件的形状和尺寸是根据产品内孔的形状和尺寸所设定，在本对比例中，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂；
(2)将粉末冶金原料放入模具中压制成密度7.1g/cm3，含碳量2.8‰的生坯，粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.2％，石蜡0.6％，铁粉余量；
(3)将生坯在温度为1250℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；
(4)将烧结后的坯体放入模具中精整，制得支撑件成品。
C、将步骤B生产的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.04mm的间距；
D、将步骤C内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结，烧结条件是1120℃保温40min。
对比例2：
一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：
A、VVT排气链轮压制成型：通过模压成形的方式压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3；
B、生产支撑件：
(1)生产压制模具和整形模具，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具的中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.5％；整形模具的中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同；上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC为63，上模和下模HRC为56；热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理温度为850℃，保温1.5h，回火处理温度为260℃，保温2.5h；
支撑件的形状和尺寸是根据产品内孔的形状和尺寸所设定，在本对比例中，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂；
(2)将粉末冶金放入模具中压制成密度7.4g/cm3，含碳量4‰的生坯，粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.2％，石蜡0.6％，铁粉余量；
(3)将生坯在温度为1250℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；
(4)将烧结后的坯体放入模具中精整，制得支撑件成品。
C、将步骤B生产的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.04mm的间距；
D、将步骤C内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结，烧结条件是1120℃保温40min。
对比例3：
一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：
A、VVT排气链轮压制成型：通过模压成形的方式压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3；
B、生产支撑件：
(1)生产压制模具和整形模具，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具的中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.5％；整形模具的中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同；上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC为63，上模和下模HRC为56；热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理温度为850℃，保温1.5h，回火处理温度为260℃，保温2.5h；
支撑件的形状和尺寸是根据产品内孔的形状和尺寸所设定，在本对比例中，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂；
(2)将粉末冶金放入模具中压制成密度7.4g/cm3，含碳量2.8‰的生坯，粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.2％，石蜡0.6％，铁粉余量；
(3)将生坯在温度为1200℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；
(4)将烧结后的坯体放入模具中精整，制得支撑件成品。
C、将步骤B生产的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.04mm的间距；
D、将步骤C内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结，烧结条件是1120℃保温40min。
对比例4：
一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：
A、VVT排气链轮压制成型：通过模压成形的方式压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3；
B、生产支撑件：
(1)生产压制模具和整形模具，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具的中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.5％；整形模具的中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同；上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC为63，上模和下模HRC为56；热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理温度为850℃，保温1.5h，回火处理温度为260℃，保温2.5h；
支撑件的形状和尺寸是根据产品内孔的形状和尺寸所设定，在本实施例中，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂；
(2)将粉末冶金放入模具中压制成密度7.4g/cm3，含碳量2.8‰的生坯，粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.2％，石蜡0.6％，铁粉余量；
(3)将生坯在温度为1250℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；
(4)将烧结后的坯体放入模具中精整，制得支撑件成品。
C、将步骤B生产的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.06mm的间距；
D、将步骤C内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结，烧结条件是1120℃保温40min。
应用例
将本发明实施例2的支撑件应用于产品外径74mm，产品最小壁厚4.5mm的产品生产中，并与不放置支撑件的产品作对比，分别进行5个批次的试验，每个批次600件产品，产品椭圆数值/外径小于1‰为界限(即测量外径最大值－外径最小值＝0.075以上为椭圆)，通过全数检测统计数据如下：
由上表可知，通过本发明生产的支撑件，应用于产品外径74mm，产品最小壁厚4.5mm的产品生产中，能够使产品椭圆最大值明显减小，使椭圆比例明显降低，即产品基本不变形，明显改善了产品变形现象。
将本发明各实施例和对比例分别对应一个批次的VVT排气链轮生产，每个批次600件产品，产品椭圆数值/外径小于1‰为界限(即测量外径最大值－外径最小值＝0.075以上为椭圆)，通过全数检测统计数据如下：
由上表可知，本发明实施例1、实施例2和实施例3生产的VVT排气链轮，在烧结后产品基本不变形，且各实施例之间的数据无显著差异；各对比例产品椭圆最大值和椭圆比例明显大于各个实施例；对比例1减小了支撑件的生坯密度，对比例2增大了生坯的含碳量，对比例3降低了生坯的烧结温度，对比例4增大了支撑件支撑部位与产品之间的间距，因此通过上述参数改变，都会使产品椭圆最大值和椭圆比例明显增大，使产品变形增大。
综上所述，通过在产品内孔内放置本发明支撑件，通过支撑件的支撑作用能够使产品在烧结过程中基本不变形；同时改变支撑件生坯密度、生坯含碳量和支撑件的烧结温度所生产出的支撑件，应用于产品中都使产品的变形增大，改变支撑件支撑部位与产品之间的间距也会增大产品的变形。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种粉末冶金支撑件，其特征在于，由如下方法制备而成：
(1)生产压制模具和整形模具；
(2)将粉末冶金原料放入压制模具中压制成密度≥7.3g/cm3，含碳量＜3‰的生坯；
(3)将生坯在温度为1240-1260℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；
(4)将烧结后的坯体放入整形模具中精整，制得支撑件成品。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金支撑件，其特征在于，所述粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.1％-0.3％，润滑剂0.6％，铁粉余量。
3.根据权利要求1所述的粉末冶金支撑件，其特征在于：所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；
压制模具中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.4％-0.6％；
整形模具中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同。
4.根据权利要求3所述的粉末冶金支撑件，其特征在于：上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC＞62，上模和下模HRC为55-57。
5.权利要求1-4任一项所述的粉末冶金支撑件在制备带内孔的粉末冶金零件中的用途，所述带内孔的粉末冶金零件的壁厚与外形尺寸比例＜8％。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述带内孔的粉末冶金零件为VVT排气链轮。
7.一种VVT排气链轮，其特征在于：在其烧结制备过程中由权利要求1-4任意一项所述的支撑件放入其内孔进行支撑。
8.权利要求7所述的VVT排气链轮的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：A、VVT排气链轮压制成型；
B、将权利1-4任一项所述的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.03mm～0.05mm的间距；
C、将步骤B内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结。
9.根据权利要求8所述的VVT排气链轮的制备方法，其特征在于：所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂。
10.根据权利要求8所述的VVT排气链轮的制备方法，其特征在于：步骤C中的烧结条件是1120℃保温40min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910422935.1A CN110039058B (zh) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | 一种粉末冶金支撑件及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910422935.1A CN110039058B (zh) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | 一种粉末冶金支撑件及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110039058A true CN110039058A (zh) | 2019-07-23 |
| CN110039058B CN110039058B (zh) | 2021-07-13 |
Family
ID=67282920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910422935.1A Active CN110039058B (zh) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | 一种粉末冶金支撑件及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110039058B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111673082A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-18 | 南通鸿明新材料有限公司 | 一种成型模具及其产品成型工艺 |
| CN112643030A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-04-13 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 一种用于生产磁通量垫片的粉末冶金工艺 |
| CN114273661A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-05 | 蓝山县金山川粉末冶金有限公司 | 一种带有环状槽的不规则齿轮的制备方法及其应用 |
| CN114289717A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-08 | 蓝山县金山川粉末冶金有限公司 | 一种带有环状槽的齿轮制备模具 |
| CN114289717B (zh) * | 2021-11-19 | 2024-05-10 | 蓝山县金山川粉末冶金有限公司 | 一种带有环状槽的齿轮制备模具 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07164196A (ja) * | 1993-07-02 | 1995-06-27 | Abb Res Ltd | とちの製造方法 |
| CN105018824A (zh) * | 2014-04-17 | 2015-11-04 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种粉末冶金凸轮的制备方法 |
| CN205816807U (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 昆山安泰美科金属材料有限公司 | 一种金属粉末注射成形烧结装置 |
| CN106541139A (zh) * | 2015-09-18 | 2017-03-29 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种粉末冶金凸轮的制备方法 |
| CN107795664A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-13 | 江苏智造新材有限公司 | 用于vvt系统的链轮及其制备方法 |
| CN208245817U (zh) * | 2018-06-08 | 2018-12-18 | 惠州威博精密科技有限公司 | 一种改善粉末注射成型手机卡托烧结变形的治具 |
| CN109695004A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-04-30 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铁基粉末冶金零件的制造方法 |
-
2019
- 2019-05-21 CN CN201910422935.1A patent/CN110039058B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07164196A (ja) * | 1993-07-02 | 1995-06-27 | Abb Res Ltd | とちの製造方法 |
| CN105018824A (zh) * | 2014-04-17 | 2015-11-04 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种粉末冶金凸轮的制备方法 |
| CN106541139A (zh) * | 2015-09-18 | 2017-03-29 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种粉末冶金凸轮的制备方法 |
| CN205816807U (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 昆山安泰美科金属材料有限公司 | 一种金属粉末注射成形烧结装置 |
| CN107795664A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-13 | 江苏智造新材有限公司 | 用于vvt系统的链轮及其制备方法 |
| CN208245817U (zh) * | 2018-06-08 | 2018-12-18 | 惠州威博精密科技有限公司 | 一种改善粉末注射成型手机卡托烧结变形的治具 |
| CN109695004A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-04-30 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铁基粉末冶金零件的制造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111673082A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-18 | 南通鸿明新材料有限公司 | 一种成型模具及其产品成型工艺 |
| CN112643030A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-04-13 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 一种用于生产磁通量垫片的粉末冶金工艺 |
| CN114273661A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-05 | 蓝山县金山川粉末冶金有限公司 | 一种带有环状槽的不规则齿轮的制备方法及其应用 |
| CN114289717A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-08 | 蓝山县金山川粉末冶金有限公司 | 一种带有环状槽的齿轮制备模具 |
| CN114289717B (zh) * | 2021-11-19 | 2024-05-10 | 蓝山县金山川粉末冶金有限公司 | 一种带有环状槽的齿轮制备模具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110039058B (zh) | 2021-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110039058A (zh) | 一种粉末冶金支撑件及其应用 | |
| CN105014077B (zh) | 粉末冶金齿轮、链轮的制备方法 | |
| CN105562694B (zh) | 一种适用于增材制造零部件的热等静压三控方法 | |
| CN109695004B (zh) | 一种铁基粉末冶金零件的制造方法 | |
| CN104889403B (zh) | 一种铁基粉末冶金零件的制备方法 | |
| CN104707931B (zh) | 一种大型高温合金盘类模锻件的制造方法 | |
| CN105108154A (zh) | 一种利用粉末注射成形技术制备异形复杂零件的方法 | |
| CN106041094B (zh) | 一种汽车发动机用凸轮轴齿形轮轮毂及其粉末冶金制备方法 | |
| CN104368816A (zh) | 一种铁基粉末冶金零件的制造方法 | |
| CN104128607A (zh) | 一种汽车连杆的制造工艺 | |
| CN101927348A (zh) | 一种气动或电动工具打击块的制造方法 | |
| CN102672185A (zh) | 一种用粉末冶金制造高精度齿轮圈的工艺 | |
| JP2008527166A (ja) | 表面緻密化粉末金属部品を製造する方法 | |
| EP0543010A1 (en) | Process for producing annular part | |
| CN107043885A (zh) | 一种快速阀门用阀芯的制造方法 | |
| CN102335744A (zh) | 一种汽车前减震器导向器生产工艺 | |
| CN109513915A (zh) | 一种粉末冶金件及带安装通孔的粉末冶金件的生产方法 | |
| JP3946581B2 (ja) | 焼結機械部品の製造方法 | |
| CN106077383B (zh) | 一种哑铃类饼形锻件的模具锻造工艺 | |
| RU2311263C1 (ru) | Способ изготовления спеченных металлических изделий с уплотненной поверхностью | |
| CN110695352A (zh) | 一种转向器固定片的加工方法 | |
| CN109202086B (zh) | 一种铁螺母的制备方法 | |
| CN111074181B (zh) | 一种5g天线固定座及其成型方法 | |
| CN103372648B (zh) | 一种摩托车定位销的制造方法 | |
| CN102581280B (zh) | 倒锥孔压制工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A powder metallurgy support component and its application Effective date of registration: 20231226 Granted publication date: 20210713 Pledgee: Laishang Bank Co.,Ltd. Xinxing Branch Pledgor: Jinan Xinyi Powder Metallurgy Co.,Ltd. Registration number: Y2023980074519 |