本發明屬于共享單車內的齒輪制作方法,特指一種用于共享單車的粉末冶金齒輪制作方法。
背景技術:
近年來,隨著社會不斷的發展,人們對環境的保護意識也不斷加強,綠色出行被人們所重視,而為了便于人們的出行,共享單車隨之產生,共享單車是指企業在校園、地鐵站點、公交站點、居民小區、商業區或公共服務區等地提供單車的共享服務。目前,市面上很多共享單車會采用齒輪傳動的模式,因此,用于單車上的齒輪需求也日益提升。
目前,大多數齒輪都是經過如下工藝制成的:原材料鋸料、毛坯鍛打、毛坯正火、齒坯加工、齒坯拉槽、銑齒、熱處理、拋丸、無心磨等工序,再將做好的齒輪進行清洗和包裝,完成成品,最后入庫存放。傳統工序較多,較為復雜,同時原材料一般為棒料,需要鋸料成要求的尺寸,花費時間較長,并且誤差率也比較高;將毛坯進行鍛打時,需要進行兩次鍛打,花費時間以及人工均較多,對于規模較小的企業沒有辦法進行單日的大量生產。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種用于共享單車的粉末冶金齒輪制作方法,能夠解決上述背景技術中存在的問題。
本發明的目的是這樣實現的:
一種用于共享單車的粉末冶金齒輪制作方法,包括以下步驟:
1)粉末混合:將一定比例的銅和鎳通過擴散的加工方式擴散到一定比例的鐵粉之中,并混入一定比例的石墨及潤滑劑,在常溫下混合制成粉末冶金原材料;
2)壓制成型:將步驟一中混合制成的所述粉末冶金原材料在fy-160的壓機上用85t-87t的壓力壓成齒輪所需的形狀和密度,所述壓機截面積壓力為6t/cm2-7t/cm2;
3)燒結:將步驟二壓制成型的所述齒輪置于保護氣氛的網帶爐中進行燒結;燒結時采用氨分解氣和氮氣,燒結過程分別分成三個不同溫度段,總共燒結時間為2-3小時;
4)車加工:將步驟三中完成燒結的所述齒輪進行車加工,并壓制到齒輪所需的形狀;
5)刷齒:將步驟四中完成車加工的所述齒輪表面的殘留毛刺進行去除;
6)熱處理:將步驟五中完成的所述齒輪通過滲碳淬火工藝來達到需要的物理性能,所述齒輪在多用爐中滲碳1.5-2.5個小時,爐內溫度保持在820℃-860℃之間,碳勢為0.7-0.9,滲碳處理后的所述齒輪表面硬度達到620-820hv0.1,滲碳層厚度處于0.2-1.0mm之間,齒抗強度達到13000n以上;
7)真空浸油:將油液通過負壓的狀態把油液浸滲到所述齒輪內部;
8)外磨圓:以所述齒輪的內孔為基準,通過磨床將所述齒輪的外圓尺寸精磨至所需尺寸,外圓與內孔的跳動誤差小于0.01mm;
9)浸油清洗:將精磨外圓后的所述齒輪放進清洗機進行清洗,再放入浸油機進行浸油為成品。
優選地,所述粉末混合步驟中銅和鎳的比例分別是:1.5%和2%,所述石墨與潤滑劑的比例分別為0.4%和0.65%。
優選地,所述粉末冶金原材料中還包含一定量的鉬,所述銅、鎳、鉬三者的比例分別為1.5%,1.75%和0.5%,所述鐵粉的比例為96.25%;所述石墨與潤滑劑的比例分別為:0.19%和0.65%。
優選地,所述粉末冶金原材料中還包含一定量的鉬和錳,所述銅、鎳、鉬、錳四者的比例分別為1.5%,4%,0.5%和0.2%,所述鐵粉的比例為93.8%;所述石墨與潤滑劑的比例分別為:0.19%和0.65%。
優選地,所述粉末混合的方式為:用攪拌機順時針攪拌30分鐘,再逆時針攪拌30分鐘。
優選地,所述氨分解氣和氮氣的比例為9:1,所述溫度段分別為:750℃、1070℃、1120℃。
優選地,所述三個不同溫度段的燒結時間分別為:20分鐘、50分鐘、80分鐘。
優選地,所述外圓尺寸為
本發明相比現有技術突出且有益的技術效果是:
1、本發明制取金屬粉末或用金屬粉末作為原料,經過壓制成型和燒結等步驟,制成齒輪,把現有技術中用鋼材加工齒輪改成用粉末冶金壓鑄齒輪,具有齒輪精度高,節約時間,生產效率高、成本低等優點,并且環保。
2、在本發明粉末冶金齒輪的制備過程中,第一步先通過混粉加入各種微量元素來增加產品的強度并保證產品尺寸以及保證產品的一致性;第二步的壓制成型是一種高效率的生產工藝,如果一天工作以八小時計算,壓制數量可達到3600-4000個,并且壓制出來的產品尺寸穩定,產品內孔尺寸非常統一,不需要多余的后續加工,能夠省去大量的調機時間;第三步通過燒結工藝將混粉時加入的潤滑劑揮發掉,使得產品內部留有空隙,燒結可將原材料更好地粘合在一起,更好地擴散微量元素。
3、本發明添加了“真空浸油”步驟,能夠將油液通過負壓的狀態把油液伸到產品內部,起到潤滑的作用,在后續工序中就無需再進行潤滑油的添加;由粉末壓制出來的齒輪結構穩定,其內孔一致性較好,可用外圓磨工藝來提高生產效率。
4、本發明通過粉末壓制的方法生產效率高,能夠解決現有技術中無法滿足量產需求的情況,同時也解決了普通鋼材齒輪或鐵齒輪在裝配時需加潤滑油的問題,并且本發明所提供的方法成本低,廢料少,節能環保。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步描述:
本發明提供了一種用于共享單車的粉末冶金齒輪,
實施例一制作方法步驟如下:
取1.5份的銅粉,1.75份的鎳粉以及0.5份的鉬通過擴散的加工方式擴散到96.25份的鐵粉之中,然后混入0.19份的石墨以及0.65份的潤滑劑,在常溫下用攪拌機順時針攪拌30分鐘,再逆時針攪拌30分鐘進行混合,從而制成粉末冶金原材料;
將上述混合好的所述粉末冶金原材料在fy-160的壓機上用85t-87t的壓力壓制成齒輪所需的形狀和密度,密度需要達到7.0g/cm3,截面積壓力為6.5t/cm2;通過壓機壓制出的產品內孔尺寸統一;
將上述壓制成型的齒輪放在保護其份的網帶爐中進行燒結,燒結時,爐內含有90%的氨分解氣和10%的氮氣,將燒結溫度分為3段,第一段調節溫度為750℃,燒結20分鐘;第二段調節溫度為1070℃,燒結50分鐘;第三段調節溫度為1120℃,燒結80分鐘;三段燒結之后完成燒結工作;
將上述完成燒結的所述齒輪進行車加工,并壓制到無法變形的形狀:產品要求齒輪后背面為傾斜面,壓機壓制時壓出來的面是直面,用車加工至斜面;
將上述完成車加工的所述齒輪表面的殘留毛刺進行去除,使得產品表面光亮、干凈;
將上述完成車加工的所述齒輪通過滲碳淬火工藝來達到需要的物理性能,所述齒輪在多用爐中滲碳2個小時,爐內溫度保持在820℃-860℃之間,碳勢為0.7-0.9,滲碳處理后的所述齒輪表面硬度達到620-820hv0.1,滲碳層厚度為0.2-1.0mm,齒抗強度在13000n以上;
將油液通過負壓的狀態把油液浸滲到所述齒輪內部,能夠起到潤滑的作用,后續不用再添加潤滑油;
以所述齒輪的內孔為基準,通過磨床將所述齒輪的外圓尺寸精磨至
最后將精磨外圓后的所述齒輪放進清洗機進行清洗,再放入浸油機進行浸油為成品,然后放入專用的吸塑盒內,再進行包裝,完成上述工序后,將成品入庫。
實施例二制作方法步驟如下:
取1.5份的銅粉,4份的鎳粉,0.5份的鉬粉以及0.2份的錳粉通過擴散的加工方式擴散到93.8份的鐵粉之中,然后混入0.5份的石墨以及0.65份的潤滑劑,在常溫下用攪拌機順時針攪拌30分鐘,再逆時針攪拌30分鐘進行混合,從而制成粉末冶金原材料;
將上述混合好的所述粉末冶金原材料在fy-160的壓機上用85t-87t的壓力壓制成齒輪所需的形狀和密度,密度需要達到7.0g/cm3,截面積壓力為6.5t/cm2;通過壓機壓制出的產品內孔尺寸統一;
將上述壓制成型的齒輪放在保護其份的網帶爐中進行燒結,燒結時,爐內含有90%的氨分解氣和10%的氮氣,將燒結溫度分為3段,第一段調節溫度為750℃,燒結20分鐘;第二段調節溫度為1070℃,燒結50分鐘;第三段調節溫度為1120℃,燒結80分鐘;三段燒結之后完成燒結工作;
將上述完成燒結的所述齒輪進行車加工,并壓制到無法變形的形狀:產品要求齒輪后背面為傾斜面,壓機壓制時壓出來的面是直面,用車加工至斜面;
將上述完成車加工的所述齒輪表面的殘留毛刺進行去除,使得產品表面光亮、干凈;
將上述完成車加工的所述齒輪通過滲碳淬火工藝來達到需要的物理性能,所述齒輪在多用爐中滲碳2個小時,爐內溫度保持在820℃-860℃之間,碳勢為0.7-0.9,滲碳處理后的所述齒輪表面硬度達到620-820hv0.1,滲碳層厚度為0.2-1.0mm,齒抗強度在13000n以上;
將油液通過負壓的狀態把油液浸滲到所述齒輪內部,能夠起到潤滑的作用,后續不用再添加潤滑油;
以所述齒輪的內孔為基準,通過磨床將所述齒輪的外圓尺寸精磨至
最后將精磨外圓后的所述齒輪放進清洗機進行清洗,再放入浸油機進行浸油為成品,然后放入專用的吸塑盒內,再進行包裝,完成上述工序后,將成品入庫。
實施例三制作方法步驟如下:
取1.5份的銅粉,2份的鎳粉,通過擴散的加工方式擴散到95.45份的鐵粉之中,然后混入0.4份的石墨以及0.65份的潤滑劑,在常溫下用攪拌機順時針攪拌30分鐘,再逆時針攪拌30分鐘進行混合,從而制成粉末冶金原材料;
將上述混合好的所述粉末冶金原材料在fy-160的壓機上用85t-87t的壓力壓制成齒輪所需的形狀和密度,密度需要達到7.0g/cm3,截面積壓力為6.5t/cm2;通過壓機壓制出的產品內孔尺寸統一;
將上述壓制成型的齒輪放在保護其份的網帶爐中進行燒結,燒結時,爐內含有90%的氨分解氣和10%的氮氣,將燒結溫度分為3段,第一段調節溫度為750℃,燒結20分鐘;第二段調節溫度為1070℃,燒結50分鐘;第三段調節溫度為1120℃,燒結80分鐘;三段燒結之后完成燒結工作;
將上述完成燒結的所述齒輪進行車加工,并壓制到無法變形的形狀:產品要求齒輪后背面為傾斜面,壓機壓制時壓出來的面是直面,用車加工至斜面;
將上述完成車加工的所述齒輪表面的殘留毛刺進行去除,使得產品表面光亮、干凈;
將上述完成車加工的所述齒輪通過滲碳淬火工藝來達到需要的物理性能,所述齒輪在多用爐中滲碳2個小時,爐內溫度保持在820℃-860℃之間,碳勢為0.7-0.9,滲碳處理后的所述齒輪表面硬度達到620-820hv0.1,滲碳層厚度為0.2-1.0mm,齒抗強度在13000n以上;
將油液通過負壓的狀態把油液浸滲到所述齒輪內部,能夠起到潤滑的作用,后續不用再添加潤滑油;
以所述齒輪的內孔為基準,通過磨床將所述齒輪的外圓尺寸精磨至
最后將精磨外圓后的所述齒輪放進清洗機進行清洗,再放入浸油機進行浸油為成品,然后放入專用的吸塑盒內,再進行包裝,完成上述工序后,將成品入庫。
本發明將金屬粉末進行混合作為原料,原料經過成型、燒結、車加工、刷齒、熱處理及真空浸油等步驟,制成齒輪,把現有技術中用鋼材加工齒輪的方式改成用粉末冶金壓鑄齒輪,具有齒輪精度高,節約時間,生產效率高、成本低等優點,并且環保。
本行業的技術人員應該了解,本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理,在不脫離本發明精神和范圍的前提下,本發明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。