[發(fā)明專利]一種粉末冶金轎車同步器齒轂及其生產(chǎn)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010469634.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111590077A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸海雷
• 申請（專利權(quán)）人: 南通旺鑫新材料有限公司
• 主分類號: B22F5/08
• 分類號: B22F5/08;B22F7/02;B22F1/00;C22C38/16;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/60;C22C38/14;C22C38/06;F16D23/02;F16H55/06;F16H55/17
• 代理公司: 北京商專潤文專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11317
• 代理人: 朱建

本發(fā)明提供一種粉末冶金轎車同步器齒轂及其生產(chǎn)方法，涉及粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。該基于粉末冶金轎車同步器齒轂，包括齒轂主體、合金層和金屬陶瓷層，所述齒轂主體的上下兩層均為合金層，兩個所述合金層的中間夾層位置設(shè)置有金屬陶瓷層。通過粉末冶金的生產(chǎn)方法使得同步器齒轂形成合金?金屬陶瓷?合金的三層復(fù)合效果，大大降低同步器齒轂質(zhì)量的同時，提高同步器齒轂剛度和強度，且同步器齒轂中部夾層的金屬陶瓷層，可大大提高同步器齒轂的耐磨性，且可通過外層的合金規(guī)避金屬陶瓷本身較脆的缺點，加強了齒轂的實用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種粉末冶金轎車同步器齒轂及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工業(yè)技術(shù)。目前，粉末冶金技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域，成為新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點，非常適合于大批量生產(chǎn)。另外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機械加工方法無法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造，因而備受工業(yè)界的重視。粉末冶金結(jié)構(gòu)件制品材料成分不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結(jié)構(gòu)組分，并且在相當(dāng)大的范圍內(nèi)根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而在力學(xué)性能上能達(dá)到與鋼件匹配的效果。

同步器齒轂，即花鍵轂，是汽車變速總成的重要零件，其結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，中心孔具有內(nèi)齒，外壁具有外齒，且分三個弧度段，內(nèi)腔具有多臺肩，幾何尺寸精度和材料強度性能要求高。同步器齒轂的使用狀況為汽車在換擋變速時保證接合套、接合齒輪圈在達(dá)到同步前不接觸，以避免齒間沖擊和發(fā)生噪音。同步器齒轂通常是采用鍛鋼機械加工而成，我國多采用20CrMnTi鋼經(jīng)滲碳處理制成。但這種材質(zhì)及其生產(chǎn)工藝，需要高溫，高溫可造成齒轂的齒形變化，導(dǎo)致操作不順暢、噪音大和早期失效。為此，我國的相關(guān)科技人員研制了用粉末冶金燒結(jié)和氮化表面處理的方法生產(chǎn)同步器齒轂。雖然有一定效果，但由于同步器齒轂結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、內(nèi)腔具有多臺肩、幾何尺寸精度要求高，給采用粉末冶金壓制、燒結(jié)生產(chǎn)帶來了極大的困難，生產(chǎn)出的同步器齒轂的性能達(dá)不到高性能的要求，特別是轎車用同步器齒轂，更是難以應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種粉末冶金轎車同步器齒轂及其生產(chǎn)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)出的同步器齒轂的性能達(dá)不到高性能的要求的問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種粉末冶金轎車同步器齒轂，包括齒轂主體、合金層和金屬陶瓷層，所述齒轂主體的上下兩層均為合金層，兩個所述合金層的中間夾層位置設(shè)置有金屬陶瓷層。

一種粉末冶金轎車同步器齒轂的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法步驟為：

S1、以單件產(chǎn)品材料用料一千倍的規(guī)格分別稱取各配方材料；

S2、將合金材料配方的材料在混料斗內(nèi)添加混合，并在氮氣保護(hù)下利用攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌，直至攪拌至均勻狀態(tài)；

S3、同時將金屬陶瓷復(fù)合配方的材料在另一個混料斗內(nèi)添加混合，并利用攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌，直至攪拌至均勻狀態(tài)；

S4、將以單件產(chǎn)品三分之一質(zhì)量的合金材料預(yù)混粉末裝入預(yù)先制好的同步器齒轂壓模內(nèi)，利用低壓壓強進(jìn)行一次初步壓制；

S5、將以單件產(chǎn)品三分之一質(zhì)量的金屬陶瓷復(fù)合配方預(yù)混粉末裝入已進(jìn)行一次初步壓制的同步器齒轂壓模內(nèi)，利用低壓壓強進(jìn)行二次初步壓制；

S6、將已進(jìn)行二次初步壓制的同步器齒轂壓模內(nèi)再從裝入同等質(zhì)量的合金材料預(yù)混粉末，并利用高壓壓強進(jìn)行定型壓制，形成同步器齒轂毛坯；