葉片式轉向泵的粉末冶金定子及其制造工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種粉末冶金定子的配方及其制造工藝，特別適用于葉片式轉向泵，屬于粉末冶金技術領域。
【背景技術】
[0002]汽車助力轉向泵與轉向器共同組成了汽車動力轉向系統，驅動汽車轉向輪實現汽車轉向功能，其中，汽車助力轉向泵的作用是為轉向系統提供所需的動力源，同時起到安全防護的作用。按照結構形式來分，可分為葉片式轉向泵、齒輪式轉向泵、電液轉向泵和電動轉向泵，其中，葉片式轉向泵具有體積小、重量輕、噪聲低等顯著優勢，在各種車型中被廣泛米用。
[0003]葉片式轉向泵由泵體、定子、轉子、軸承等多個零部件組裝而成，定子用于產生磁場，是一個關鍵零件，對于助力泵的噪聲、流量、使用壽命等影響重大，現有技術中的定子制作周期復雜而且流量脈動等性能不能滿足高端市場需求，亟需改進。
【發明內容】
[0004]為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種粉末冶金定子及其制造工
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[0005]為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案:
[0006]葉片式轉向泵的粉末冶金定子，其組成成分按重量百分比計如下:鉬粉I?2%、鎳粉2?4%、鎢粉0.5?I %、銅粉2?3%、石墨粉0.5?0.8%、硬脂酸鋅0.5?0.7%、二硫化鉬0.5?0.8%，余量為鐵粉，各組分之和為100%。
[0007]進一步地，前述粉末冶金定子的組成成分還含有重量百分比為0.5?2%的碳粉。
[0008]優選地，前述鐵粉為200目的還原鐵粉或霧化鐵粉。
[0009]進一步地，本發明還公開了前述的葉片式轉向泵的粉末冶金定子的工藝，包括如下步驟:
[0010]S1、混料壓制:按前述的配比準備各原料并混合均勻，送入模具，采用6T/cm2的壓力壓制成定子毛坯件；
[0011]S2、燒結:將步驟SI壓制成的定子毛坯件送入還原性氣氛的燒結爐中進行燒結處理；
[0012]S3、整形:將經步驟S2燒結處理過的毛坯件進行整形以提高產品精度；
[0013]S4、機加工:將步驟S3整形后的產品以外圓為基準車一個端面，再以車好的端面為基準，平磨另一端面，以保證產品的垂直度；
[0014]S5、熱處理:對步驟S4機加工后的產品進行淬火-回火處理；
[0015]S6、后處理:對步驟S5熱處理后的產品進行磨平面、精磨內曲線、精研平面，然后去毛刺、清洗、烘干并浸油，得到葉片式轉向泵的粉末冶金定子產品。
[0016]優選地，前述步驟S2中，還原性氣氛為氫氣和氮氣的混合氣體。
[0017]更優選地，前述步驟S2中，燒結爐的高溫段溫度為1120?1200°C，燒結處理時間為4?5h。
[0018]本發明的有益之處在于:合理選擇粉末冶金定子的組成成分和重量百分比，鉬粉I?2%、鎳粉2?4%、鎢粉0.5?1%、銅粉2?3%、石墨粉0.5?0.8%、硬脂酸鋅
0.5?0.7%、二硫化鉬0.5?0.8%，余量為鐵粉，然后利用本發明的生產工藝，得到了機械性能好、使用壽命長、噪音低且流量脈動佳的定子，定子的表觀含油密度多7.lg/cm3，硬度多HRC35，抗拉強度多955MPa，沖擊值ak ^ 55Kj/ m2。本發明的葉片式轉向泵的粉末冶金定子的生產工藝中，在機加工和后處理兩步中完成了定子過渡曲線的設計，從而避免了定子的厚度差異，提高了產品精度垂直度以及運用計算機模擬葉片運動軌跡確定橢圓曲線方程，該定子在用于助力泵中時，能夠顯著改善助力泵的流量脈動，流量脈動率σ為5.1-5.6%，延長了助力泵的使用壽命且降低了工作噪音和零部件的震動。
【具體實施方式】
[0019]以下結合具體實施例對本發明作具體的介紹。
[0020]實施例1
[0021]本實施例的葉片式轉向泵的粉末冶金定子，組成成分按重量百分比計如下:鉬粉
I%、鎳粉2 %、鎢粉0.5 %、銅粉2 %、石墨粉0.5 %、硬脂酸鋅0.5%、二硫化鉬0.5%、鐵粉93%。
[0022]其中，鐵粉為200目的還原鐵粉或霧化鐵粉，能夠提高產品的密度；硬脂酸鋅在壓制過程中起到潤滑作用，但是在燒結過程中會燒損，降低產品的密度；二硫化鉬的加入，不但能夠起到跟硬脂酸鋅等同的潤滑作用，還能夠提高產品的密度，延長使用壽命。
[0023]本實施例的葉片式轉向泵的粉末冶金定子的制造工藝，包括如下步驟:
[0024]S1、混料壓制:按上面的組成配比準備各原料并混合均勻，混合時間為50?70min，送入模具，采用6T/cm2的壓力壓制成定子毛還件；
[0025]S2、燒結:將步驟SI壓制成的定子毛坯件送入還原性氣氛的燒結爐中進行燒結處理，還原性氣氛為氫氣和氮氣的混合氣體，燒結爐的高溫段溫度為1120?1200°C，燒結處理時間為4?5h ;
[0026]S3、整形:將經步驟S2燒結處理過的毛坯件進行整形以提高產品精度；
[0027]S4、機加工:將步驟S3整形后的產品以外圓為基準車一個端面，再以車好的端面為基準，平磨另一端面，以保證產品的垂直度；
[0028]S5、熱處理:對步驟S4機加工后的產品進行淬火-回火處理；
[0029]S6、后處理:對步驟S5熱處理后的產品進行磨平面、精磨內曲線、精研平面，然后去毛刺、清洗、烘干并浸油，得到葉片式轉向泵的粉末冶金定子產品。
[0030]實施例2
[0031]本實施例與實施例1大致相同，區別在于組成成分及重量百分比計，具體如下:鉬粉2 %、鎳粉4 %、鎢粉I %、銅粉3 %、石墨粉0.8 %、硬脂酸鋅0.7%、二硫化鉬0.8%、鐵粉87.7%。后續的工藝方法步驟相同，不再贅述。
[0032]實施例3
[0033]本實施例與實施例1大致相同，區別在于組成成分及重量百分比計，具體如下:鉬粉1.5 %、鎳粉3 %、鎢粉I %、銅粉2 %、石墨粉0.8 %、硬脂酸鋅0.5 %、二硫化鉬0.8 %、碳粉2%，鐵粉88.4%。后續的工藝方法步驟相同，不再贅述。
[0034]經檢測，實施例1-3的定子表觀含油密度彡7.lg/cm3，硬度彡HRC35，抗拉強度^ 955MPa，沖擊值ak ^ 55Kj/m2，機械性能好、使用壽命長、噪音低且流量脈動佳，零部件震動幅度小。在用于助力泵中時，流量脈動率σ為5.1-5.6%，得到顯著改善。
[0035]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.葉片式轉向泵的粉末冶金定子，其特征在于，組成成分按重量百分比計如下:鉬粉I?2%、鎳粉2?4%、鎢粉0.5?1%、銅粉2?3%、石墨粉0.5?0.8%、硬脂酸鋅0.5?0.7%、二硫化鉬0.5?0.8%，余量為鐵粉，各組分之和為100%。
2.根據權利要求1所述的葉片式轉向泵的粉末冶金定子，其特征在于，還含有重量百分比為0.5?2%的碳粉。
3.根據權利要求1所述的葉片式轉向泵的粉末冶金定子，其特征在于，所述鐵粉為200目的還原鐵粉或霧化鐵粉。
4.制造如權利要求1所述的葉片式轉向泵的粉末冶金定子的工藝，其特征在于，包括如下步驟: 51、混料壓制:按權利要求1的配比準備各原料并混合均勻，送入模具，采用6T/cm2的壓力壓制成定子毛坯件； 52、燒結:將步驟SI壓制成的定子毛坯件送入還原性氣氛的燒結爐中進行燒結處理； 53、整形:將經步驟S2燒結處理過的毛坯件進行整形以提高產品精度； 54、機加工:將步驟S3整形后的產品以外圓為基準車一個端面，再以車好的端面為基準，平磨另一端面，以保證產品的垂直度； 55、熱處理:對步驟S4機加工后的產品進行淬火-回火處理； 56、后處理:對步驟S5熱處理后的產品進行磨平面、精磨內曲線、精研平面，然后去毛刺、清洗、烘干并浸油，得到葉片式轉向泵的粉末冶金定子產品。
5.根據權利要求4所述的制造葉片式轉向泵的粉末冶金定子的工藝，其特征在于，所述步驟S2中，還原性氣氛為氫氣和氮氣的混合氣體。
6.根據權利要求4所述的制造葉片式轉向泵的粉末冶金定子的工藝，其特征在于，所述步驟S2中，燒結爐的高溫段溫度為1120?1200 °C，燒結處理時間為4?5h。
【專利摘要】本發明公開了一種葉片式轉向泵的粉末冶金定子及其制造工藝，合理選擇粉末冶金定子的組成成分和重量百分比如下：鉬粉1～2％、鎳粉2～4％、鎢粉0.5～1％、銅粉2～3％、石墨粉0.5～0.8％、硬脂酸鋅0.5～0.7％、二硫化鉬0.5～0.8％，余量為鐵粉，然后利用本發明的生產工藝，得到了機械性能好、使用壽命長、噪音低且流量脈動率佳的定子，定子的表觀含油密度≥7.1g/cm3，硬度≥HRC35，抗拉強度≥955MPa，沖擊值ak≥55Kj/m2，該定子在用于助力泵中時，能夠顯著改善助力泵的流量脈動，流量脈動率σ為5.1-5.6％，延長了助力泵的使用壽命且降低了工作噪音和汽車零部件的震動幅度。
【IPC分類】B22F1-00, B22F3-24, C22C38-16, B22F3-16
【公開號】CN104801702
【申請號】CN201510119765
【發明人】顧進文, 疏金平, 丁邦順, 張克慶, 朱敏, 龔勝娟
【申請人】安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月18日