本发明专利技术公开了可变气门高密度粉末冶金VVT转子及其制作方法，包括圆柱体、中心孔、减重孔、叶片槽；其特征在于：所述的叶片槽等距离排列5个，其中两个相邻的叶片槽之间设有定位销孔；其他相邻的叶片槽之间设有减重孔；所述的圆柱体、中心孔、减重孔、叶片槽和定位销孔由按比列称取的塑化剂、碳粉、铜粉、微粉蜡，余量为水雾化铁粉的原料，经混料、压制、烧结为一整体。该可变气门高密度粉末冶金VVT转子，其结构更加合理，外形更加美观；由于通过塑化高温烧结促进了合金化；所以精度高、密度高、硬度高、重量轻、生产成本低、能够提高效率和使用寿命，其产品密度达到了7.4g/cm3~7.5g/cm3，抗拉强度达到了800mpa。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可变气门VVT转子及其制造方法的改进，具体地说是一种可变气门高密度粉末冶金VVT转子及其制作方法。
技术介绍
众所周知，VVT转子是可变气门的调节装置，用于在不同转速下调节气门进气量，提高燃烧率、提高发动机功率和降低尾气排放。目前使用的VVT转子，包括外表面光滑的柱状转子体、用于安装凸轮轴的中心孔、限位凸台、叶片安装槽、减重孔和定位销孔，定位销孔设在限位凸台上，叶片槽设有4个，其中3个叶片槽设在柱状体的一半周壁上，另1个叶片槽设在限位凸台的外壁一侧，叶片槽较浅，其叶片槽位置度要求只有0.02mm，强度、精度要求都很高，精度达到6.5级；限位凸台设在柱状体的一侧，宽度占了柱状体周壁的1/7，定位销孔设在限位凸台的中部；柱状体转子柱体内设有等距离排列的5个减重孔，减重孔为盲孔；目前这种VVT转子是采用中碳钢或合金钢经加工、热处理制作，其不足在于：由于VVT转子的形状复杂，油泄面的尺寸精度要求非常高，所以生产工艺复杂，材料利用率低，生产和处理费用极高；而且结构也不太合理，导致效率低，使用寿命短。通过检索可知，为了改变现有技术的不足，也有采用粉末冶金制作转子的报道，如中国专利201310205337.1公开了一种“大型变速箱粉末冶金油泵转子”，采用的粉末冶金化学成分包括：硬质酸磞B（C16H35O2）0.15—0.6%、铜（Cu）1.6—2.0%、硬质酸锌0.55—0.65%、余量为铁粉；经过混合、压制成零件坯料、烧结成型。再如中国专利201210462391.X公开了一种“近净成形马达粉末冶金转子及其制造方法”，包括转子体、中心孔、叶片安装直槽，改进之处为：所述的转子体是以粉末冶金为主体的构件；叶片安装直槽底部采用圆角过度连接；所述的叶片安装直槽工作表面设有耐磨复合层；所述的耐磨复合层为稀土化合物复合层。其制造方法是：将C、Cu、Ni、Ti、硬质酸锌、Fe粉，经混合、搅拌、压制、烧结、精整等工序制成。以上两种转子，虽然具有材料利用率高、节省工时、精度高、延长了转子的使用寿命，但通过试验，在用于可变气门VVT转子制作时，由于VVT转子结构更加复杂、形状独特，很难实现VVT转子的高密度、高强度和高精度的要求；而且第二种由于在叶片安装直槽工作表面设有耐磨复合层，增加了工艺的复杂性，不利于降低生产成本。目前，尚未见既具有粉末冶金制件的优点，又能适应VVT转子的高密度、高强度和高精度要求的可变气门高密度粉末冶金VVT转子及其制作方法的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不仅精度高、材料利用率高，而且结构更加合理、重量轻、能够提高效率和使用寿命、生产成本低、能简化生产工艺、其密度能达到7.4g/cm3—7.5g/cm3的可变气门高密度粉末冶金VVT转子。本专利技术的另一目的在于实现可变气门高密度粉末冶金VVT转子的制作方法。为了达到以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：该可变气门高密度粉末冶金VVT转子，包括外表面光滑的圆柱体、中心孔、减重孔、叶片槽，所述的中心孔的轴线与圆柱体的轴线重合，用于安装凸轮轴；所述的叶片槽等距离排列在圆柱体的一周，且叶片槽的外侧开口，叶片槽的底壁为圆弧过渡，用于叶片的卡入；其特征在于：所述的叶片槽等距离排列5个，其中两个相邻的叶片槽之间设有定位销孔，用于安装锁止装置；其他相邻的叶片槽之间设有减重孔；所述的圆柱体、中心孔、减重孔、叶片槽和定位销孔由高密度粉末冶金经混料、压制、烧结为一整体。本专利技术还通过如下措施实施：所述的中心孔的中部设有圆环台，圆环台的上侧中心孔圆周壁的一半位置设有等距离排列的3个轴向键槽，其中中间的一个轴向键槽为圆弧壁，圆环台的周边设有环形弧面凹槽；圆柱体、中心孔、减重孔、叶片槽和定位销孔由高密度粉末冶金经过一次性压制烧结为一整体。所述的减重孔为锥形盲孔，上口直径为7mm，底口直径为5.6mm，减重孔的深度为19.2mm，误差为±0.500mm；减重孔的上口设有环台。所述的定位销孔为直通孔，直径为85mm，误差0.020mm；在定位销孔的上口沿向内的一侧设有油道。所述的圆柱体的高度为23.45mm，误差为＋0.100mm；圆柱体的外直径为53.82mm，误差为＋0.050mm。所述的叶片槽的宽度为3.0mm，与所插入的叶片厚度一致，叶片槽的深度为7.5mm，叶片槽的槽底横段宽为4.0mm。可变气门高密度粉末冶金VVT转子的制作方法，其特征在于：它由高密度粉末冶金制成，所述的高密度粉末冶金的原料化学成分重量百分比为：塑化剂0.2—0.4%、碳粉0.2—1.0%、铜粉1.0—5.0%、镍1.0—5.0%和微粉蜡0.4—0.6%，余量为水雾化铁粉。所述的可变气门高密度粉末冶金VVT转子的制作方法，包括以下制作步骤：（1）、采用混料机混料：将按塑化剂0.2—0.4%、碳粉0.2—1.0%、铜粉1.0—5.0%、镍1.0—5.0%、微粉蜡0.4—0.6%，余量为水雾化铁粉的比例称取的批量原料，放入混料机内，混合50—80分钟，在混料机内静止存放20—28小时。（2）、装模压制成可变气门高密度粉末冶金VVT转子毛坯：将步骤（1）中制取的混料，装入预先制作的VVT转子模具内，所述的VVT转子模具包括上二下二工装，VVT转子模具上的与VVT转子的叶片槽对应的模片厚度、宽度比叶片槽的宽度、深度大0.5mm，VVT转子模具上的与VVT转子的中心孔的直径对应的柱体的直径比中心孔的直径大0.5mm，VVT转子模具上的模腔深度与VVT转子的毛坯所需要的高度和压下量之和一致，将混料加入模腔内，进行压制成毛坯，在压制毛坯时，压制毛坯密度控制在6.95g/cm3—7.0g/cm3范围内，然后脱模，即为可变气门高密度粉末冶金VVT转子毛坯。（3）、烧结定型为可变气门高密度粉末冶金VVT转子：将步骤（2）中制得的可变气门高密度粉末冶金VVT转子毛坯装入中频炉内烧结，烧结过程分为预热脱蜡段和高温烧结段，在预热脱蜡段的温度控制在550—850 ℃，时间30—50分钟，通过预热脱蜡段，将添加的微粉蜡和塑化剂进行有效挥发，实现脱蜡，通过脱蜡过程对毛坯中的水雾化铁粉颗粒进行软化处理，同时，通过塑化剂的有效挥发，降低铁粉颗粒的硬度，减小铁粉颗粒塑性变形阻力，有效降低粉末颗粒间的摩擦力；在高温烧结段，温度控制在1100—1140℃范围内，烧结30—50分钟，通过高温烧结，使铁粉颗粒与添加的铜、镍合金粉末进行有机的结合，实现合金化，出炉，即为可变气门高密度粉末冶金VVT转子。（4）、负整形：将步骤（3）制取的可变气门高密度粉末冶金VVT转子，置于提前制作的负整形模具的模腔内，所述的负整形指的是可变气门高密度粉末冶金VVT转子比负整形模具的模腔稍小，放入负整形模腔内后，负整形模具随模腔上、下移动，上、下移动量相等，双向压力整形，避免整形时出现大小头；在负整形过程中，由于可变气门高密度粉末冶金VVT转子毛坯已在烧结过程中软化处理，有效的软化铁粉颗粒的纤维组织，降低了塑性变形时的阻力；在负整形加大压下量的过程中，可变气门高密度粉末冶金V本文档来自技高网...
【技术保护点】
可变气门高密度粉末冶金VVT转子，包括外表面光滑的圆柱体（1）、中心孔（2）、减重孔（3）、叶片槽（5），所述的中心孔（2）的轴线与圆柱体（1）的轴线重合；所述的叶片槽（5）等距离排列在圆柱体（1）的一周，且叶片槽（5）的外侧开口，叶片槽（5）的底壁为圆弧过渡；其特征在于：所述的叶片槽（5）等距离排列5个，其中两个相邻的叶片槽（5）之间设有定位销孔（4）；其他相邻的叶片槽（5）之间设有减重孔（3）；所述的圆柱体（1）、中心孔（2）、减重孔（3）、叶片槽（5）和定位销孔（4）由高密度粉末冶金经混料、压制、烧结为一整体。
【技术特征摘要】
1.可变气门高密度粉末冶金VVT转子，包括外表面光滑的圆柱体（1）、中心孔（2）、减重孔（3）、叶片槽（5），所述的中心孔（2）的轴线与圆柱体（1）的轴线重合；所述的叶片槽（5）等距离排列在圆柱体（1）的一周，且叶片槽（5）的外侧开口，叶片槽（5）的底壁为圆弧过渡；其特征在于：所述的叶片槽（5）等距离排列5个，其中两个相邻的叶片槽（5）之间设有定位销孔（4）；其他相邻的叶片槽（5）之间设有减重孔（3）；所述的圆柱体（1）、中心孔（2）、减重孔（3）、叶片槽（5）和定位销孔（4）由高密度粉末冶金经混料、压制、烧结为一整体。
2.根据权利要求1所述的可变气门高密度粉末冶金VVT转子，其特征在于：所述的中心孔（2）的中部设有圆环台（7），圆环台（7）的上侧中心孔（2）圆周壁的一半位置设有等距离排列的3个轴向键槽（8），其中中间的一个轴向键槽（8）为圆弧壁，圆环台（7）的周边设有环形弧面凹槽（9）；均与圆柱体（1）、中心孔（2）、减重孔（3）、叶片槽（5）和定位销孔（4）由高密度粉末冶金经过一次性压制烧结为一整体。
3.根据权利要求1所述的可变气门高密度粉末冶金VVT转子，其特征在于：所述的减重孔（3）为锥形盲孔，上口（31）直径为7mm，底口（32）直径为5.6mm，减重孔（3）的深度为19.2mm，误差为±0.500mm；减重孔（3）的上口（31）设有环台（33）。
4.根据权利要求1所述的可变气门高密度粉末冶金VVT转子，其特征在于：所述的定位销孔（4）为直通孔，直径为85mm，误差0.020mm；在定位销孔（4）的上口沿向内的一侧设有油道（6）。
5.可变气门高密度粉末冶金VVT转子的制作方法，其特征在于：它由高密度粉末冶金制成，所述的高密度粉末冶金的原料化学成分重量百分比为：塑化剂0.2—0.4%、碳粉0.2—1.0%、铜粉1.0—5.0%、镍1.0—5.0%和微粉蜡0.4—0.6%，余量为水雾化铁粉。
6.根据权利要求5所述的可变气门高密度粉末冶金VVT转子的制作方法，其特征在于：包括以下制作步骤：
（1）、采用混料机混料：将按塑化剂0.2—0.4%、碳粉0.2—1.0%、铜粉1.0—5.0%...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕元之，
申请(专利权)人：吕元之，
类型：发明
国别省市：山东;37
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