CN114273661A - 一种带有环状槽的不规则齿轮的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，包括如下步骤：S1、将一定量的制备齿轮的粉末冶金原材料装入模具中；S2、将模具内的粉末冶金原材料压成所需的形状和密实度后进行脱模，得到坯体；S3、将环形垫圈卡在坯体的环状槽内，然后将坯体和垫圈一起送入烧结炉内进行烧结过程，烧结过程结束后，取出带有垫圈的齿轮；S4、将垫圈从环状槽内取出，观察齿轮靠近环状槽的锯齿部分是否有翘起现象，若有翘起现象，使用矫正模具进行矫正，使翘起现象消失为止，从矫正模具中取出齿轮，得最终产品，本发明还包括上述方法的应用。本发明可以有效解决齿轮的制备过程中靠近环状槽的锯齿部分出现的向内倾斜问题，并且方法简单，操作方便，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种带有环状槽的不规则齿轮的制备方法及其应用。
背景技术
目前，大多数的齿轮大都是采用浇筑成型工艺，而浇筑成型工艺对于规则的齿轮来说具有省时、简单、节约的优点，但是对于不规则的齿轮来说，浇筑成型工艺却不实用，这是因为不规则齿轮在浇筑以后很难实现脱模，而强制脱模易造成不规则部位的损坏。因此，对于不规则的齿轮来说，现在流行的粉末冶金成型技术就比较具有优势。
粉末冶金成型是粉末冶金生产中的基本工序之一，目的是将松散的(金属，陶瓷，或其他材料)粉末在模具中通过压力制成具有预定几何形状、尺寸、密实度和强度的半成品，然后通过脱模得到半成品毛坯。该半成品至少还需要经过后序的烧结工序才会变为成品，但是在进行烧结工序时，齿轮的靠近环状槽的锯齿部分容易发生翘起或向内倾斜等现象，尤其对于带有环状槽的不规则齿轮，如钓鱼竿的绕线轮等，锯齿部分发生偏移的现象尤为明显，对于翘起现象还好处理，通过敲击锻打或挤压等操作也可以使其规整，但是对于倾斜等问题却很难得到解决，这就要求在带有环状槽的不规则齿轮的制备过程中要避免出现该类缺陷。而现有的齿轮制备方法很难有限避免上述缺陷的出现，因此，需要寻求一种新的齿轮制备方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种带有环状槽的不规则齿轮的制备方法及其应用，它可以有效解决带有环状槽的不规则齿轮的制备过程中靠近环状槽的锯齿部分出现的向内倾斜问题，并且方法简单，操作方便，成本较低。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，包括如下步骤：
S1、粉末填充：将一定量的制备齿轮的粉末冶金原材料装入模具中；
S2、压制成型：将模具内的粉末冶金原材料压成所需的形状和密实度后进行脱模，得到坯体；
S3、烧结：将环形垫圈卡在坯体的环状槽内，然后将坯体和垫圈一起送入烧结炉内进行烧结过程，烧结过程结束后，取出带有垫圈的齿轮；
S4、检验与矫正：将垫圈从环状槽内取出，观察齿轮靠近环状槽的锯齿部分是否有翘起现象，若有翘起现象，使用矫正模具进行矫正，使翘起现象消失为止，从矫正模具中取出齿轮，得最终产品。
本发明提出进一步的技术方案为：所述步骤S3中的垫圈为多块首尾连接形成环状结构的陶瓷片组成，所述陶瓷片为已经烧结成型好的氧化铝陶瓷，垫圈使用时收缩较小。
进一步，所述步骤S3中垫圈也是采用粉末冶金成型工艺制成。
进一步，所述步骤S3中的垫圈的外边缘凸出齿轮外或与齿轮的外边缘齐平。
进一步，所述步骤S4中矫正模具包括上固定块、下固定块和阴模，所述上固定块、下固定块分别固定齿轮的两端，所述阴模包括环状槽卡板和上压板，所述环状槽卡板卡设在环状槽内并伸出环状槽外，环状槽卡板上设有锯齿部分存放槽，所述上压板设于环状槽卡板上方，上压板的下表面与环状槽卡板的上表面及锯齿部分无缝接触。
进一步，所述步骤S4中矫正模具还包括上压块，所述上压块设置在上压板中部，上压块直接放置在压机上对上压板加压。
进一步，所述步骤S4中矫正模具的上固定块、下固定块均为圆柱形结构，所述上压板中部设有通孔，上压板通过通孔套设在上固定块上。
进一步，所述步骤S4中矫正模具的上压块的形状和尺寸半径与下固定块的形状和尺寸半径相同。
进一步，所述步骤S4中矫正模具的环状槽卡板由两个半圆形的卡板拼接而成。
一种钓鱼竿绕线轮的制备方法，采用上述所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法制成。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过在环状槽内设置有环形垫圈，通过垫圈的支撑作用可以使坯体在烧结过程中，有锯齿的一面不容易向环状槽方向倾斜，可保证锯齿在靠近环状槽一侧面的平整性较好，烧结完成后，该侧面不需要矫正，只需要矫正齿轮的外侧面即可，可大大降低该类齿轮的矫正难度，并可以有效解决带有环状槽的不规则齿轮的制备过程中靠近环状槽的锯齿部分出现的向内倾斜问题，并且方法简单，操作方便，成本较低。
附图说明
图1是本发明中垫圈的结构示意图；
图2是本发明中钓鱼竿绕线轮的结构示意图；
图3是图2的正视图；
图4是本发明中矫正模具的结构示意图；
图5是本发明矫正模具中环状槽卡板与齿轮配合的结构示意图；
图6是本发明矫正模具中环状槽卡板的结构示意图；
图7是本发明矫正模具中上压板的结构示意图。
图例说明：
1、垫圈；2、环状槽；3、矫正模具；31、上固定块；32、下固定块；33、阴模；331、环状槽卡板；3311、锯齿部分存放槽；332、上压板；3321、通孔；34、上压块。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
参见图1-7所示，一种带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，包括如下步骤：
S1、粉末填充：将一定量的制备齿轮的粉末冶金原材料（相关的金属粉末）装入模具（指制造齿轮的模具）中；
S2、压制成型：将模具内的粉末冶金原材料压成所需的形状和密实度后进行脱模，得到坯体；
S3、烧结：将环形垫圈1卡在坯体的环状槽2内，然后将坯体和垫圈1一起送入烧结炉内进行烧结过程，烧结过程结束后，取出带有垫圈1的齿轮；
S4、检验与矫正：将垫圈1从环状槽2内取出，观察齿轮靠近环状槽2的锯齿部分是否有翘起现象，若有翘起现象，使用矫正模具3进行矫正，使翘起现象消失为止，从矫正模具3中取出齿轮，得最终产品。
本实施例中，步骤S3中的垫圈1为多块首尾连接形成环状结构的陶瓷片组成，垫圈至少由两块陶瓷片组成，也可以是三片、四片或更多，陶瓷片的数量与齿轮的半径有关，齿轮的半径越大，陶瓷片的数量可以设置多片，利于垫圈1最后的脱模，垫圈1也是采用粉末冶金成型工艺制成，垫圈1一般是先经过烧结成型，然后再进行使用，垫圈1的外边缘凸出齿轮外或与齿轮的外边缘齐平，垫圈1可以在坯体烧结过程中起到很好的支撑作用，垫圈1与坯体的环状槽2内表面接触，但是相互之间不产生挤压现象，垫圈1具有较大的刚度，在烧结过程中变形很小，所以整个烧结过程中，垫圈1的支撑作用都比较好，可以有效避免坯体的有锯齿部分在烧结过程中向内侧面倾斜。
本实施例中，步骤S4中矫正模具3包括上固定块31、下固定块32和阴模33，上固定块31、下固定块32分别固定齿轮的两端，阴模33包括环状槽卡板331和上压板332，环状槽卡板331卡设在环状槽2内并伸出环状槽2外，环状槽卡板331上设有锯齿部分存放槽3311，上压板332设于环状槽卡板331上方，上压板332的下表面与环状槽卡板331的上表面及锯齿部分无缝接触，阴模33主要是为了放置齿轮，阴模33与齿轮的各结构贴合性比较好。上固定块31、下固定块32均为圆柱形结构，上压板332中部设有通孔3321，上压板332通过通孔3321套设在上固定块31上，上固定块31和下固定块32的作用主要是为了固定阴模33，然后通过压机对上固定块31与下固定块32施压来达到对阴模33施压的目的，最终使齿轮得到矫正。环状槽卡板331由两个半圆形的卡板拼接而成，方便操作环状槽卡板331。
本实施例中，步骤S4中矫正模具3还包括上压块34，上压块34设置在上压板332中部，上压块34直接放置在压机上对上压板332加压，上压块34的设置利于提高对阴模33进行均匀加压，上压块34的形状和尺寸半径与下固定块32的形状和尺寸半径相同，利于保证阴模33上、下表面压力一致，进而利于提高齿轮的矫正效果。
一种钓鱼竿绕线轮的制备方法，采用上述所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法制成。
Claims (10)
1.一种带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、粉末填充：将一定量的制备齿轮的粉末冶金原材料装入模具中；
S2、压制成型：将模具内的粉末冶金原材料压成所需的形状和密实度后进行脱模，得到坯体；
S3、烧结：将环形垫圈卡在坯体的环状槽内，然后将坯体和垫圈一起送入烧结炉内进行烧结过程，烧结过程结束后，取出带有垫圈的齿轮；
S4、检验与矫正：将垫圈从环状槽内取出，观察齿轮靠近环状槽的锯齿部分是否有翘起现象，若有翘起现象，使用矫正模具进行矫正，使翘起现象消失为止，从矫正模具中取出齿轮，得最终产品。
2.根据权利要求1所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的垫圈为多块首尾连接形成环状结构的陶瓷片组成。
3.根据权利要求1所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中垫圈也是采用粉末冶金成型工艺制成。
4.根据权利要求1所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的垫圈的外边缘凸出齿轮外或与齿轮的外边缘齐平。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中矫正模具包括上固定块、下固定块和阴模，所述上固定块、下固定块分别固定齿轮的两端，所述阴模包括环状槽卡板和上压板，所述环状槽卡板卡设在环状槽内并伸出环状槽外，环状槽卡板上设有锯齿部分存放槽，所述上压板设于环状槽卡板上方，上压板的下表面与环状槽卡板的上表面及锯齿部分无缝接触。
6.根据权利要求5所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中矫正模具还包括上压块，所述上压块设置在上压板中部，上压块直接放置在压机上对上压板加压。
7.根据权利要求5所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中矫正模具的上固定块、下固定块均为圆柱形结构，所述上压板中部设有通孔，上压板通过通孔套设在上固定块上。
8.根据权利要求6所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中矫正模具的上压块的形状和尺寸半径与下固定块的形状和尺寸半径相同。
9.根据权利要求5所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中矫正模具的环状槽卡板由两个半圆形的卡板拼接而成。
10.一种钓鱼竿绕线轮的制备方法，其特征在于，采用上述权利要求1-9中任一项所述的带有环状槽的不规则齿轮的制备方法制成。
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