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CN107931618A - 一种正时皮带轮的生产工艺 - Google Patents

一种正时皮带轮的生产工艺 Download PDF

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CN107931618A CN201711149330.7A CN201711149330A CN107931618A CN 107931618 A CN107931618 A CN 107931618A CN 201711149330 A CN201711149330 A CN 201711149330A CN 107931618 A CN107931618 A CN 107931618A
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陈忠瑾
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Taizhou Peng Ring Machinery Co Ltd
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Taizhou Peng Ring Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明特指一种正时皮带轮的生产工艺,属于汽车配件技术领域，包括混料、成型、烧结、浸油、钻孔、压制轴孔、清洗浸油、成品检测和包装入库等工艺流程，本发明粉末的配比上能够形成互补，石墨粉和石英砂提高了产品的硬度，铜的加入降低了产品的脆性，而铬能够提高产品的抗拉强度，整体上使产品不易变形，经久耐用；产品表面无气孔、针孔、夹渣或裂纹，提高了耐氧化和耐腐蚀的性能，延长了使用寿命。

Description

一种正时皮带轮的生产工艺
技术领域
本发明属于汽车配件技术领域，涉及一种发动机上使用的正时皮带轮，特指一种正时皮带轮的生产工艺。
背景技术
粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。然而，现有皮带轮大多数采用铸铁工艺制成毛坯，再经切削加工制成，由于多种因素影响，加工过程中常常会出现气孔、针孔、夹渣、裂纹、凹坑等缺陷。同时铸铁件加工角料多，浪费大，成本高，产品精度低，需要进行平衡处理，制程程序繁琐，出品效率低。虽然也有少数采用粉末冶金工艺生产，但由于其配方及工艺的局限性，配方不够优化，皮带轮产品存在着硬度过硬或过软的问题，过硬导致皮带轮脆性大，振动大，皮带轮使用噪音大，寿命短等问题；过软导致皮带易磨损皮带轮，长时间使用皮带轮易变形等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种正时皮带轮的生产工艺，该工艺提高了生产效率，同时也提高了皮带轮的硬度及抗拉强度。
本发明的目的是这样实现的：一种正时皮带轮的生产工艺，该皮带轮包括轮齿，轮辐和轴孔，轴孔一侧设置有通孔，其中，生产步骤如下：S1、混料，按质量份数计，将铁粉100份，铜粉3-5份，石墨粉1-2份，石英砂1.5-2.5份，铬0.5-1份，加入混料机，同时喷水雾化，进行均匀混合；
S2、成型，将S1中混合后的粉末抽入油压机的模具中，通过压力压制成型，保持整体密度在6.6g/cm3以上；
S3、烧结，将压制成型的生坯放入网带炉中，在氢气和氮气的混合气体的保护下，网带以80mm/min的速度行进，首先通过预烧区，温度为600～870℃，时间不少于50分钟，再经过主烧区，温度为1120℃±5℃，时间不少于40分钟，最后，经过冷却段出炉；
S4、浸油，把S3中清除干净的烧结制品放入80-120℃的热油中浸泡1小时；产品在经过压制成型和烧结后，会存在孔隙或针孔，由于制品受热，孔隙中的空气膨胀，使一部分空气被排除。冷却后，剩余部分的空气又收缩，把油吸入到孔隙中，使制品表面更光洁，结构更紧致；
S5、钻孔，将产品固定好，通过台钻钻制通孔；
S6、压制轴孔，通过油压机压制轴孔；
S7、清洗浸油，用煤油将产品清洗干净后沥干，再用防锈油浸泡5分钟以上，浸油后沥干油渍；
S8、成品检测，检测产品外观、硬度以及尺寸；
S9、包装入库，将每个产品用油纸包好，油纸无破损，放入纸箱中，封箱贴标入库。
进一步优化：所述步骤S2中，压制过程中芯部密度为6.65g/cm3-6.75g/cm3，齿部密度为6.6g/cm3-6.7g/cm3。
进一步优化：所述步骤S3中，预烧区分为三个区，各区温度分别为，一区：600℃±5℃，二区：760℃±5℃，三区：870℃±5℃，三个区的温度逐渐升高，能使产品各部分受热均匀，防止温差造成产品内部产生过大的内应力。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：粉末的配比上能够形成互补，石墨粉和石英砂提高了产品的硬度，铜的加入降低了产品的脆性，而铬能够提高产品的抗拉强度，整体上使产品不易变形，经久耐用；产品表面无气孔、针孔、夹渣或裂纹，提高了耐氧化和耐腐蚀的性能，延长了使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的横截面示意图；
图中：10-轮齿，11-轮辐，12-轴孔，13-通孔。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—2：
实施例一
S1、混料，按质量份数计，铁粉100Kg，铜粉3Kg，石墨粉1Kg，石英砂1.5Kg，铬0.5Kg，加入混料机，同时喷水雾化，进行均匀混合；
S2、成型，将S1中混合后的粉末抽入油压机的模具中，通过压力压制成型，成型的皮带轮初胚包括轮齿10和轮辐11，整体密度保持在6.6g/cm3以上，其中，芯部密度为6.65g/cm3-6.75g/cm3，齿部密度为6.6g/cm3-6.7g/cm3，先试压5件，检测密度和尺寸合格后开始生产，且每个小时抽取两件进行自检；
S3、烧结，将压制成型的生坯放入网带炉中，在氢气和氮气的混合气体的保护下，网带以80mm/min的速度行进，首先通过预烧区，预烧区分为三个区，各区温度分别为，一区：600℃±5℃，二区：760℃±5℃，三区：870℃±5℃，三个区预烧时间相同，总用时不少于50分钟，再经过主烧区，温度为1120℃±5℃，时间不少于40分钟，最后，经过冷却段出炉，且每两小时巡检一次，每次随机抽取3件；
S4、浸油，把S3中清除干净的烧结制品放入80-120℃的热油中浸泡1小时；由于制品受热，孔隙中的空气膨胀，使一部分空气被排除。冷却后，剩余部分的空气又收缩，把油吸入到孔隙中，使制品表面更光洁，结构更紧致，提高了耐磨性、耐氧化和耐腐蚀性；
S5、钻孔，将产品固定好，通过台钻钻制通孔13；
S6、压制轴孔，通过油压机压制轴孔12；
S7、清洗浸油，用煤油将产品清洗干净后沥干，再用防锈油浸泡5分钟以上，浸油后沥干油渍；
S8、成品检测，检测产品外观、硬度以及尺寸，要求无碰伤、缺角和毛刺等，硬度HB70以上，并通过塞规、深度尺和游标卡尺检测尺寸；
S9、包装入库，将每个产品用油纸包好，油纸无破损，放入纸箱中，封箱贴标入库。
实施例二
S1、混料，按质量份数计，铁粉100Kg，铜粉4Kg，石墨粉1.5Kg，石英砂2Kg，铬0.8Kg，加入混料机，同时喷水雾化，进行均匀混合；
S2、成型，将S1中混合后的粉末抽入油压机的模具中，通过压力压制成型，成型的皮带轮初胚包括轮齿10和轮辐11，整体密度保持在6.6g/cm3以上，其中，芯部密度为6.65g/cm3-6.75g/cm3，齿部密度为6.6g/cm3-6.7g/cm3，先试压5件，检测密度和尺寸合格后开始生产，且每个小时抽取两件进行自检；
S3、烧结，将压制成型的生坯放入网带炉中，在氢气和氮气的混合气体的保护下，网带以80mm/min的速度行进，首先通过预烧区，预烧区分为三个区，各区温度分别为，一区：600℃±5℃，二区：760℃±5℃，三区：870℃±5℃，三个区预烧时间相同，总用时不少于50分钟，再经过主烧区，温度为1120℃±5℃，时间不少于40分钟，最后，经过冷却段出炉，且每两小时巡检一次，每次随机抽取3件；
S4、浸油，把S3中清除干净的烧结制品放入80-120℃的热油中浸泡1小时；由于制品受热，孔隙中的空气膨胀，使一部分空气被排除。冷却后，剩余部分的空气又收缩，把油吸入到孔隙中，使制品表面更光洁，结构更紧致，提高了耐磨性、耐氧化和耐腐蚀性；
S5、钻孔，将产品固定好，通过台钻钻制通孔13；
S6、压制轴孔，通过油压机压制轴孔12；
S7、清洗浸油，用煤油将产品清洗干净后沥干，再用防锈油浸泡5分钟以上，浸油后沥干油渍；
S8、成品检测，检测产品外观、硬度以及尺寸，要求无碰伤、缺角和毛刺等，硬度HB70以上，并通过塞规、深度尺和游标卡尺检测尺寸；
S9、包装入库，将每个产品用油纸包好，油纸无破损，放入纸箱中，封箱贴标入库。
实施例三
S1、混料，按质量份数计，铁粉100Kg，铜粉5Kg，石墨粉2Kg，石英砂2.5Kg，铬1Kg，加入混料机，同时喷水雾化，进行均匀混合；
S2、成型，将S1中混合后的粉末抽入油压机的模具中，通过压力压制成型，成型的皮带轮初胚包括轮齿10和轮辐11，整体密度保持在6.6g/cm3以上，其中，芯部密度为6.65g/cm3-6.75g/cm3，齿部密度为6.6g/cm3-6.7g/cm3，先试压5件，检测密度和尺寸合格后开始生产，且每个小时抽取两件进行自检；
S3、烧结，将压制成型的生坯放入网带炉中，在氢气和氮气的混合气体的保护下，网带以80mm/min的速度行进，首先通过预烧区，预烧区分为三个区，各区温度分别为，一区：600℃±5℃，二区：760℃±5℃，三区：870℃±5℃，三个区预烧时间相同，总用时不少于50分钟，再经过主烧区，温度为1120℃±5℃，时间不少于40分钟，最后，经过冷却段出炉，且每两小时巡检一次，每次随机抽取3件；
S4、浸油，把S3中清除干净的烧结制品放入80-120℃的热油中浸泡1小时；由于制品受热，孔隙中的空气膨胀，使一部分空气被排除。冷却后，剩余部分的空气又收缩，把油吸入到孔隙中，使制品表面更光洁，结构更紧致，提高了耐磨性、耐氧化和耐腐蚀性；
S5、钻孔，将产品固定好，通过台钻钻制通孔13；
S6、压制轴孔，通过油压机压制轴孔12；
S7、清洗浸油，用煤油将产品清洗干净后沥干，再用防锈油浸泡5分钟以上，浸油后沥干油渍；
S8、成品检测，检测产品外观、硬度以及尺寸，要求无碰伤、缺角和毛刺等，硬度HB70以上，并通过塞规、深度尺和游标卡尺检测尺寸；
S9、包装入库，将每个产品用油纸包好，油纸无破损，放入纸箱中，封箱贴标入库。
将上述三个实施例生产出的产品进行破坏性测试，包括醋酸盐雾试验，在5％氯化钠溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降为3左右，溶液变成酸性，对三组实施例的产品，在相同环境下进行24h的盐雾试验，最后对比腐蚀面积；检测三组实施例产品的硬度；冲击试验，将产品竖直固定，通过冲压机对齿部进行冲压，统一使用50MPa的压力，对比冲压后的齿部损坏程度，具体实验情况如下表：
实验产品 硬度 齿部损坏程度 腐蚀面积
实施例一 HB72 严重变形 5％
实施例二 HB74 轻微变形 2％
实施例三 HB76 普通变形 1％
为了实验结果的准确性，每组实施例中三个实验均使用了批量的产品进行测试，上述表格的每个实验结果为都平均值，从结果来看，实施例二和实施例三的产品表现比较良好，而且两者各有优势，实施例二耐冲击性好于实施例三，实施例三耐腐蚀性好于实施例二，在实际的应用中，可根据使用的环境来选择实施例二的产品或实施例三的产品。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种正时皮带轮的生产工艺，该皮带轮包括轮齿(10)，轮辐(11)和轴孔(12)，轴孔(12)一侧设置有通孔(13)，其特征在于，生产步骤如下：
S1、混料，按质量份数计，将铁粉100份，铜粉3-5份，石墨粉1-2份，石英砂1.5-2.5份，铬0.5-1份，加入混料机，同时喷水雾化，进行均匀混合；
S2、成型，将S1中混合后的粉末抽入油压机的模具中，通过压力压制成型，保持整体密度在6.6g/cm3以上；
S3、烧结，将压制成型的生坯放入网带炉中，在氢气和氮气的混合气体的保护下，网带以80mm/min的速度行进，首先通过预烧区，温度为600～870℃，时间不少于50分钟，再经过主烧区，温度为1120℃±5℃，时间不少于40分钟，最后，经过冷却段出炉；
S4、浸油，把S3中清除干净的烧结制品放入80-120℃的热油中浸泡1小时；
S5、钻孔，将产品固定好，通过台钻钻制通孔(13)；
S6、压制轴孔，通过油压机压制轴孔(12)；
S7、清洗浸油，用煤油将产品清洗干净后沥干，再用防锈油浸泡5分钟以上，浸油后沥干油渍；
S8、成品检测，检测产品外观、硬度以及尺寸；
S9、包装入库，将每个产品用油纸包好，油纸无破损，放入纸箱中，封箱贴标入库。
2.根据权利要求1所述的一种正时皮带轮的生产工艺，其特征在于：所述步骤S2中，压制过程中芯部密度为6.65g/cm3-6.75g/cm3，齿部密度为6.6g/cm3-6.7g/cm3。
3.根据权利要求1所述的一种正时皮带轮的生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中，预烧区分为三个区，各区温度分别为，一区：600℃±5℃，二区：760℃±5℃，三区：870℃±5℃。
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