CN112941419B - 一种大功率除草机用传动联轴器及其粉末冶金制备方法 - Google Patents

一种大功率除草机用传动联轴器及其粉末冶金制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大功率除草机用传动联轴器及其粉末冶金制备方法，属于粉末冶金相关技术领域。大功率除草机用传动联轴器包括耳部、套筒和箍紧件，耳部位于套筒一侧，并与套筒相接，套筒外侧远离耳部的一端呈阶梯状，套筒外侧套接有箍紧件。通过套筒外部的箍紧件，对套筒进行进一步的紧固，提高大功率除草机用传动联轴器使用过程中的质量。通过粉料配方的研发设计、模具结构设计，可以生产出尺寸精度高，高强度，耐冲击，性价比高的粉末冶金联轴器。

Description

一种大功率除草机用传动联轴器及其粉末冶金制备方法
技术领域
本发明属于粉末冶金相关技术领域，涉及一种大功率除草机用传动联轴器及其粉末冶金制备方法。
背景技术
除草机是园林绿化和农业生产过程中常用的一种除草机器，有手动操作型、直流电、交流电、汽油机、柴油机等多种机型。随着国家对环境绿化、现代园艺、现代农业技术的大力推广，除草机的使用也越来越普及。智能化、科技化、大功率、低噪音、能适应各种恶劣环境下使用的多功能除草机相继问世，大大减轻了劳动者的工作强度，生产效率也得到了很大提高。
目前，国内世面上这种大功率除草机用电机传动联轴器，基于其耐冲击性、韧性、高强度、可靠性等因素，基本都采用铸造法生产，但是制造成本高，生产效率低下，废品率高，尺寸精度差，运行噪音大，环境污染严重，不利于企业的市场竞争。即便使用粉末冶金件也需要从美日韩等粉末冶金技术较发达的国家进口，成本更高。
中国专利申请号为：201710354472.0，公开日为：2017.09.01的“一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器”，该联轴器包括以下质量分数的组分：Zn元素粉末28-32％；稀土元素粉末0.5-0.7％；余量为铜粉末以及不可避免的杂质。联轴器为中空圆柱体，圆柱体一端连接有45°扇形区，扇形区与圆柱之间圆R弧度连接。该联轴器采用粉末冶金的方式进行制造，但制造所得产品强度不高，产品不适用于使用。
中国专利申请号为：201810881803.0，公开日为：2019.02.01的“一种粉末冶金刹车助力泵联轴器生产工艺”，，粉末冶金的原料粉为标准材料SintD30，包括Fe：余；Cu：0.5％-2.5％；C：0％-0.3％；Ni：3.5％-4.5％；Mo：0.35％-0.65％；还包括Mn：0.7％-0.9％；Si：1％-1.2％。还包括如下步骤：温压成型：将粉末原料加热至150℃±10℃后在压机中压制成型，压制密度为7.3-7.4g/cm3；高温烧结：成型的工件在1135℃±10℃下烧结，使成型毛坯合金化，再冷却至870℃±10℃时由机械手夹住出炉；高温复压：在870℃时属于奥氏体金相，在可塑性强的状态下利用冲压机加精整模具冲压，使产品接近致密状态的同时各部位尺寸也满足图纸要求；真空渗碳热处理：在真空渗碳炉中经过降温及均热后渗碳与扩散，然后热处理。使用上述的粉末冶金方式能够制得联轴器，但联轴器的强度较差。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有技术难以进行传动联轴器的粉末冶金生产的问题，提供一种大功率除草机用传动联轴器，通过粉末冶金的方式，实现大功率除草机用传动联轴器的制备，得到的产品性能良好。
本发明的另一目的在于提供一种大功率除草机用传动联轴器的粉末冶金制作方法，通过粉料配方的研发设计、模具结构设计，可以生产出尺寸精度高，高强度，耐冲击，性价比高的粉末冶金联轴器。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
尝试采用粉末冶金方法生产这类产品，外形和尺寸精度都能通过模具成型保证，关键在于粉料配方的研发、合理的模具结构设计。一旦材料测试通过，能够满足相应的硬度、强度和尺寸精度指标，班产量将是铸造法的三至四倍，通过精密模具成型外形和内形，无需机加工即可得到成品，材料利用率可达99％以上，成本可降低一半以上，这对国内粉末冶金技术的提升，降低除草机生产厂家的成本，提升其国内国际竞争力都有极大的现实意义。
本发明的一种大功率除草机用传动联轴器，包括耳部、套筒和箍紧件，所述耳部位于套筒一侧，并与套筒相接，所述套筒外侧远离耳部的一端呈阶梯状，套筒外侧套接有箍紧件。通过套筒外部的箍紧件，对套筒进行进一步的紧固，提高大功率除草机用传动联轴器使用过程中的质量。
作为本发明的进一步说明，所述套筒内侧为通孔，所述通孔为阶梯状孔。通过阶梯状孔，便于安装电机轴，底部与电机轴相配合。
作为本发明的进一步说明，所述套筒内部设置有导向键；所述耳部上设置有气孔，所述气孔与套筒内腔贯通。内孔里面的键与电机轴键槽相配。
作为本发明的进一步说明，所述传动联轴器采用粉末冶金制作方法得到，其各组分质量分数为铁粉94.05-95.95％、石墨0.85-0.95％、铜粉2.7-2.9％、润滑剂0.4-0.6％，其他0.1-1.5％，其质量百分比为100％。
石墨：材料中添加石墨，可以显著提高材料的强度和硬度。烧结时，石墨很容易扩散到铁粉颗粒基体中，形成珠光体，提高强度和硬度。
铜：材料中添加超细铜粉，烧结过程中，铜在1083℃左右开始熔化，产生瞬时液相，铜溶于铁中，从而有助于材料的烧结，减少孔隙，提高密度。本发明中，产品的两耳朵处会收到冲击力，若硬度不够，在传动过程中会变形，若韧性不好，受到冲击力后两耳朵会断裂，这就要求产品必须要有良好的强度和韧性。常规材料配比中，用0.6％的石墨和1.5％的铜就能达到硬度要求，为了满足硬度和韧性，以及尺寸稳定性要求，本发明中将材料成份调整为0.85-0.95％石墨和2.7-2.9％铜，按此配比，产品各项性能均很稳定，便于批量化生产。
润滑剂：材料中的润滑剂主要成份为硬脂酸锌，可以起到模壁润滑作用，保护模具不被拉伤，可以保护产品压坯从模腔内脱出外表不产生龟裂纹，提高产品品质和延长模具寿命。
其他为粉料中混入的不可避免的杂质。
作为本发明的进一步说明，所述润滑剂主要成分为硬脂酸锌。
本发明的一种大功率除草机用传动联轴器的粉末冶金制作方法，粉末冶金制作的为上述任一项的一种大功率除草机用传动联轴器，包括以下步骤：
S1、粉料配制
选用铁粉、石墨、铜粉、润滑剂进行称重，倒入双锥混料机中混合60分钟，然后将粉料再次通过80目的筛网过筛，过滤掉粉料中的粗颗粒、异物、团聚物等杂质，最终得到合格粉料；
S2、粉料压制
采用针对除草机用传动联轴器结构特征设计的模具，置于压力机上，一次性压制出除草机用传动联轴器主体毛坯；在300T设备上装模。整体密度6.8-6.9g/cm3，通过“架桥原理”，通过过桥垫将下二冲过渡到压机下三冲固定板，将下三冲引渡到压机下二冲浮动板上，从而使下三冲装粉浮动可调，实现压坯各部位密度可调，减少产品密度差，提高产品性能。
S3、烧结
采用网带式烧结炉烧结，除草机用传动联轴器主体毛坯在氮氢混合气保护气氛中，烧结30-40分钟；采用专用粉末冶金网带式烧结炉烧结，在氮氢比为90：10的氮氢混合气保护气氛中，于1120℃温度下烧结30-40分钟；烧结时，先在网带上铺一层耐高温陶瓷板，再将压坯异形端朝下，圆柱端朝上整齐码放在瓷板上，这样沉孔朝上，易于气氛均匀包裹产品，若沉孔朝下，产品内沉孔就会形成一密闭腔体，气氛不易进入腔体内部，产品变形量大，废品率高。
S4、组配
将除草机用传动联轴器主体与箍紧件之间进行组配。在2-3吨的气动压力上对产品进行组配。
作为本发明的进一步说明，在步骤S3与步骤S4之间还包括去除毛刺，将烧结得到的产品与16*16正六面体刚玉磨料按体积比约1:3在螺旋振动抛光内研磨40-50分钟。有效去除产品表面的飞边、毛刺、烧结斑点等，磨料尺寸太大内沉孔里面无法有效抛光，若磨料尺寸小则产品沉孔内部和中孔会卡磨料，不易清理，影响产品品质。
作为本发明的进一步说明，还包括：
S5、清洗
将产品整齐摆入专用网盘，通过履带式超声波清洗机，将产品清洗干净。超声波清洗机所使用的清洗剂为FT-1970QX环保碳氢清洗溶剂，70℃闪点，不属于危险化学品，且配有碳氢溶剂再生回收系统，对脏的碳氢清洗剂通过蒸馏装置可以重新提纯回收利用，不会造成环境污染。
S6、浸油防锈
将产品浸防锈油处理。产品为烧结态，未经过淬火、发黑或喷涂等表面处理，为防止产品生锈，将产品浸防锈油处理，提高产品耐腐蚀性。
在浸油处理后，为防止产品磕碰，将产品放入定制的吸塑托盘，再将吸塑托盘放入一定规格的纸箱内，完成产品包装。包装好的产品入成品库保存，完成整个产品的生产制造。
作为本发明的进一步说明，所述模具包括阴模、上冲、下一冲、下二冲、下三冲和芯棒，所述芯棒位于下三冲内，所述下二冲套接在下三冲外侧，下二冲外侧套接有下一冲，所述下一冲外侧设置有阴模，所述上冲位于阴模上侧。阴模用于成型产品S形外形，上冲外形与阴模类似，外形比阴模内形整体小0.02-0.03mm，上冲在阴模型腔内沿轴向自由运动，上冲端面形状通过电火花设备用电极加工，与产品对应形状仿形加工制作而成。上冲侧面有一贯通小孔，用于排除压制过程中型腔内的空气，可提高压制密度、降低压制吨位、保护模具和设备。
作为本发明的进一步说明，所述下一冲与下二冲之间通过键槽相接，下二冲与下三冲通过键槽相接。
下一冲内型用于成型产品柱状台阶外形，在下一冲底部装有一方形销，与下二冲侧面的键槽孔间隙配合，可有效防止下二冲转动导致内孔键槽位置变动。下二冲内形有一凸起键，键宽与下三冲内形键槽最窄处相配，配合间隙0.01-0.02mm；下三冲外形用于成型产品内形，产品内形孔口与底部尺寸不一致，底部小，孔口部位大作为导向便于与电机轴组装，相应下三冲外形就分了从上到下三段，最下端是成型孔口大倒角的，产品的内形键由下三冲外形键槽成型，产品内形键底端大孔口小，相应下三冲模具键槽宽度上大下小。由于受现有压机设备功能限制，为了产品能正常压制和脱模，通过配件设计，巧妙运用“架桥原理”，通过过桥垫将下二冲过渡到压机下三冲固定板，将下三冲引渡到压机下二冲浮动板上，从而使下三冲装粉浮动可调，实现压坯各部位密度可调，减少产品密度差，提高产品性能。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种大功率除草机用传动联轴器，通过研究大功率除草机用传动联轴器的使用需要，设计出特殊的大功率除草机用传动联轴器结构，使得产品在使用过程中，综合性能更好；
(2)本发明的一种大功率除草机用传动联轴器，结合产品在使用过程中的具体需求，通过相应的粉料设计，从成本考虑，减少贵重金属的加入，使用特殊的配料比，实现高强度、高精度的产品生产；
(3)本发明的一种大功率除草机用传动联轴器的粉末冶金制作方法，通过模具的结构设计，使下三冲装粉浮动可调，实现压坯各部位密度可调，减少产品密度差，提高产品性能。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为本发明的一种大功率除草机用传动联轴器产品去除箍紧件的一侧结构示意图；
图2为图1中A-A处剖面图；
图3为本发明的一种大功率除草机用传动联轴器产品整体结构示意图；
图4为本发明的一种大功率除草机用传动联轴器的模具结构示意图；
图5为本发明的一种大功率除草机用传动联轴器的模具合模状态结构示意图；
图6为本发明的一种大功率除草机用传动联轴器模具与模板组配的结构示意图；
图7为过桥结构示意图；
图8为阴模的剖面图；
图9为上冲的剖面图；
图10为下一冲的剖面图；
图11为下二冲的剖面图；
图12为下三冲的剖面图；
图13为箍紧件与套筒组配的状态示意图；
图14为箍紧件与套筒组配完成的状态示意图。
附图中：1、耳部；2、套筒；3、箍紧件；4、上冲；5、阴模；6、下一冲；7、下二冲；8、下三冲；9、芯棒；10、下一浮动模板；11、下二浮动模板；12、下三固定模板；13、底座；14、压力传感器；15、数值显示器；16、下压块；17、定位销钉；18、上压块。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。
实施例1
如图1-3所示，本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，包括耳部1、套筒2和箍紧件3，耳部1位于套筒2一侧，并与套筒2相接，套筒2外侧远离耳部1的一端呈阶梯状，套筒2外侧套接有箍紧件3，箍紧件3为钢箍。耳部1与套筒2相匹配，起到传递扭力的作用，柱状部位内孔与电机轴相配，内孔分两段，孔口部位是导向，便于装电机轴，底部与电机轴相配合，内孔里面的键与电机轴键槽相配。通过套筒2外部的箍紧件3，对套筒2进行进一步的紧固，提高大功率除草机用传动联轴器使用过程中的质量。
套筒2内侧为通孔，通孔为阶梯状孔。通过阶梯状孔，便于安装电机轴，底部与电机轴相配合。套筒2内部设置有导向键，耳部1上设置有气孔，气孔与套筒2内腔贯通，内孔里面的键与电机轴键槽相配。
传动联轴器采用粉末冶金制作方法得到，其各组分质量分数为铁粉94.05-95.95％、石墨0.85-0.95％、铜粉2.7-2.9％、润滑剂0.4-0.6％，其他0.1-1.5％，其质量百分比为100％。详细见表1，相应性能见表2.
石墨：材料中添加石墨，可以显著提高材料的强度和硬度。烧结时，石墨很容易扩散到铁粉颗粒基体中，形成珠光体，提高强度和硬度。
铜：材料中添加超细铜粉，烧结过程中，铜在1083℃左右开始熔化，产生瞬时液相，铜溶于铁中，从而有助于材料的烧结，减少孔隙，提高密度。本发明中，产品的两耳朵处会收到冲击力，若硬度不够，在传动过程中会变形，若韧性不好，受到冲击力后两耳朵会断裂，这就要求产品必须要有良好的强度和韧性。常规材料配比中，用0.6％的石墨和1.5％的铜就能达到硬度要求，为了满足硬度和韧性，以及尺寸稳定性要求，本发明中将材料成份调整为0.85-0.95％石墨和2.7-2.9％铜，按此配比，产品各项性能均很稳定，便于批量化生产。
润滑剂：材料中的润滑剂主要成份为硬脂酸锌，可以起到模壁润滑作用，保护模具不被拉伤，可以保护产品压坯从模腔内脱出外表不产生龟裂纹，提高产品品质和延长模具寿命。
其他：0.1-1.5％为粉料中混入的不可避免的杂质。
实施例2
如图4-12所示，本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器的粉末冶金制作方法，粉末冶金制作的为实施例1的一种大功率除草机用传动联轴器，包括以下步骤：
S1、粉料配制
选用铁粉、石墨、铜粉、润滑剂进行称重，倒入双锥混料机中混合60分钟，然后将粉料再次通过80目的筛网过筛，过滤掉粉料中的粗颗粒、异物、团聚物等杂质，最终得到合格粉料；
S2、粉料压制
采用针对除草机用传动联轴器结构特征设计的模具，置于压力机上，一次性压制出除草机用传动联轴器主体毛坯；在300T设备上装模。整体密度6.8-6.9g/cm3，通过“架桥原理”，通过过桥垫将下二冲7过渡到压机下三冲8固定板，将下三冲8引渡到压机下二冲7浮动板上，从而使下三冲8装粉浮动可调，实现压坯各部位密度可调，减少产品密度差，提高产品性能。
S3、烧结
采用网带式烧结炉烧结，除草机用传动联轴器主体毛坯在氮氢混合气保护气氛中，烧结30-40分钟；采用专用粉末冶金网带式烧结炉烧结，在氮氢比为90：10的氮氢混合气保护气氛中，于1120℃温度下烧结30-40分钟；烧结时，先在网带上铺一层耐高温陶瓷板，再将压坯异形端朝下，圆柱端朝上整齐码放在瓷板上，这样沉孔朝上，易于气氛均匀包裹产品，若沉孔朝下，产品内沉孔就会形成一密闭腔体，气氛不易进入腔体内部，产品变形量大，废品率高。
S4、组配
将除草机用传动联轴器主体与箍紧件3之间进行组配。在2-3吨的气动压力上对产品进行组配。组配的过程进行示例性说明，如图13和14所示，将粉末压制完成的产品放置在压力机上进行固定，上端卡扣箍紧件3，即钢箍，通过压力机的上压，将粉末冶金所得产品与钢箍之间紧密配合，形成成品。
为了防止产品与钢箍配合力不够而脱落，要求组配力≥5.5KN，为了确保品质，设计了可以显示每次组配压力的具体数值的组配工装。工装由底座13、压力传感器14、数值显示器15(含嗡鸣器)，组配工装下压块16、产品定位销钉17、组配上压块18组成。将压力传感器14固定在底座13上，压力传感器14数值显示器15相接，压力传感器14与组配工装下压块16与压力传感器14承压面接触固定，下压块16上端面形状做成与产品面形状一致，使其受力均匀，不至于损坏产品表面，下压块16上装一定位销钉17，定位销钉17直径比产品中孔小0.1-0.2mm,便于操作员轻松放正产品，减轻劳动强度。上压块18端面有一环形沟槽，沟槽内径和外径分别比钢箍孔口小1mm和大1mm，用于储存钢箍与产品组配过程中产生的铁屑，若没有此沟槽，组配过程中产生的铁屑就会被上压块18直接压入产品表面，产品表面就会产生压痕，严重影响产品品质。数值显示器15配有嗡鸣器，并显示压力传感器14的压力，通过设置参数，若组配压力＜5KN，嗡鸣器鸣笛，产品不合格，操作员可以直接将不合品挑出。
粉末冶金产品要求如下：密度6.8-6.9g/cm3，硬度HRB80-95，耳部1压溃强度≥35KN，钢箍组配压力≥5.5KN，产品测试要求：汽油发动机马力5.5HP,3100r/min,Φ20mm钢管插向除草机刀片连续运转15秒或冲击切割停止，要求联轴器完好。
如图4和5所示，模具包括阴模5、上冲4、下一冲6、下二冲7、下三冲8和芯棒9，芯棒9位于下三冲8内，下二冲7套接在下三冲8外侧，下二冲7外侧套接有下一冲6，下一冲6外侧设置有阴模5，上冲4位于阴模5上侧。如图8所示，阴模5用于成型产品S形外形，如图9所示，上冲4外形与阴模5类似，外形比阴模5内形整体小0.02-0.03mm，上冲4在阴模5型腔内沿轴向自由运动，上冲4端面形状通过电火花设备用电极加工，与产品对应形状仿形加工制作而成。上冲4侧面有一贯通小孔，用于排除压制过程中型腔内的空气，可提高压制密度、降低压制吨位、保护模具和设备。
如图10-13所示，下一冲6与下二冲7之间通过键槽相接，下二冲7与下三冲8通过键槽相接。下一冲6内型用于成型产品柱状台阶外形，在下一冲6底部装有一方形销，与下二冲7侧面的键槽孔间隙配合，可有效防止下二冲7转动导致内孔键槽位置变动。下二冲7内形有一凸起键，键宽与下三冲8内形键槽最窄处相配，配合间隙0.01-0.02mm。下三冲8外形用于成型产品内形，产品内形孔口与底部尺寸不一致，底部小，孔口部位大作为导向便于与电机轴组装，相应下三冲8外形就分了从上到下三段，最下端是成型孔口大倒角的，产品的内形键由下三冲8外形键槽成型，产品内形键底端大孔口小，相应下三冲8模具键槽宽度上大下小。
如图6所示，下一浮动模板10顶靠下一冲6，下二浮动模板11顶靠下二冲7，下三固定模板12顶靠下三冲8。下二浮动模板11和下三固定模板12之间采用如图6和7所示的架桥形式进行连接，通过在下二浮动模板11侧面开槽，下三固定模板12穿过下二浮动模板11的槽，构成架桥结构。由于受现有压机设备功能限制，为了产品能正常压制和脱模，通过配件设计，巧妙运用“架桥原理”，通过过桥垫将下二冲7过渡到压机下三固定模板12，将下三冲8引渡到压机下二浮动模板11上，从而使下三冲8装粉浮动可调，实现压坯各部位密度可调，减少产品密度差，提高产品性能。
实施例3
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器的粉末冶金制作方法，模具部分与实施例2相同，包括以下步骤：
S1、粉料配制
选用铁粉、石墨、铜粉、润滑剂进行称重，倒入双锥混料机中混合60分钟，然后将粉料再次通过80目的筛网过筛，过滤掉粉料中的粗颗粒、异物、团聚物等杂质，最终得到合格粉料；
S2、粉料压制
采用针对除草机用传动联轴器结构特征设计的模具，置于压力机上，一次性压制出除草机用传动联轴器主体毛坯；在300T设备上装模。整体密度6.8-6.9g/cm3，通过“架桥原理”，通过过桥垫将下二冲7过渡到压机下三冲8固定板，将下三冲8引渡到压机下二冲7浮动板上，从而使下三冲8装粉浮动可调，实现压坯各部位密度可调，减少产品密度差，提高产品性能。
S3、烧结
采用网带式烧结炉烧结，除草机用传动联轴器主体毛坯在氮氢混合气保护气氛中，烧结30-40分钟；采用专用粉末冶金网带式烧结炉烧结，在氮氢比为90：10的氮氢混合气保护气氛中，于1120℃温度下烧结30-40分钟；烧结时，先在网带上铺一层耐高温陶瓷板，再将压坯异形端朝下，圆柱端朝上整齐码放在瓷板上，这样沉孔朝上，易于气氛均匀包裹产品，若沉孔朝下，产品内沉孔就会形成一密闭腔体，气氛不易进入腔体内部，产品变形量大，废品率高。
S4、去除毛刺
将烧结得到的产品与16*16正六面体刚玉磨料按体积比约1:3在螺旋振动抛光内研磨40-50分钟。有效去除产品表面的飞边、毛刺、烧结斑点等，磨料尺寸太大内沉孔里面无法有效抛光，若磨料尺寸小则产品沉孔内部和中孔会卡磨料，不易清理，影响产品品质。
S5、组配
将除草机用传动联轴器主体与箍紧件3之间进行组配。在2-3吨的气动压力上对产品进行组配。
实施例4
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器的粉末冶金制作方法，模具部分与实施例2相同，包括以下步骤：
S1、粉料配制
选用铁粉、石墨、铜粉、润滑剂进行称重，倒入双锥混料机中混合60分钟，然后将粉料再次通过80目的筛网过筛，过滤掉粉料中的粗颗粒、异物、团聚物等杂质，最终得到合格粉料；
S2、粉料压制
采用针对除草机用传动联轴器结构特征设计的模具，置于压力机上，一次性压制出除草机用传动联轴器主体毛坯；在300T设备上装模。整体密度6.8-6.9g/cm3，通过“架桥原理”，通过过桥垫将下二冲7过渡到压机下三冲8固定板，将下三冲8引渡到压机下二冲7浮动板上，从而使下三冲8装粉浮动可调，实现压坯各部位密度可调，减少产品密度差，提高产品性能。
S3、烧结
采用网带式烧结炉烧结，除草机用传动联轴器主体毛坯在氮氢混合气保护气氛中，烧结30-40分钟；采用专用粉末冶金网带式烧结炉烧结，在氮氢比为90：10的氮氢混合气保护气氛中，于1120℃温度下烧结30-40分钟；烧结时，先在网带上铺一层耐高温陶瓷板，再将压坯异形端朝下，圆柱端朝上整齐码放在瓷板上，这样沉孔朝上，易于气氛均匀包裹产品，若沉孔朝下，产品内沉孔就会形成一密闭腔体，气氛不易进入腔体内部，产品变形量大，废品率高。
S4、去除毛刺
将烧结得到的产品与16*16正六面体刚玉磨料按体积比约1:3在螺旋振动抛光内研磨40-50分钟。有效去除产品表面的飞边、毛刺、烧结斑点等，磨料尺寸太大内沉孔里面无法有效抛光，若磨料尺寸小则产品沉孔内部和中孔会卡磨料，不易清理，影响产品品质。
S5、组配
将除草机用传动联轴器主体与箍紧件3之间进行组配。在2-3吨的气动压力上对产品进行组配。
S6、清洗
将产品整齐摆入专用网盘，通过履带式超声波清洗机，将产品清洗干净。超声波清洗机所使用的清洗剂为FT-1970QX环保碳氢清洗溶剂，70℃闪点，不属于危险化学品，且配有碳氢溶剂再生回收系统，对脏的碳氢清洗剂通过蒸馏装置可以重新提纯回收利用，不会造成环境污染。
S7、浸油防锈
将产品浸防锈油处理。产品为烧结态，未经过淬火、发黑或喷涂等表面处理，为防止产品生锈，将产品浸防锈油处理，提高产品耐腐蚀性。
S8、包装
在浸油处理后，为防止产品磕碰，将产品放入定制的吸塑托盘，再将吸塑托盘放入一定规格的纸箱内，完成产品包装。包装好的产品入成品库保存，完成整个产品的生产制造。
实施例5
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，如实施例1中所述结构，粉末冶金制得产品的粉料的配比见表1，相关性能见表2。
实施例6
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，如实施例1中所述结构，粉末冶金制得产品的粉料的配比见表1，相关性能见表2。
实施例7
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，如实施例1中所述结构，粉末冶金制得产品的粉料的配比见表1，相关性能见表2。
实施例8
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，如实施例1中所述结构，粉末冶金制得产品的粉料的配比见表1，相关性能见表2。
对比例1
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，如实施例1中所述结构，粉末冶金制得产品的粉料的配比见表1，相关性能见表2。
对比例2
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，如实施例1中所述结构，粉末冶金制得产品的粉料的配比见表1，相关性能见表2。
对比例3
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，如实施例1中所述结构，粉末冶金制得产品的粉料的配比见表1，相关性能见表2。
对比例4
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，如实施例1中所述结构，粉末冶金制得产品的粉料的配比见表1，相关性能见表2。
对比例5
本实施例的一种大功率除草机用传动联轴器，如实施例1中所述结构，粉末冶金制得产品的粉料的配比见表1，相关性能见表2。
表1各实施例和对比例的粉料配比
Figure BDA0002920873010000121
表2各实施例和对比例的性能和试验结果
Figure BDA0002920873010000122
由表1和表2可知，对比例1和对比例2硬度和压溃强度合格，内形尺寸偏小，与标准电机轴组配困难，且外形失圆大，在与钢箍组配时接触面不均匀，有脱落隐患；对比例3和对比例4硬度低，传动联轴器在与配对联轴器套筒2在运转过程中容易磨损，寿命降低；而实施例1和实施例5-8各项性能满足设计要求。

Claims (6)

1.一种大功率除草机用传动联轴器，其特征在于，包括耳部（1）、套筒（2）和箍紧件（3），所述耳部（1）位于套筒（2）一侧，并与套筒（2）相接，所述套筒（2）外侧远离耳部（1）的一端呈阶梯状，套筒（2）外侧套接有箍紧件（3）；所述传动联轴器采用粉末冶金制作方法得到，其各组分质量分数为铁粉94.05-95.95%、石墨0.85-0.95%、铜粉2.7-2.9%、润滑剂0.4-0.6%，其他0.1-1.5%，其质量百分比为100%；该大功率除草机用传动联轴器的粉末冶金制作方法，包括以下步骤：
S1、粉料配制
选用铁粉、石墨、铜粉、润滑剂进行称重，倒入双锥混料机中混合，然后将粉料过筛，得到合格粉料；
S2、粉料压制
采用针对除草机用传动联轴器结构特征设计的模具，置于压力机上，一次性压制出除草机用传动联轴器主体毛坯；
S3、烧结
采用网带式烧结炉烧结，除草机用传动联轴器主体毛坯在氮氢混合气保护气氛中，烧结30-40分钟；
S4、组配
将除草机用传动联轴器主体与箍紧件（3）之间进行组配；
所述模具包括阴模（5）、上冲（4）、下一冲（6）、下二冲（7）、下三冲（8）和芯棒（9），所述芯棒（9）位于下三冲（8）内，所述下二冲（7）套接在下三冲（8）外侧，下二冲（7）外侧套接有下一冲（6），所述下一冲（6）外侧设置有阴模（5），所述上冲（4）位于阴模（5）上侧；
所述下一冲（6）与下二冲（7）之间通过键槽相接，下二冲（7）与下三冲（8）通过键槽相接；通过过桥垫将下二冲（7）过渡到压机下三固定模板（12），将下三冲（8）引渡到压机下二浮动模板（11）上，使下三冲（8）装粉浮动可调。
2.根据权利要求1所述的一种大功率除草机用传动联轴器，其特征在于，所述套筒（2）内侧为通孔，所述通孔为阶梯状孔。
3.根据权利要求1所述的一种大功率除草机用传动联轴器，其特征在于，所述套筒（2）内部设置有导向键；所述耳部（1）上设置有气孔，所述气孔与套筒（2）内腔贯通。
4.根据权利要求3所述的一种大功率除草机用传动联轴器，其特征在于，所述润滑剂主要成分为硬脂酸锌。
5.根据权利要求4所述的一种大功率除草机用传动联轴器，其特征在于，在步骤S3与步骤S4之间还包括去除毛刺，将烧结得到的产品与16*16正六面体刚玉磨料按体积比约1:3在螺旋振动抛光内研磨40-50分钟。
6.根据权利要求5所述的一种大功率除草机用传动联轴器，其特征在于，还包括：
S5、清洗
将产品整齐摆入专用网盘，通过履带式超声波清洗机，将产品清洗干净；
S6、浸油防锈
将产品浸防锈油处理。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10145012A1 (de) * 2001-09-12 2003-04-03 Walterscheid Gmbh Gkn Antriebsanordnung, insbesondere für Landmaschinen
CN101905411A (zh) * 2010-08-16 2010-12-08 山西东睦华晟粉末冶金有限公司 一种汽车发动机分电器用联轴器的制造方法
CN104117679A (zh) * 2014-06-24 2014-10-29 宁波甬台粉末冶金有限公司 一种齿轮轴套及其模具和加工方法
CN209278349U (zh) * 2018-12-27 2019-08-20 马鞍山港口（集团）有限责任公司 一种连接轴套
CN211550318U (zh) * 2019-11-18 2020-09-22 飞腾精密传动(浙江)有限公司 一种变形键槽式紧箍夹壳联轴器
CN111894994A (zh) * 2020-08-31 2020-11-06 成都中车电机有限公司 一种直轴类电机试验联轴器及其使用方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10145012A1 (de) * 2001-09-12 2003-04-03 Walterscheid Gmbh Gkn Antriebsanordnung, insbesondere für Landmaschinen
CN101905411A (zh) * 2010-08-16 2010-12-08 山西东睦华晟粉末冶金有限公司 一种汽车发动机分电器用联轴器的制造方法
CN104117679A (zh) * 2014-06-24 2014-10-29 宁波甬台粉末冶金有限公司 一种齿轮轴套及其模具和加工方法
CN209278349U (zh) * 2018-12-27 2019-08-20 马鞍山港口（集团）有限责任公司 一种连接轴套
CN211550318U (zh) * 2019-11-18 2020-09-22 飞腾精密传动(浙江)有限公司 一种变形键槽式紧箍夹壳联轴器
CN111894994A (zh) * 2020-08-31 2020-11-06 成都中车电机有限公司 一种直轴类电机试验联轴器及其使用方法

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