CN112605384B

CN112605384B - 一种发动机及变速箱用电枢的加工方法

Info

Publication number: CN112605384B
Application number: CN202011297144.XA
Authority: CN
Inventors: 朱杏根
Original assignee: Changshu Xunda Power Metallurgy Co ltd
Current assignee: Changshu Xunda Power Metallurgy Co ltd
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2040-11-18
Also published as: CN112605384A

Abstract

本发明涉及一种发动机及变速箱用电枢的加工方法，它包括以下步骤：（1）配粉：将原材料搅拌混合形成原料组合物，所述原材料包括以下质量分数的成分：P 0.4%~0.5%、润滑剂0.72%~0.88%以及余量Fe；（2）成型；（3）烧结：将所述电枢生坯送入连续型网带炉进行烧结得到电枢毛坯；所述连续型网带炉的高温区温度为1130~1150℃、网速为14~16cm/分钟；（4）浸油；（5）整形；（6）刷毛刺；（7）真空清洗。工艺简单易控、成本低、效率高。

Description

一种发动机及变速箱用电枢的加工方法

技术领域

本发明属于粉末冶金成型技术领域，具体涉及一种发动机及变速箱用电枢的加工方法。

背景技术

电枢是电磁阀中的核心功能零部件。电磁阀又是汽车自动变速箱控制液压控制单元的核心零部件，在线圈电磁力的作用下上下运动驱动电磁阀的阀芯运动，从而实现电磁阀的开合功能。随着汽车行业的发展，电磁阀零部件尺寸越来越精密；对电枢而言，其电磁力功能要求也越来越高。

目前，钢件加工出来的电枢虽然强度高、密度高，但其加工成本很高，加工效率也满足不了生产的需求。随着粉末冶金的发展，采用粉末冶金电枢也已可行。因此，需要设计粉末冶金成型技术制作电枢以降低成本、提高生产效率高。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种发动机及变速箱用电枢的加工方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种发动机及变速箱用电枢的加工方法，它包括以下步骤：

（1）配粉：将原材料搅拌混合形成原料组合物，所述原材料包括以下质量分数的成分：P 0.4%~0.5%、润滑剂 0.72%~0.88%以及余量Fe；

（2）成型：将所述原料组合物填入成型模具内进行压制形成电枢生坯；

（3）烧结：将所述电枢生坯送入连续型网带炉进行烧结得到电枢毛坯；所述连续型网带炉网速为14~16cm/分钟、预热段气体流量为8-10m³/h且高温区温度为1130~1150℃；

（4）浸油：将所述电枢毛坯进行浸油处理；

（5）整形：将经步骤（4）浸油处理后的所述电枢毛坯放入整形模具内进行整形处理得电枢产品；

（6）刷毛刺：对经步骤（5）整形处理后的所述电枢产品依次进行刷毛刺、退磁处理；

（7）真空清洗：将经步骤（6）刷毛刺、退磁处理后的所述电枢产品进行碳氢真空清洗即可。

优化地，步骤（2）中，将所述原料组合物在松装情况下通过装粉靴送粉通道，然后再填入成型模具。

进一步地，它还包括：所述原料组合物在松装情况下填入所述成型模具内的体积是压制形成的所述电枢生坯体积的2~2.5倍。

优化地，它还包括：

（8）全检：对经步骤（7）真空清洗后的所述电枢产品进行外观及尺寸全检；

（9）后处理：将经步骤（8）全检后的所述电枢产品进行真空清洗，去除产品表面颗粒以达到产品要求的清洁度要求，浸油防锈即可。

优化地，所述电枢产品的密度为7.1 g/cm³以上。

优化地，所述发动机及变速箱用电枢包括：

电枢本体，所述电枢本体具有相对设置的上冲面和下冲面；

贯通孔，所述贯通孔开设在所述电枢本体内且贯穿所述上冲面和所述下冲面，包括开设在所述电枢本体中心处的第一通孔以及开设在所述第一通孔一侧且与其相通的第二通孔；

多个凹槽，多个所述凹槽等间隔开设在所述下冲面的边缘处且向内凹陷。

进一步地，步骤（2）中，所述成型模具包括：

成型模组，所述成型模组包括开设有成型腔的成型中模模芯以及对应套设在所述成型中模模芯外的成型中模模套；

成型下冲，所述成型下冲包括可插入所述成型腔的下冲杆、形成在所述下冲杆外端的第一转接部、形成在所述第一转接部外端的下冲头、贯穿所述下冲杆、所述第一转接部和所述下冲头的下冲孔以及形成在所述下冲杆内端以形成所述凹槽的凸杆；

成型上冲，所述成型上冲包括可插入所述成型腔且与所述下冲杆相对设置的上冲杆、形成在所述上冲杆外端的第二转接部、形成在所述第二转接部外端的上冲头、贯穿所述上冲杆、所述第二转接部和所述上冲头的上冲孔以及开设在所述第二转接部上且与所述上冲孔相通的排泄孔；

成型芯棒，所述成型芯棒包括可插入所述上冲孔和所述下冲孔的棒体、形成在所述棒体一端且与所述第一转接部相配合的限位杆以及形成在所述限位杆外端的棒头。

进一步地，步骤（5）中，所述整形模具包括：

整形模组，所述整形模组包括开设有整形腔的整形中模模芯以及对应套设在所述整形中模模芯外的整形中模模套；

整形下冲，所述整形下冲包括可插入所述整形腔的整形下冲杆、形成在所述整形下冲杆外端的第三转接部、形成在所述第三转接部外端的整形下冲头、贯穿所述整形下冲杆、所述第三转接部和所述整形下冲头的整形下冲孔以及形成在所述整形下冲头内端的整形凸杆；

整形上冲，所述整形上冲包括可插入所述整形腔且与所述整形下冲杆相对设置的整形上冲杆、形成在所述整形上冲杆外端的第四转接部、形成在所述第四转接部外端的整形上冲头、贯穿所述整形上冲杆、所述第四转接部和所述整形上冲头的整形上冲孔以及开设在所述第四转接部上且与所述整形上冲孔相通的整形排泄孔；

整形芯棒，所述整形芯棒包括可插入所述整形上冲孔和所述整形下冲孔的整形棒体以及形成在所述整形棒体外端的棒头。

更进一步地，所述成型中模模芯和所述成型中模模套为过盈热套连接。

更进一步地，所述整形中模模芯和所述整形中模模套为过盈热套连接。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明发动机及变速箱用电枢的加工方法，通过进行配粉、成型、烧结、浸油和整形等步骤，能够互相配合实现电枢的粉末冶金成型，工艺简单易控、成本低、效率高；采用成型与整形相互配合，能够提高电枢产品的尺寸精度，搞高其装配性能，显著提高成品合格率；而且精确控制原料组分和工艺参数能够保证电枢的理化性能和较小的磁极面边角破损。

附图说明

图1为本发明发动机及变速箱用电枢的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明发动机及变速箱用电枢的成型模具结构示意图；

图4为本发明发动机及变速箱用电枢的整形模具结构示意图；

图5为实施例3中发动机及变速箱用电枢的金相图；

图6为实施例5中发动机及变速箱用电枢的金相图；

图7为对比例4中发动机及变速箱用电枢的金相图；

图8为对比例8中发动机及变速箱用电枢的金相图。

具体实施方式

下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明：

实施例1

本实施例提供一种发动机及变速箱用电枢，其形状有多种；在本实施例中，采用最常见的一种，如图1和图2所示，包括：

电枢本体1，该电枢本体1具有相对设置的上冲面12和下冲面11；

贯通孔2，该贯通孔2开设在电枢本体1内且贯穿上冲面12和所述下冲面11（即贯通孔2的轴心线平行于电枢本体1的轴心线），包括开设在电枢本体1中心处的第一通孔21以及开设在第一通孔21一侧且与其相通的第二通孔22（第二通孔22的尺寸小于第一通孔21的尺寸）；

多个凹槽3（本实施例中为五个），多个凹槽3等间隔开设在下冲面11的边缘处且向内凹陷。

上述发动机及变速箱用电枢的加工方法，包括以下步骤：

（1）配粉：将原材料搅拌混合形成原料组合物，原材料包括以下质量分数的成分：P0.4%、润滑剂 0.88%（市售常规的，如硬脂酸锌）以及余量Fe；

（2）成型：将原料组合物填入成型模具（成型模组1’’、成型上冲2’’和成型下冲3’’组装使用）内进行压制形成电枢生坯；将原料组合物在松装情况下通过装粉靴送粉通道，然后再填入成型模具，原料组合物在松装情况下填入成型模具内的体积是压制形成的电枢生坯体积的2.2倍；该成型模具包括：

成型模组1’’，成型模组1’’包括开设有成型腔121’’的成型中模模芯12’’以及对应套设在成型中模模芯12’’外的成型中模模套11’’（成型中模模芯12’’和成型中模模套11’’ 为过盈热套连接。）；

成型下冲3’’，成型下冲3’’包括可插入成型腔121’的下冲杆31’’、形成在下冲杆31’’外端的第一转接部32’’、形成在所述第一转接部32’’ 外端的下冲头33’’、贯穿下冲杆31’’、第一转接部32’’和下冲头33’’的下冲孔34’’以及形成在下冲杆31’’内端以形成凹槽3的凸杆35’’（通常是一体成型，下同）；

成型上冲2’’，成型上冲2’’包括可插入成型腔121’且与下冲杆31’’相对设置的上冲杆21’’、形成在上冲杆21’’外端的第二转接部22’’、形成在第二转接部22’’ 外端的上冲头23’’、贯穿上冲杆21’’、第二转接部22’’和上冲头23’’的上冲孔24’’以及开设在第二转接部22’’上且与上冲孔24’相通的排泄孔25’’；

成型芯棒4’’，成型芯棒4’’包括可插入上冲孔24’和下冲孔34’的棒体41’’、形成在棒体41’’一端且与第一转接部32’’相配合的限位杆42’’以及形成在限位杆42’’外端的棒头43’’。

（3）烧结：将电枢生坯送入连续型网带炉进行烧结得到电枢毛坯；连续型网带炉网速为16cm/分钟、预热段气体流量为8m³/h且高温区温度为1130℃；

（4）浸油：将电枢毛坯进行浸润滑油处理，为下道整形工序做润滑作用；；

（6）刷毛刺：将经步骤（5）整形处理后的电枢产品放入工装中，连同工装放入住复式双面刷毛刺机中进行双面刷毛刺，在刷毛刺出口进行退磁处理；

（7）真空清洗：将经步骤（6）刷毛刺、退磁处理后的电枢产品放入科威信全自动碳氢真空清洗机中进行碳氢真空清洗即可（最终电枢产品的密度为7.1 g/cm³MIN）；

实施例2

本实施例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（1）中，采用的原材料包括以下质量分数的成分：P 0.5%、润滑剂0.72%以及余量Fe。

实施例3

本实施例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（1）中，采用的原材料包括以下质量分数的成分：P 0.45%、润滑剂0.80%以及余量Fe；实施例1至实施例3中发动机及变速箱用电枢的理化性能类似，其内不含珠光体组织，本例中金相图如图5所示。

实施例4

本实施例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（3）中，连续型网带炉的高温区温度为1150℃、网速为14cm/分钟、预热段气体流量为10m³/h。

实施例5

本实施例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（3）中，连续型网带炉的高温区温度为1140℃、网速为15cm/分钟、预热段气体流量为9m³/h；实施例4至实施例5中发动机及变速箱用电枢的理化性能类似，其内也不含珠光体组织，本例中金相图如图6所示。

对比例1

本例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（1）中，采用的原材料中P过多，为0.55%；尺寸变化太大，影响尺寸。

对比例2

本例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（1）中，采用的原材料中P过少，为0.30%；尺寸变化太大，影响尺寸。

对比例3

本例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（1）中，采用的原材料中润滑剂过少，为0.50%；成形模具容易拉毛，成形模具寿命减少。

对比例4

本例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（1）中，采用的原材料中润滑剂过少，为1.00%；润滑剂偏多，烧结很难完全脱出，烧结金相将会有珠光体组织（如图7所示），电磁力测试差。

对比例5

本例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（3）中，连续型网带炉的高温区温度过高，为1200℃、网速为16cm/分钟；尺寸变化太大，影响尺寸。

对比例6

本例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤（3）中，连续型网带炉的高温区温度过低，为1100℃、网速为16cm/分钟；-烧结颈不明显，产品电磁力性能降低。

对比例7

本例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：未进行步骤（6）；影响产品的清洁度，后期使用存在隐患。

对比例8

本例提供一种发动机及变速箱用电枢及其加工方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：预热段气体流量为7m³/h，产品金相有少量珠光体组织（如图8所示），电磁力测试差。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种发动机及变速箱用电枢的加工方法，

所述发动机及变速箱用电枢包括：

电枢本体（1），所述电枢本体（1）具有相对设置的上冲面（12）和下冲面（11）；

贯通孔（2），所述贯通孔（2）开设在所述电枢本体（1）内且贯穿所述上冲面（12）和所述下冲面（11），包括开设在所述电枢本体（1）中心处的第一通孔（21）以及开设在所述第一通孔（21）一侧且与其相通的第二通孔（22）；

多个凹槽（3），多个所述凹槽（3）等间隔开设在所述下冲面（11）的边缘处且向内凹陷；

其特征在于，它包括以下步骤：

（1）配粉：将原材料搅拌混合形成原料组合物，所述原材料包括以下质量分数的成分：P0.4%~0.5%、润滑剂 0.72%~0.88%以及余量Fe；

所述成型模具包括：

成型模组（1’’），所述成型模组（1’’）包括开设有成型腔（121’’）的成型中模模芯（12’’）以及对应套设在所述成型中模模芯（12’’）外的成型中模模套（11’’）；

成型下冲（3’’），所述成型下冲（3’’）包括可插入所述成型腔（121’）的下冲杆（31’’）、形成在所述下冲杆（31’’）外端的第一转接部（32’’）、形成在所述第一转接部（32’’）外端的下冲头（33’’）、贯穿所述下冲杆（31’’）、所述第一转接部（32’’）和所述下冲头（33’’）的下冲孔（34’’）以及形成在所述下冲杆（31’’）内端以形成所述凹槽（3）的凸杆（35’’）；

成型上冲（2’’），所述成型上冲（2’’）包括可插入所述成型腔（121’）且与所述下冲杆（31’’）相对设置的上冲杆（21’’）、形成在所述上冲杆（21’’）外端的第二转接部（22’’）、形成在所述第二转接部（22’’）外端的上冲头（23’’）、贯穿所述上冲杆（21’’）、所述第二转接部（22’’）和所述上冲头（23’’）的上冲孔（24’’）以及开设在所述第二转接部（22’’）上且与所述上冲孔（24’）相通的排泄孔（25’’）；

成型芯棒（4’’），所述成型芯棒（4’’）包括可插入所述上冲孔（24’）和所述下冲孔（34’）的棒体（41’’）、形成在所述棒体（41’’）一端且与所述第一转接部（32’’）相配合的限位杆（42’’）以及形成在所述限位杆（42’’）外端的棒头（43’’）。

（4）浸油：将所述电枢毛坯进行浸油处理；

所述整形模具包括：

整形模组（1’），所述整形模组（1’）包括开设有整形腔的整形中模模芯（12’）以及对应套设在所述整形中模模芯（12’）外的整形中模模套（11’）；

整形下冲（3’），所述整形下冲（3’）包括可插入所述整形腔的整形下冲杆（31’）、形成在所述整形下冲杆（31’）外端的第三转接部（32’）、形成在所述第三转接部（32’）外端的整形下冲头（33’）、贯穿所述整形下冲杆（31’）、所述第三转接部（32’）和所述整形下冲头（33’）的整形下冲孔（34’）以及形成在所述整形下冲头（33’）内端的整形凸杆（35’）；

整形上冲（2’），所述整形上冲（2’）包括可插入所述整形腔且与所述整形下冲杆（31’）相对设置的整形上冲杆（21’）、形成在所述整形上冲杆（21’）外端的第四转接部（22’）、形成在所述第四转接部（22’）外端的整形上冲头（23’）、贯穿所述整形上冲杆（21’）、所述第四转接部（22’）和所述整形上冲头（23’）的整形上冲孔（24’）以及开设在所述第四转接部（22’）上且与所述整形上冲孔（24’）相通的整形排泄孔（25’）；

整形芯棒（4’），所述整形芯棒（4’）包括可插入所述整形上冲孔（24’）和所述整形下冲孔（34’）的整形棒体（41’）以及形成在所述整形棒体（41’）外端的棒头（42’）；

（7）真空清洗：将经步骤（6）刷毛刺、退磁处理后的所述电枢产品进行真空清洗即可。

2.根据权利要求1所述发动机及变速箱用电枢的加工方法，其特征在于：步骤（2）中，将所述原料组合物在松装情况下通过装粉靴送粉通道，然后再填入成型模具。

3.根据权利要求2所述发动机及变速箱用电枢的加工方法，其特征在于，它还包括：所述原料组合物在松装情况下填入所述成型模具内的体积是压制形成的所述电枢生坯体积的2~2.5倍。

4.根据权利要求1所述发动机及变速箱用电枢的加工方法，其特征在于，它还包括：

5.根据权利要求1所述发动机及变速箱用电枢的加工方法，其特征在于：所述电枢产品的密度为7.1 g/cm³以上。

6.根据权利要求1所述发动机及变速箱用电枢的加工方法，其特征在于：所述成型中模模芯（12’’）和所述成型中模模套（11’’）为过盈热套连接。

7.根据权利要求1所述发动机及变速箱用电枢的加工方法，其特征在于：所述整形中模模芯（12’）和所述整形中模模套（11’）为过盈热套连接。