一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明属于齿轮制作【技术领域】，特指一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺，包括以下步骤：原材料预备；成型；烧结；刷齿；热处理；清洗；真空浸油；终验，其中，烧结，烧结工艺参数如下：脱脂阶段，持续时间10min，烧结炉温为645—655℃；预热阶段，持续时间20min，前10min的烧结炉温为745—755℃，后10min的烧结炉温为845—855℃；保温阶段，持续时间30min，烧结炉温为1115—1125℃；均温阶段，持续时间10min，烧结炉温为995—1005℃；由采用本发明工艺所制得传动齿轮的性能和品质好，其在启停寿命和工作时长明显得到提升。
【专利说明】一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于齿轮制作【技术领域】，特指一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺。
【背景技术】
[0002]粉末冶金是一种较为成熟的工艺，其用于齿轮成型也较为常见；现有技术中，粉末冶金获得的传动齿轮的产品性能和品质一般，其启停寿命在5万次左右，在角磨机中使用时长一般在200小时左右。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种加工方便，制得传动齿轮的性能和品质好，安全可靠的基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
[0005]一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺，包括以下步骤:
[0006](I)原材料预备，将粉末冶金铁基粉末与辅料按配比均匀混合待用；
[0007](2)成型，将定量的混合好的原材料粉末送入压机中，一次模压成形传动齿轮的生坯；
[0008](3)烧结，将产品的生胚摆放于莫来石板上，并送入烧结炉内烧结70min，烧结炉内持续通入适量的氮气和氢气，其中，烧结工艺参数如下:
[0009]脱脂阶段，持续时间lOmin，烧结炉温为645— 655°C ；
[0010]预热阶段，持续时间20min，前IOmin的烧结炉温为745— 755°C，后IOmin的烧结炉温为 845— 855 °C ；
[0011]保温阶段，持续时间30min，烧结炉温为1115—1125 °C ;
[0012]均温阶段，持续时间lOmin，烧结炉温为995— 1005°C ；
[0013](4)刷齿,采用刷齿机对半成品的传动齿轮进行刷齿；
[0014](5)热处理，对半成品的传动齿轮进行热处理的工序如下:
[0015]①渗碳，采用多用炉对半成品的传动齿轮进行渗碳处理；
[0016]②淬火，将半成品的传动齿轮在淬火油槽中进行淬火，控制淬火油槽中的油温110—130°C，并低速搅拌淬火油槽中的油液，淬火时间为30分钟；
[0017]③浙油，将淬火后的半成品的传动齿轮在淬火油槽中进行，浙油时间40分钟；
[0018]④清洗，使用清洗机去除半成品的传动齿轮表面的多余油液；
[0019]⑤回火，将清洗后的半成品的传动齿轮至于回火炉内进行回火，回火温度控制在160— 180°C，时间控制在 120min ；
[0020]⑥终检硬度，检验齿面至少3个点，验证传动齿轮表面硬度是否符合标准；
[0021]⑦金相检验，取下金相齿块或同批次废品装袋待检内在质量问题；
[0022](6)清洗，洁净半成品的传动齿轮的表面和齿隙；
[0023](7)真空浸油，将半成品的传动齿轮在真空的容器中油浸，得到成品的传动齿轮；[0024](8)终验，检验成品传动齿轮的各项参数，合格后即可包装并入库。
[0025]优选地，所述步骤(5)的热处理中，控制工序②淬火至工序⑤回火的等待时间^ 180min。
[0026]优选地，所述步骤(2)、步骤(4)完毕后，均需用气枪洁净半成品的传动齿轮的表面。
[0027]优选地，所述步骤(5)热处理的工序①渗碳的过程中有四个子步骤，其分别为
[0028]初次均温步骤:，控制炉温850— 870°C，时间20min ；
[0029]强渗步骤:控制炉温850— 870°C，时间70min，CP0.7 ；
[0030]降温步骤:控制炉温逐步降低至820— 840°C范围内，时间15min，CP0.6 ；
[0031]二次均温步骤:控制炉温820— 840°C，时间15min，CP0.6 ；
[0032]在四个子步骤中，始终保持通入氨气2.5—3.5Nl/min ;甲醇45— 55ml/min ;在第二、三、四子步骤中，始终保持通入丙烷5Nl/min ;平衡空气5Nl/min。
[0033]优选地，所述步骤(5)和步骤(6)之间设置有如下三个子步骤，
[0034]步骤(5.1)研磨内孔，对半成品的传动齿轮内孔进行研磨并控制内孔误差；
[0035]步骤(5.2)靠端面，在半成品的传动齿轮的一端面用磨砂轮去除部分余量，用以修正热处理导致的半成品传动齿轮的误差；
[0036]步骤(5.3)震动研磨，将半成品传动齿放入振动研磨机内，加入研磨石料，振动20—40分钟；
[0037]所述步骤(5.1)和步骤(5.2)中，半成品的传动齿轮加工时，均采用气枪吹干净，加工完毕后摆放到专用箱体上并倒上防锈油。
[0038]本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是:
[0039]采用本发明工艺所制得的传动齿轮的性能和品质好，其在启停寿命和工作时长明显得到提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明。
[0042]如图1所示，实施例1:一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺，包括以下步骤:
[0043](I)原材料预备，将粉末冶金铁基粉末与辅料按配比均匀混合待用；
[0044](2)成型，将定量的混合好的原材料粉末送入压机中，一次模压成形传动齿轮的生坯；
[0045](3)烧结，将产品的生胚摆放于莫来石板上，并送入烧结炉内烧结70min，烧结炉内持续通入适量的氮气和氢气，其中，烧结工艺参数如下:
[0046]脱脂阶段，持续时间lOmin，烧结炉温为645— 655°C ；
[0047]预热阶段，持续时间20min，前IOmin的烧结炉温为745— 755°C，后IOmin的烧结炉温为 845— 855 °C ；
[0048]保温阶段，持续时间30min，烧结炉温为1115—1125 °C ;[0049]均温阶段，持续时间lOmin，烧结炉温为995— 1005°C ；
[0050](4)刷齿，采用刷齿机对半成品的传动齿轮进行刷齿；
[0051](5)热处理，对半成品的传动齿轮进行热处理的工序如下:
[0052]①渗碳，采用多用炉对半成品的传动齿轮进行渗碳处理；
[0053]②淬火，将半成品的传动齿轮在淬火油槽中进行淬火，控制淬火油槽中的油温110—130°C，并低速搅拌淬火油槽中的油液，淬火时间为30分钟；
[0054]③浙油，将淬火后的半成品的传动齿轮在淬火油槽中进行，浙油时间40分钟；
[0055]④清洗，使用清洗机去除半成品的传动齿轮表面的多余油液；
[0056]⑤回火，将清洗后的半成品的传动齿轮至于回火炉内进行回火，回火温度控制在160— 180°C，时间控制在 120min ；
[0057]⑥终检硬度，检验齿面至少3个点，验证传动齿轮表面硬度是否符合标准；
[0058]⑦金相检验，取下金相齿块或同批次废品装袋待检内在质量问题；
[0059](6)清洗，洁净半成品的传动齿轮的表面和齿隙； [0060](7)真空浸油，将半成品的传动齿轮在真空的容器中油浸，得到成品的传动齿轮；
[0061](8)终验，检验成品传动齿轮的各项参数，合格后即可包装并入库。
[0062]优选地，所述步骤(5)的热处理中，控制工序②淬火至工序⑤回火的等待时间^ 180mino
[0063]优选地，所述步骤(2)、步骤(4)完毕后，均需用气枪洁净半成品的传动齿轮的表面。
[0064]优选地，所述步骤(5)热处理的工序①渗碳的过程中有四个子步骤，其分别为
[0065]初次均温步骤:，控制炉温850— 870°C，时间20min ；
[0066]强渗步骤:控制炉温850— 870°C，时间70min，CP0.7 ；
[0067]降温步骤:控制炉温逐步降低至820— 840°C范围内，时间15min，CP0.6 ；
[0068]二次均温步骤:控制炉温820— 840°C，时间15min，CP0.6 ；
[0069]在四个子步骤中，始终保持通入氨气2.5一3.5Nl/min ;甲醇45—55ml/min ;在第二、三、四子步骤中，始终保持通入丙烷5Nl/min ;平衡空气5Nl/min。
[0070]优选地，所述步骤(5)和步骤(6)之间设置有如下三个子步骤，
[0071]步骤(5.1)研磨内孔，对半成品的传动齿轮内孔进行研磨并控制内孔误差；
[0072]步骤(5.2)靠端面，在半成品的传动齿轮的一端面用磨砂轮去除部分余量，用以修正热处理导致的半成品传动齿轮的误差；
[0073]步骤(5.3)震动研磨，将半成品传动齿放入振动研磨机内，加入研磨石料，振动20—40分钟；
[0074]所述步骤(5.1)和步骤(5.2)中，半成品的传动齿轮加工时，均采用气枪吹干净，加工完毕后摆放到专用箱体上并倒上防锈油。
[0075]采用本工艺和现有技术分别制造的齿轮相比较，产品实验测试数据如下表所示:[0076]
【权利要求】
1.一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)原材料预备，将粉末冶金铁基粉末与辅料按配比均匀混合待用； (2)成型，将定量的混合好的原材料粉末送入压机中，一次模压成形传动齿轮的生坯； (3)烧结，将产品的生胚摆放于莫来石板上，并送入烧结炉内烧结70min，烧结炉内持续通入适量的氮气和氢气，其中，烧结工艺参数如下: 脱脂阶段，持续时间lOmin，烧结炉温为645— 655°C ； 预热阶段，持续时间20min，前IOmin的烧结炉温为745— 755°C，后IOmin的烧结炉温为 845—855°C ； 保温阶段，持续时间30min，烧结炉温为1115—1125 °C ; 均温阶段，持续时间lOmin，烧结炉温为995— 1005°C ； (4)刷齿，采用刷齿机对半成品的传动齿轮进行刷齿； (5)热处理，对半成品的传动齿轮进行热处理的工序如下: ①渗碳，采用多用炉对半成品的传动齿轮进行渗碳处理； ②淬火，将半成品的传动齿轮在淬火油槽中进行淬火，控制淬火油槽中的油温110—130°C，并低速搅拌淬火油槽中的油液，淬火时间为30分钟； ③浙油，将淬火后的半成品的传动齿轮在淬火油槽中进行，浙油时间40分钟； ④清洗，使用清洗机去除半成品的传动齿轮表面的多余油液； ⑤回火，将清洗后的半成品的传动齿轮至于回火炉内进行回火，回火温度控制在160—180°C，时间控制在120min ； ⑥终检硬度，检验齿面至少3个点，验证传动齿轮表面硬度是否符合标准； ⑦金相检验，取下金相齿块或同批次废品装袋待检内在质量问题； (6)清洗，洁净半成品的传动齿轮的表面和齿隙； (7)真空浸油，将半成品的传动齿轮在真空的容器中油浸，得到成品的传动齿轮； (8)终验，检验成品传动齿轮的各项参数，合格后即可包装并入库。
2.根据权利要求1所述的一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺，其特征在于，所述步骤(5)的热处理中,控制工序②淬火至工序⑤回火的等待时间≥180min。
3.根据权利要求1所述的一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺，其特征在于，所述步骤(2)、步骤(4)完毕后，均需用气枪洁净半成品的传动齿轮的表面。
4.根据权利要求1所述的一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺，其特征在于，所述步骤(5)热处理的工序①渗碳的过程中有四个子步骤，其分别为 初次均温步骤:，控制炉温850— 870°C，时间20min ； 强渗步骤:控制炉温850— 870°C，时间70min，CP0.7 ； 降温步骤:控制炉温逐步降低至820— 840°C范围内，时间15min，CP0.6 ； 二次均温步骤:控制炉温820— 840°C，时间15min，CP0.6 ； 在四个子步骤中，始终保持通入氨气2.5—3.5Nl/min ；甲醇45— 55ml/min ;在第二、三、四子步骤中，始终保持通入丙烷5Nl/min ;平衡空气5Nl/min。
5.根据权利要求1所述的一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺，其特征在于，所述步骤(5)和步骤(6)之间设置有如下三个子步骤， 步骤(5.1)研磨内孔，对半成品的传动齿轮内孔进行研磨并控制内孔误差；步骤(5.2)靠端面，在半成品的传动齿轮的一端面用磨砂轮去除部分余量，用以修正热处理导致的半成品传动齿轮的误差； 步骤(5.3)震动研磨，将半成品传动齿放入振动研磨机内，加入研磨石料，振动20 — 40分钟； 所述步骤(5.1)和步骤(5.2)中，半成品的传动齿轮加工时，均采用气枪吹干净，加工完毕后摆放到专用箱体上并倒上防锈油。
【文档编号】B22F3/10GK103978209SQ201410129782
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】王友利 申请人:浙江丰立机电有限公司