本发明涉及粉末冶金技术领域，具体来说，是涉及到一种制造汽车发动机平衡系统芯轴的新方法。
背景技术：
粉末冶金工艺是发展迅速和具有巨大应用潜力的零件生产工艺，其具有节约能源、高原材料利用率、低排放，制造的制品价格低廉、精度高、质量一致性高等特点，在机械制造、航空航天等领域得到广泛的应用。
当发动机处在工作状态时，活塞的运动速度非常快，而且速度很不均匀。当活塞位于上下止点位置时，其速度为零，但在上下止点中间位置的速度则达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动，因此必然会在活塞、活塞销和连杆上产生较大的惯性力。虽然连杆上的配重可以有效地平衡这些惯性力，但却只有一部分运动质量参与直线运动，另一部分参与了旋转。因而除了上下止点位置外，其它惯性力并不能完全达到平衡状态，此时的发动机便产生了振动。平衡轴技术是汽车发动机中应用较广的一项技术，它的结构简单实用，可有效地缓减摩托车的整车振动，提高驾驶的舒适性。但是现有的汽车发动机平衡轴的加工方法多以致密材料为原料，采用机加工工艺制备，具有外观差、尺寸精度一致性差，加工余量大，加工工艺流程复杂，人工占用多等缺陷。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是现有的全机加工工艺制备的汽车发动机平衡系统芯轴外观差、尺寸精度一致性差，加工余量大，加工工艺流程复杂，人工占用多等缺陷，本发明提供一种制造汽车发动机平衡系统芯轴的新方法，以牌号为fn-0205的粉末冶金材料替代原来的致密材料，通过模压成型、烧结替代致密材料的机加工工艺，使得制成的成品既能满足产品的使用要求，又极大的降低了产品的生产成本，缩短了工艺流。
为解决上述技术问题，本发明涉及到的技术方案如下：
一种制造汽车发动机平衡系统芯轴的方法，包括以下步骤：将牌号为fn-0205的粉末冶金材料的组分按要求混合、模压成型、烧结、整形、机加工、去毛刺抛光、清洗、防锈。
进一步地，所述牌号为fn-0205的粉末冶金材料按质量百分含量计，其组成为：雾化铁粉50%，石墨粉0.5-0.6%，微粉蜡0.5-0.7%，铜粉1-2%，镍粉0.8-3%，二次还原铁粉44.8-46.7%。
进一步地，将粉末冶金材料的组分按要求依次顺序混合，包括：将雾化铁粉、二次还原铁粉、石墨粉、微粉蜡、铜粉、镍粉分别称好重量，按雾化铁粉、二次还原铁粉、铜粉、镍粉、石墨粉、微粉蜡的顺序依次加入混料机混合50-60分钟，混合好的粉末静置48-72小时。
进一步地，所述的模压成型包括将混合好静置结束的粉末在480-550mpa的压强下模压成型得到压坯，所述模压成型速度为7-10件/分钟。
进一步地，所述的烧结包括：将压坯通过网带烧结炉进行三段烧结，一个预热段温度为600-950oc，两个烧结段的温度分别为1085±5oc、1100±5oc；所述三段烧结的网速为40-60mm/分钟，保护气氛为65%-75%的氮气和25%-35%的氢气，氮气及氢气的氧含量低于5ppm，所述三段的烧结时间为45-55分钟，烧结好的产品为烧结坯。
进一步地，所述的整形包括将烧结坯在300-350mpa的压强下进行全封闭模压整形，所述整形速度为8-10件/分钟。
本发明所产生的技术效果和优点如下：
1、本发明使用牌号为fn-0205的粉末冶金材料替代原来的致密材料，通过模压成型、烧结替代致密材料的机加工工艺，使得制成的成品既能满足产品的使用要求，又极大的降低了产品的生产成本，缩短了工艺流程，原材料利用率由30%提高到95%。
2、本发明在具体实施中采用模压成型代替热锻成型，采用480-550mpa的高压模压成型能保证压坯达到足够高的密度，其模压成型的生产效率高，产品生产周期短，每个产品的生产周期由原来的7天缩短为3天。
3、本发明再具体实施中大规模使用自动化生产，使用人工大幅减少，工人劳动强度急剧降低，平均生产一万件产品减少人工时60小时以上。
具体实施方式
实施例1
按如下质量百分比取料：雾化铁粉50%、石墨粉0.6%、微粉蜡0.7%、铜粉1%、镍粉1%、二次还原铁粉46.7%，具体制造汽车发动机平衡系统芯轴的新方法如下：
步骤p1：混料
将粉末冶金材料的组分按要求一次顺序混合，包括：将雾化、二次还原铁粉、石墨粉、微粉蜡、铜粉、镍粉分别称好重量，按雾化铁粉、二次还原铁粉、铜粉、镍粉、石墨粉、微粉蜡的顺序依次加入混料机混合60分钟，混合好的粉末静置48小时。将混合好的粉末静置48小时是让混合好的物料充分稳定，防止在送料过程中产生合金元素偏析的现象。
步骤p2：模压成型
将p1混合好静置结束的成品粉末输送到压机料斗中，通过压机自动送料机构将物料送人模具型腔中，在480mpa的压强下模压成型得到压坯，所述模压成型速度为9个/分钟。压坯密度为6.85g/cm3。
步骤p3：烧结
将p2模压成型得到的压坯通过网带烧结炉进行三段烧结，一个预热段温度为800oc，两个烧结段的温度分别为1090oc、1100oc；所述三段烧结的网速为50mm/分钟，保护气氛为75%的氮气和25%的氢气，氮气的进气量为7m3/h，进口压力为0.12mpa，氮气及氢气的氧含量需低于5ppm，所述三段的烧结时间为46分钟，烧结好的产品为烧结坯。烧结坯的硬度为hra30-35，抗拉强度为300-350mpa。采用分段烧结可在低温段缓慢充分的去除压坯中的微粉蜡，避免微粉蜡在高温强烈分解使坯体产生大的气泡，采用分段烧结亦可使碳、铜、镍等元素渗入铁粉颗粒结构中，形成合金或产生固溶强化，起到改善产品的综合性能的作用。
步骤p5:整形
将复烧坯在350mpa的压强下进行全封闭模压整形，所述整形速度为10件/分钟。整形是为了纠正产品在烧结及复烧渗铜过程中产生的变形，提高产品的尺寸精度及一致性，是产品在尺寸精度上能够满足客户的需求。
步骤p6：机加工
将经过步骤p5得到的毛坯通过机加工精车外圆。
步骤p7：去毛刺抛光
用螺旋振动研磨抛光的方法去除产品外观的毛刺、杂志等，使其表面光亮、清洁。抛光所加磨料为100公斤氧化锆研磨棒，100公斤高铝瓷菱形磨料及光亮剂、研磨膏及5公斤水。
步骤p8：清洗及防锈
将抛光去毛刺后的产品在连续式网带超声波清洗、防锈油喷涂一体机中清洗防锈，提高产品的外观及防锈性能，得到成品。
实施例2
按如下质量百分比取料：雾化铁粉50%、石墨粉0.5%、微粉蜡0.5%、铜粉1.5%、镍粉1%、二次还原铁粉46.5%，具体制造汽车发动机平衡系统芯轴的新方法如下：
步骤p1：混料
将粉末冶金材料的组分按要求一次顺序混合，包括：将雾化、二次还原铁粉、石墨粉、微粉蜡、铜粉、镍粉分别称好重量，按雾化铁粉、二次还原铁粉、铜粉、镍粉、石墨粉、微粉蜡的顺序依次加入混料机混合55分钟，混合好的粉末静置72小时。将混合好的粉末静置72小时是让混合好的物料充分稳定，防止在送料过程中产生合金元素偏析的现象。
步骤p2：模压成型
将p1混合好静置结束的成品粉末输送到压机料斗中，通过压机自动送料机构将物料送人模具型腔中，在500mpa的压强下模压成型得到压坯，所述模压成型速度为9个/分钟。压坯密度为6.91g/cm3。
步骤p3：烧结
将p2模压成型得到的压坯通过网带烧结炉进行三段烧结，一个预热段温度为950oc，两个烧结段的温度分别为1085oc、1105oc；所述三段烧结的网速为50mm/分钟，保护气氛为65%的氮气和35%的氢气，氮气的进气量为7m3/h，进口压力为0.12mpa，氮气及氢气的氧含量需低于5ppm，所述三段的烧结时间为46分钟，烧结好的产品为烧结坯。烧结坯的硬度为hra32-38，抗拉强度为310-355mpa。采用分段烧结可在低温段缓慢充分的去除压坯中的微粉蜡，避免微粉蜡在高温强烈分解使坯体产生大的气泡，采用分段烧结亦可使碳、铜、镍等元素渗入铁粉颗粒结构中，形成合金或产生固溶强化，起到改善产品的综合性能的作用。
步骤p5:整形
将复烧坯在320mpa的压强下进行全封闭模压整形，所述整形速度为10件/分钟。整形是为了纠正产品在烧结及复烧渗铜过程中产生的变形，提高产品的尺寸精度及一致性，是产品在尺寸精度上能够满足客户的需求。
步骤p6：机加工
将经过步骤p5得到的毛坯通过机加工精车外圆。
步骤p7：去毛刺抛光
用螺旋振动研磨抛光的方法去除产品外观的毛刺、杂志等，使其表面光亮、清洁。抛光所加磨料为100公斤氧化锆研磨棒，100公斤高铝瓷菱形磨料及光亮剂、研磨膏及5公斤水。
步骤p8：清洗及防锈
将抛光去毛刺后的产品在连续式网带超声波清洗、防锈油喷涂一体机中清洗防锈，提高产品的外观及防锈性能，得到成品。
实施例3
按如下质量百分比取料：雾化铁粉50%、石墨粉0.6%、微粉蜡0.55%、铜粉2%、镍粉0.8%、二次还原铁粉46.05%，具体制造汽车发动机平衡系统芯轴的新方法如下：
步骤p1：混料
将粉末冶金材料的组分按要求一次顺序混合，包括：将雾化、二次还原铁粉、石墨粉、微粉蜡、铜粉、镍粉分别称好重量，按雾化铁粉、二次还原铁粉、铜粉、镍粉、石墨粉、微粉蜡的顺序依次加入混料机混合50分钟，混合好的粉末静置60小时。将混合好的粉末静置60小时是让混合好的物料充分稳定，防止在送料过程中产生合金元素偏析的现象。
步骤p2：模压成型
将p1混合好静置结束的成品粉末输送到压机料斗中，通过压机自动送料机构将物料送人模具型腔中，在530mpa的压强下模压成型得到压坯，所述模压成型速度为9个/分钟。压坯密度为6.92g/cm3。
步骤p3：烧结
将p2模压成型得到的压坯通过网带烧结炉进行三段烧结，一个预热段温度为600oc，两个烧结段的温度分别为1080oc、1095oc；所述三段烧结的网速为50mm/分钟，保护气氛为70%的氮气和30%的氢气，氮气的进气量为7m3/h，进口压力为0.12mpa，氮气及氢气的氧含量需低于5ppm，所述三段的烧结时间为46分钟，烧结好的产品为烧结坯。烧结坯的硬度为hra35-42，抗拉强度为340-400mpa。采用分段烧结可在低温段缓慢充分的去除压坯中的微粉蜡，避免微粉蜡在高温强烈分解使坯体产生大的气泡，采用分段烧结亦可使碳、铜、镍等元素渗入铁粉颗粒结构中，形成合金或产生固溶强化，起到改善产品的综合性能的作用。
步骤p5:整形
将复烧坯在300mpa的压强下进行全封闭模压整形，所述整形速度为9件/分钟。整形是为了纠正产品在烧结及复烧渗铜过程中产生的变形，提高产品的尺寸精度及一致性，是产品在尺寸精度上能够满足客户的需求。
步骤p6：机加工
将经过步骤p5得到的毛坯通过机加工精车外圆。
步骤p7：去毛刺抛光
用螺旋振动研磨抛光的方法去除产品外观的毛刺、杂志等，使其表面光亮、清洁。抛光所加磨料为100公斤氧化锆研磨棒，100公斤高铝瓷菱形磨料及光亮剂、研磨膏及5公斤水。
步骤p8：清洗及防锈
将抛光去毛刺后的产品在连续式网带超声波清洗、防锈油喷涂一体机中清洗防锈，提高产品的外观及防锈性能，得到成品。
实施例4
按如下质量百分比取料：雾化铁粉50%、石墨粉0.6%、微粉蜡0.6%、铜粉1%、镍粉3%、二次还原铁粉44.8%，具体制造汽车发动机平衡系统芯轴的新方法如下：
步骤p1：混料
将粉末冶金材料的组分按要求一次顺序混合，包括：将雾化、二次还原铁粉、石墨粉、微粉蜡、铜粉、镍粉分别称好重量，按雾化铁粉、二次还原铁粉、铜粉、镍粉、石墨粉、微粉蜡的顺序依次加入混料机混合60分钟，混合好的粉末静置55小时。将混合好的粉末静置55小时是让混合好的物料充分稳定，防止在送料过程中产生合金元素偏析的现象。
步骤p2：模压成型
将p1混合好静置结束的成品粉末输送到压机料斗中，通过压机自动送料机构将物料送人模具型腔中，在550mpa的压强下模压成型得到压坯，所述模压成型速度为9个/分钟。压坯密度为7g/cm3。
步骤p3：烧结
将p2模压成型得到的压坯通过网带烧结炉进行三段烧结，一个预热段温度为800oc，两个烧结段的温度分别为1090oc、1100oc；所述三段烧结的网速为45mm/分钟，保护气氛为75%的氮气和25%的氢气，氮气的进气量为7m3/h，进口压力为0.12mpa，氮气及氢气的氧含量需低于5ppm，所述三段的烧结时间为50分钟，烧结好的产品为烧结坯。烧结坯的硬度为hra40-48，抗拉强度为400-460mpa。采用分段烧结可在低温段缓慢充分的去除压坯中的微粉蜡，避免微粉蜡在高温强烈分解使坯体产生大的气泡，采用分段烧结亦可使碳、铜、镍等元素渗入铁粉颗粒结构中，形成合金或产生固溶强化，起到改善产品的综合性能的作用。
步骤p5:整形
将复烧坯在340mpa的压强下进行全封闭模压整形，所述整形速度为9件/分钟。整形是为了纠正产品在烧结及复烧渗铜过程中产生的变形，提高产品的尺寸精度及一致性，是产品在尺寸精度上能够满足客户的需求。
步骤p6：机加工
将经过步骤p5得到的毛坯通过机加工精车外圆。
步骤p7：去毛刺抛光
用螺旋振动研磨抛光的方法去除产品外观的毛刺、杂志等，使其表面光亮、清洁。抛光所加磨料为100公斤氧化锆研磨棒，100公斤高铝瓷菱形磨料及光亮剂、研磨膏及5公斤水。
步骤p8：清洗及防锈
将抛光去毛刺后的产品在连续式网带超声波清洗、防锈油喷涂一体机中清洗防锈，提高产品的外观及防锈性能，得到成品。
综上所述，本发明的产品材料利用率高，机加工少，外形美观，尺寸一致性好，充分体现了粉末冶金技术“少切削”的优点。使用本发明的方法制造的汽车发动机平衡系统芯轴，可以节约原材料60%，简化生产流程；该汽车发动机平衡系统芯轴尺寸一致性高，装配过程舒畅。本发明的粉末冶金复合材料既保证了产品使用所需的综合力学性能，又提高了产品尺寸和综合力学性能的一致性，是其生产成本降低了85%。