一种粉末冶金齿轮或带轮的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种粉末冶金齿轮或带轮的制造方法，该方法包括设计材料的组成、压制、烧结过程，其中，齿轮或带轮设计成内层、外层以及中间层并对不同层进行材料组成设计，与现有技术相比，本发明专利技术的优点在于：中间层包括金属网，金属网完全被橡胶包覆，提升了橡胶的强度，同时金属网与内层和外层采用焊接以及对齿轮或带轮的表面进行喷砂、磷化处理，使得中间层橡胶部分与齿轮或带轮的内外层的结合更加紧密，提高了橡胶与金属的结合强度，从而很好的解决了齿轮或带轮的减振问题，提高了齿轮或带轮的使用寿命。

Method for manufacturing powder metallurgy gear or belt wheel

The invention relates to a manufacturing method of powder metallurgy gear or belt wheel, the method includes the design of material composition, pressing and sintering process, wherein the gear or belt wheel is designed into the inner layer and the outer layer and the middle layer and the material composition design of different layers, compared with the prior art, the invention has the advantages that: the middle layer including metal mesh, metal mesh is completely coated rubber rubber, enhance the strength, and the metal mesh and the inner and outer layers by welding and sandblasting, the surface of gear or belt wheel phosphating, the outer layer of the middle layer and the rubber part with the gear or belt wheel more closely, improve the bonding strength of rubber and the metal, which solves the problem of vibration gear or belt wheel, improves the service life of the gear or belt wheel.

【技术实现步骤摘要】
一种粉末冶金齿轮或带轮的制造方法
本专利技术属于粉末冶金
，具体涉及一种粉末冶金齿轮或带轮的制造方法。
技术介绍
汽车行业的发展趋势是降低能耗，减少排放，尤其是传统的燃油汽车，因此，降低汽车的排量，提升发动机的性能就显得尤为主要，而三缸发动机将会成为行业的主力发动机，但是，三缸发动机由于运转不平衡，发动机本身噪音大，振动大，乘员舒适性差，为了减少抖动，振动，往往需设计了平衡轴，抵消缸体的不平衡，以充分发挥三缸机的节能、低成本的优势，单平衡轴可以平衡占整个振动比例相当大的一阶振动，使发动机的振动得到明显改善，平衡轴的齿轮或带轮一般为钢材加工，但是钢材加工的齿轮或带轮噪音大，工序长，成本高；粉末冶金齿轮或带轮制造流程短，成本低，由于含有一定的孔隙，可以有效降低噪音，但噪音水平依然较高，满足不了汽车行业对噪音、振动的要求。传统技术中用于支撑齿轮的减振元件一般是以橡胶为主体的减振元件，通过橡胶体的弹性和自身的滞后损失衰减振动能量。目前，随着技术的进步，各种减振元件被用于支撑齿轮以实现更好的减振、隔振效果；如，汽车工程2007年第11期介绍了《发动机曲轴多级橡胶阻尼式扭转减振器的设计》，该设计报道了一种曲轴带轮，采用在轮毂与皮带轮之间嵌入橡胶件，扭矩通过橡胶进行传递；金属轮毂、皮带轮与橡胶之间可以采用直接机械咬合或胶粘接加硫化的方式结合，后者的结合强度好于前者。由于橡胶本身的强度比金属的低，同时橡胶的耐温性能低，因此，齿轮或带轮的失效极有可能是橡胶失效，此外，金属与橡胶的粘接强度也会影响零件的使用。因此，需要开发新的工艺，解决粉末冶金产品的减振问题，减振基元与金属的结合问题以及减振基元的强度问题，这对于粉末冶金齿轮、带轮的应用有着至关重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种粉末冶金齿轮或带轮的制造方法，有效地解决粉末冶金齿轮或带轮的减振及强度问题。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种粉末冶金齿轮或带轮的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)齿轮或带轮包括外层、内层以及设置于外层和内层之间的中间层，所述外层的成分为铜：0～5％，碳：0～1.5％，镍：0～5.0％，钼：0～3.0％，铬：0～3.0％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量；所述内层为内层粉料或钢材；所述中间层包括金属网，所述金属网外包覆有橡胶；2)将配比好的内层粉料、外层粉料在混料机中进行充分混合得到内层混合粉料和外层混合粉料；3)压制：将步骤2)所得内层混合粉料和外层混合粉料分别在室温或130℃以下置于模具中压制成形齿轮或带轮内层生坯和外层生坯，成形压力为500～800MPa，成形后的生坯密度为6.8～7.3g/cm3；4)将所述金属网放置于外层和内层之间，且金属网的边缘处设置有钎焊料；5)烧结：将所得的齿轮或带轮的生坯置于烧结炉中进行烧结，烧结温度为1050℃～1250℃，保温时间大于20min，烧结气氛为氮氢气氛；6)对步骤5)所得的齿轮或带轮喷砂处理去焊渣；7)将步骤6)得到的喷砂件进行锌磷化处理，在表面形成一层磷酸盐膜；8)将步骤7)得到的齿轮或带轮的包胶面涂覆底胶和面胶，并在烘箱或连续炉中进行干燥处理；9)将涂胶后的齿轮或带轮置于包胶模具中，并在真空平板硫化机中进行橡胶注塑；10)注塑后的齿轮或带轮置于硫化箱中进行二次硫化；11)对步骤10)得到的齿轮或带轮的外层进行感应热处理并回火；12)精加工：如果齿轮或带轮的尺寸不能达到要求，需要对齿轮或带轮的大小进行精加工。再改进，所述步骤1)中的内层粉料成分为铜：0～5％，碳：0～1.5％，镍：0～4.0％，钼：0～3.0％，铬：0～3.0％，其他：不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量。再改进，所述步骤1)的金属网的目数大于等于5目，小于等于325目。再改进，所述金属网的材质可以为不锈钢、铁铬铝、铁镍合金、铝合金或铜合金。再改进，步骤4)中所述齿轮或带轮内层的外径以及外层的内径处设置有1～20个缺口，相应地，所述金属网冲压成型有与外层和内层缺口相配合的凸起。进一步改进，所述缺口的尺寸：沿圆周方向的长为0.5～50mm，深为0.5～5mm，沿径向方向的宽为0.2～15mm，所述凸起的尺寸为沿圆周方向的长为0.5～50mm，深为0.5～5mm，沿径向方向的宽为0.2～15mm。再改进，在所述金属网凸起的边缘处放置钎焊料。再改进，步骤4)中的钎焊料采用镍基钎焊料。再改进，在步骤4)之前进行步骤5)并对步骤4)进行钎焊，而将金属网分别与内层和外层生坯相连接。进一步改进，所述钎焊采用炉中钎焊或火焰钎焊。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：中间层的金属网完全被橡胶包覆，提升了橡胶的强度和耐温性能，同时中间层与内层和外层采用焊接以及对齿轮或带轮的表面进行喷砂、磷化处理，使得中间层橡胶部分与齿轮或带轮的内外层的结合更加紧密，提高了橡胶与内外层的结合强度，从而很好的解决了齿轮或带轮的减振及强度问题，提高了齿轮或带轮的使用寿命，结构和工艺更加合理实用。附图说明图1为本专利技术实施例粉末冶金齿轮或带轮的结构示意图；图2为图1沿A-A方向的剖面图；图3为图1中齿轮或带轮外层的结构示意图；图4为图3沿B-B方向的剖面图；图5为图1中齿轮或带轮中间层金属网的结构示意图；图6为图5沿C-C方向的剖面图；图7为图1中内层的结构示意图；图8为图7沿D-D方向的剖面图；图9为粉末冶金齿轮或带轮带缺口和凸起的结构示意图；图10为图9沿E-E方向的剖面图；图11为齿轮或带轮外层带缺口的结构示意图；图12为图11沿F-F方向的剖面图；图13为齿轮或带轮内层带缺口的结构示意图；图14为图13沿G-G方向的剖面图；图15为中间层金属网带凸起的结构示意图；图16为图14沿H-H方向的剖面图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1如图1至图8所示，本实施例中的粉末冶金齿轮的制造方法包括以下步骤：1)本实施例的齿轮包括外层1、内层3以及设置于外层1和内层3之间的中间层2，其中，外层1的成分为铜：2％，碳：0.8％，镍：2.0％，钼：1.5％，铁：余量；内层3的成分为铜：1％，碳：0.5％，镍：2％，铁：余量；中间层2包括40目不锈钢金属网21，在金属网21外包覆有橡胶层(未标出)；2)将配比好的内层3粉料和外层1粉料分别在混料机中进行充分混合得到内层3混合粉料和外层1混合粉料，内层3混合粉料和外层1混合粉料中无肉眼可见的团聚及偏析；3)将上述内层3混合粉料和外层1混合粉料分别在室温下进行模压成形得到齿轮内层3生坯和外层1生坯，压制成形压强为600MPa，内层成形密度7.05g/cm3，外层成形密度为7.0g/cm3；4)将金属网21放置到外层1生坯和内层3生坯之间，并在金属网21的边缘处放置镍基钎焊料；5)将步骤4)所得的包含有镍基钎焊料和金属网21的齿轮生坯置于连续烧结炉中进行烧结，烧结温度为1120℃；6)将烧结后的齿轮进行喷砂处理，除去表面的焊渣；7)将喷砂件进行锌磷化处理，得到一层致密的磷酸盐膜；8)采用喷胶设备在磷化后的齿轮的包胶面分别涂覆底胶和面胶，将涂胶后的齿轮在烘箱中或连续炉中进行干燥处理，涂胶部位包含不锈钢网；9)将涂胶后的齿轮置于包胶模具中，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末冶金齿轮或带轮的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)齿轮或带轮包括外层、内层以及设置于外层和内层之间的中间层，所述外层的成分为铜：0～5％，碳：0～1.5％，镍：0～5.0％，钼：0～3.0％，铬：0～3.0％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量；所述内层为内层粉料或钢材；所述中间层包括金属网，所述金属网外包覆有橡胶；2)将配比好的内层粉料、外层粉料在混料机中进行充分混合得到内层混合粉料和外层混合粉料；3)压制：将步骤2)所得内层混合粉料和外层混合粉料分别在室温或130℃以下置于模具中压制成形齿轮或带轮内层生坯和外层生坯，成形压力为500～800MPa，成形后的生坯密度为6.8～7.3g/cm

【技术特征摘要】
1.一种粉末冶金齿轮或带轮的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)齿轮或带轮包括外层、内层以及设置于外层和内层之间的中间层，所述外层的成分为铜：0～5％，碳：0～1.5％，镍：0～5.0％，钼：0～3.0％，铬：0～3.0％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量；所述内层为内层粉料或钢材；所述中间层包括金属网，所述金属网外包覆有橡胶；2)将配比好的内层粉料、外层粉料在混料机中进行充分混合得到内层混合粉料和外层混合粉料；3)压制：将步骤2)所得内层混合粉料和外层混合粉料分别在室温或130℃以下置于模具中压制成形齿轮或带轮内层生坯和外层生坯，成形压力为500～800MPa，成形后的生坯密度为6.8～7.3g/cm3；4)将所述金属网放置于外层和内层之间，且金属网的边缘处设置有钎焊料；5)烧结：将所得的齿轮或带轮的生坯置于烧结炉中进行烧结，烧结温度为1050℃～1250℃，保温时间大于20min，烧结气氛为氮氢气氛；6)对步骤5)所得的齿轮或带轮喷砂处理去焊渣；7)将步骤6)得到的喷砂件进行锌磷化处理，在表面形成一层磷酸盐膜；8)将步骤7)得到的齿轮或带轮的包胶面涂覆底胶和面胶，并在烘箱或连续炉中进行干燥处理；9)将涂胶后的齿轮或带轮置于包胶模具中，并在真空平板硫化机中进行橡胶注塑；10)注塑后的齿轮或带轮置于硫化箱中进行二次硫化；11)对步骤10)得到的齿轮或带轮的外层进行感应热处理并回火；12)精加工：如果齿轮或带轮的尺寸不能达到要求，需要对齿轮或带轮的大小进行精加工。2.根据权利要求1所述的粉末冶金齿轮或带轮的制造方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：包崇玺，秦晓冬，钱飞达，
申请(专利权)人：东睦新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33