[發明專利]一種表面擠壓強化的發動機齒輪制造工藝及擠壓成型模具

有效

• 申請號: 202010878437.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112090975B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 戴勇;趙俊平;趙昌曦;石少軍;涂志濤;陳林;吳永強
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: B21C23/14
• 分類號: B21C23/14;B21C25/02;B22F3/16
• 代理公司: 湖北竟弘律師事務所 42230
• 代理人: 沈莉

本申請公開了一種表面擠壓強化的發動機齒輪制造工藝及擠壓成型模具，涉及粉末冶金齒輪表面強化技術領域，該表面擠壓強化的發動機齒輪制造方法包括：將多種粉料按照預設比例混合得到混合粉料，混合粉料的組分包括鐵、碳、鎳、鉬、鈦、錳、以及潤滑劑；將混合粉料壓制成齒輪毛坯，并對齒輪毛坯進行燒結得到齒輪燒結件；將齒輪燒結件放入擠壓成型模具，依次經過其內部的多級擠壓工作帶的擠壓后得到表面強化的待完成齒輪；對待完成齒輪進行熱處理和精加工得到目標齒輪。本申請，可保證齒輪強化效果高、齒輪精度可控制、工藝簡單、成本較低。

技術領域

本發明涉及粉末冶金齒輪表面強化技術領域，具體涉及一種表面擠壓強化的發動機齒輪制造工藝及擠壓成型模具。

背景技術

粉末冶金齒輪表面強化行業現有技術主要如下：

(1)表面噴丸強化，例如公開號為CN103071799A的專利文獻公開了一種粉末冶金表面致密齒輪生產方法，其機理為采用高速鋼珠撞擊齒輪表面，在表層很薄(0.1mm)的范圍內使粉末冶金齒輪表面致密化，其強化范圍淺；

(2)表面噴涂沉積強化，例如公開號為CN109023249A的專利文獻公開了一種提高粉末冶金齒輪表面耐磨性能合金層及其制備方法，其機理為表面滲入極薄(3-5μm)的Ti強化層+W-Mo-Ti擴散層+W-Mo沉積層，其主要作用為提升表面硬度和減小摩擦，該方法工藝復雜，設備投入高昂，強化成本高。

綜上，目前粉末冶金齒輪表面強化行業的兩種技術方向，一種為表面噴丸強化，噴丸強化致密層薄，強化效果一般，且齒輪精度無法控制，需增加表面加工工序，通常只作為去除應力和表面清理等工序；另一種為表面噴涂沉積強化，該工藝主要用于提升表面硬度提升和減小摩擦，工藝復雜，工藝設備投入高昂，強化成本高。

發明內容

針對現有粉冶齒輪表面強化技術中存在的缺陷，本發明的提供一種表面擠壓強化的發動機齒輪制造工藝及擠壓成型模具以解決相關技術存在的齒輪強化效果一般、齒輪精度無法控制、工藝復雜、成本較高的問題。

本申請第一方面提供一種表面擠壓強化的發動機齒輪制造方法，包括：

步驟S1、將多種粉料按照預設比例混合得到混合粉料，混合粉料的組分包括鐵、碳、鎳、鉬、鈦、錳、以及潤滑劑；

步驟S2、將混合粉料壓制成齒輪毛坯，并對齒輪毛坯進行燒結得到齒輪燒結件；

步驟S3、將齒輪燒結件放入擠壓成型模具，齒輪燒結件依次經過其內部的多級擠壓工作帶的擠壓后得到表面強化的待完成齒輪；

步驟S4、對待完成齒輪進行熱處理和精加工得到目標齒輪。

一些實施例中，所述步驟S2中，將混合粉料壓制成齒輪毛坯的具體步驟如下：

采用800T壓力機并保持650-720MPa壓力對混合粉料進行壓制得到預設尺寸的齒輪毛坯。

一些實施例中，所述步驟S2中，對齒輪毛坯進行燒結得到齒輪燒結件的具體步驟如下：

將齒輪毛坯隔絕空氣，并在400-500℃下預燒1.5-2h；

將預燒后的齒輪毛坯放入真空燒結爐中，并在900-1180℃下燒結2-3h得到齒輪燒結件。

一些實施例中，所述步驟S2中，對齒輪毛坯進行燒結得到齒輪燒結件后，將齒輪燒結件置于120℃的防護油中浸泡。

一些實施例中，所述步驟S3中，將齒輪燒結件放入擠壓成型模具前，將齒輪燒結件置于潤滑油中浸泡2-3min。

一些實施例中，齒輪燒結件的基體密度范圍為7.3-7.4g/cm³；