CN113695576A - 一种粉末冶金轴承支柱及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轴承零件加工技术领域，尤其为一种粉末冶金轴承支柱及其制备工艺，该粉末冶金轴承支柱由以下占比的原材料制成：铁粉含量90‑92%、碳含量0.7‑1.0%、锌粉含量1.5‑2.5%、铜粉含量2‑2.5%、镍粉含量2.5‑3%、润滑剂0.6‑0.8%及成形剂0.5‑0.7%；本发明的粉末冶金支柱采用铁、铜、镍、锌、以及碳制成，由于添加了铜、镍、锌、碳，因此其孔隙紧密，含油量高、承载力大、噪音低等特点，并采用全新加工工艺可以有效提高轴承支柱的加工效率，同时采用震动研磨机研磨去毛刺，一方面可以有效去除零件表面毛刺，同时零件在震动碰撞的过程中还可以消除内应力，同时在震动研磨的过程中添加防锈油，简化了零件防锈的工艺，方便后续的包装。

Description

一种粉末冶金轴承支柱及其制备工艺
技术领域
本发明属于轴承零件加工技术领域，具体涉及一种粉末冶金轴承支柱及其制备工艺。
背景技术
轴承的零件一般采用锻造或车加工制而成，但是由于其采用高碳铬钢作为原材料，由于该材料本身致密，这就导致其使用过程中含油量小，表面润滑剂浸润性差，导致磨损严重，还原铁粉是一种主要含单质铁灰色或黑色粉末，又称“双吸剂”，一般由四氧化三铁在高热条件下在氢气流或一氧化碳气流中还原生成，目前常使用还原铁粉混合其他金属粉末采用压制烧结成形的工艺来制作轴承的零件。
为此，设计一种粉末冶金轴承支柱及其制备工艺来解决上述问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种粉末冶金轴承支柱及其制备工艺，可以有效提高轴承支柱的加工效率，并具有含油量高、承载力大、噪音低的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粉末冶金轴承支柱，该粉末冶金轴承支柱由以下占比的原材料制成：
铁粉含量90-92%、碳含量0.7-1.0%、锌粉含量1.5-2.5%、铜粉含量2-2.5%、镍粉含量2.5-3%、润滑剂0.6-0.8%及成形剂0.5-0.7%。
作为本发明一种粉末冶金轴承支柱优选的，铁粉的粒度范围：50-100um；
铜粉的粒度范围：10-60um；
锌粉的粒度范围：10-50um；
碳粉的粒度范围：0.5-10um。
作为本发明一种粉末冶金轴承支柱优选的，碳粉的含碳质量分数至少为99%。
作为本发明一种粉末冶金轴承支柱优选的，润滑剂为石墨粉、硫磺粉、硬酯其中的一种。
作为本发明一种粉末冶金轴承支柱优选的，成形剂为硬脂酸锌、合成橡胶或石蜡其中的一种。
根据本发明的另一方面还提供了一种粉末冶金轴承支柱的制备工艺，该工艺包括以下步骤：
S1：混料，将预先配置的水雾化铁粉、铜粉、碳粉、锌粉、镍粉、成形剂及润滑剂按原材料配比一次放进混料机进行搅拌。
S2：压型，将混合均匀的料粉装进机台料斗内，开始于成形模具中压制成型；
S3：烧结，将成型后的坯件整齐摆放在煅烧炉中进行烧结；
S4：去毛刺，产品烧结后放震动研磨机研磨去毛刺，研磨时加防锈油，研磨时间至少为15min；
S5：包装，使用5号自封袋小袋进行包装。
作为本发明一种粉末冶金轴承支柱的制备工艺优选的，S1中，铁粉目数不低于100目，且搅拌时间至少为45min。
作为本发明一种粉末冶金轴承支柱的制备工艺优选的，S2中在将混合均匀的料粉装进机台料斗内，开始于成形模具中压制成型时，具体还包括以下步骤：
压制开始前需首件检测，按图纸要求对产品外观及尺寸进行检测，检测合格后方可批量生产；
在产品量产过程中每30min对产品抽检，发现不合格产品及时修正。
作为本发明一种粉末冶金轴承支柱的制备工艺优选的，S3中在进行烧结时六温区温度分别为 550℃、680℃、850℃、1120℃ 1120℃、1120℃。
作为本发明一种粉末冶金轴承支柱的制备工艺优选的，S2中的成形模具包括阴模、上冲及下冲，阴模的正上方设置有上冲，阴模的底部贯穿设置有下冲。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的粉末冶金支柱采用铁、铜、镍、锌、以及碳制成，由于添加了铜、镍、锌、碳，因此其孔隙紧密，含油量高、承载力大、噪音低等特点。
2、采用全新加工工艺可以有效提高轴承支柱的加工效率，同时采用震动研磨机研磨去毛刺，一方面可以有效去除零件表面毛刺，同时零件在震动碰撞的过程中还可以消除内应力，同时在震动研磨的过程中添加防锈油，简化了零件防锈的工艺，方便后续的包装。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明成形模具的结构示意图；
图2为本发明中的压制坯件的结构示意图之一；
图3为本发明中的压制坯件的结构示意图之二；
图中：
1、阴模；
2、上冲；
3、下冲。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种粉末冶金轴承支柱，该粉末冶金轴承支柱由以下占比的原材料制成：
铁粉含量90-92%、碳含量0.7-1.0%、锌粉含量1.5-2.5%、铜粉含量2-2.5%、镍粉含量2.5-3%、润滑剂0.6-0.8%及成形剂0.5-0.7%。
铁粉的粒度范围：50-100um；
铜粉的粒度范围：10-60um；
锌粉的粒度范围：10-50um；
碳粉的粒度范围：0.5-10um。
通过采用铁、铜、镍、锌、以及碳制成，辅助添加成形剂和润滑剂，并使用严格按照上述粒度范围选择原料，进而可以使该支柱的组成更加紧密，同时由于添加了铜、镍、锌、碳，因此其孔隙紧密，含油量高、承载力大、噪音低等特点。
在一个可选的实施例中：碳粉的含碳质量分数至少为99%。
在一个可选的实施例中：润滑剂为石墨粉、硫磺粉、硬酯其中的一种，采用润滑剂从而降低压形时粉末颗粒与模壁和模冲间摩擦、改善压坯的密度分布、减少压模磨损和有利于脱模。
在一个可选的实施例中：成形剂为硬脂酸锌、合成橡胶或石蜡其中的一种，采用成形剂提高了压坯强度，进而使压坯在转运过程中不会发生损坏。
如图1和图2及图3所示；
根据本发明的另一方面还提供了一种粉末冶金轴承支柱的制备工艺，该工艺包括以下步骤：
步骤S1：混料，将预先配置的水雾化铁粉、铜粉、碳粉、锌粉、镍粉、成形剂及润滑剂按原材料配比一次放进混料机进行搅拌。
步骤S2：压型，将混合均匀的料粉装进机台料斗内，开始于成形模具中压制成型；
具体的：
在将混合均匀的料粉装进机台料斗内，开始于成形模具中压制成型时，具体还包括以下步骤：
压制开始前需首件检测，按图纸要求对产品外观及尺寸进行检测，检测合格后方可批量生产；
在产品量产过程中每30min对产品抽检，发现不合格产品及时修正
步骤S3：烧结，将成型后的坯件整齐摆放在煅烧炉中进行烧结；
步骤S4：去毛刺，产品烧结后放震动研磨机研磨去毛刺，研磨时加防锈油，研磨时间至少为15min；
步骤S5：包装，使用5号自封袋小袋进行包装。
采用上述工艺可以有效提高轴承支柱的加工效率，同时采用震动研磨机研磨去毛刺，一方面可以有效去除零件表面毛刺，同时零件在震动碰撞的过程中还可以消除内应力，同时在震动研磨的过程中添加防锈油，简化了零件防锈的工艺，方便后续的包装。
在一个可选的实施例中：S1中，铁粉目数不低于100目，且搅拌时间至少为45min，进而可以保证原料于混料机中充分搅拌，时混料更加均匀。
在一个可选的实施例中：S3中在进行烧结时六温区温度分别为 550℃、680℃、850℃、1120℃ 1120℃、1120℃，通过设置各温区的温度进而可以使坯件在烧结成形时可以使其结构更加坚固。
在一个可选的实施例中：S2中的成形模具包括阴模1、上冲2及下冲3，阴模1的正上方设置有上冲2，阴模1的底部贯穿设置有下冲3。。
本实施方案中：在进行压制成形时，通过采用上述模具配合压力机，进而可以提高坯件的制造效率，及坯件的结构强度。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粉末冶金轴承支柱，其特征在于，该粉末冶金轴承支柱由以下占比的原材料制成：铁粉含量90-92%、碳含量0.7-1.0%、锌粉含量1.5-2.5%、铜粉含量2-2.5%、镍粉含量2.5-3%、润滑剂0.6-0.8%及成形剂0.5-0.7%。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金轴承支柱，其特征在于：所述铁粉的粒度范围：50-100um；所述铜粉的粒度范围：10-60um；所述锌粉的粒度范围：10-50um；所述碳粉的粒度范围：0.5-10um。
3.根据权利要求2所述的粉末冶金轴承支柱，其特征在于：碳粉的含碳质量分数至少为99%。
4.根据权利要求3所述的粉末冶金轴承支柱，其特征在于：所述润滑剂为石墨粉、硫磺粉、硬酯其中的一种。
5.根据权利要求4所述的粉末冶金轴承支柱，其特征在于：所述成形剂为硬脂酸锌、合成橡胶或石蜡其中的一种。
6.一种粉末冶金轴承支柱的制备工艺，其特征在于，用于权利要求5所述的粉末冶金轴承支柱的制备，该工艺包括以下步骤：S1：混料，将预先配置的水雾化铁粉、铜粉、碳粉、锌粉、镍粉、成形剂及润滑剂按原材料配比一次放进混料机进行搅拌，S2：压型，将混合均匀的料粉装进机台料斗内，开始于成形模具中压制成型；S3：烧结，将成型后的坯件整齐摆放在煅烧炉中进行烧结；S4：去毛刺，产品烧结后放震动研磨机研磨去毛刺，研磨时加防锈油，研磨时间至少为15min；S5：包装，使用5号自封袋小袋进行包装。
7.根据权利要求6所述的粉末冶金轴承支柱的制备工艺，其特征在于：所述S1中，铁粉目数不低于100目，且搅拌时间至少为45min。
8.根据权利要求6所述的粉末冶金轴承支柱的制备工艺，其特征在于：所述S2中在将混合均匀的料粉装进机台料斗内，开始于成形模具中压制成型时，具体还包括以下步骤：压制开始前需首件检测，按图纸要求对产品外观及尺寸进行检测，检测合格后方可批量生产；在产品量产过程中每30min对产品抽检，发现不合格产品及时修正。
9.根据权利要求6所述的粉末冶金轴承支柱的制备工艺，其特征在于：所述S3中在进行烧结时六温区温度分别为 550℃、680℃、850℃、1120℃ 1120℃、1120℃。
10.根据权利要求6所述的粉末冶金轴承支柱的制备工艺，其特征在于：所述S2中的成形模具包括阴模（1）、上冲（2）及下冲（3），所述阴模（1）的正上方设置有所述上冲（2），所述阴模（1）的底部贯穿设置有所述下冲（3）。
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