用于VVT系统的链轮及其制备方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于VVT系统的链轮及其制备方法，VVT系统的链轮包括法兰外侧链轮，由法兰中部及BOSS部组成的定子，该链轮是将传统VVT定子、链轮两个零件组成一体变为单个零件，使其满足VVT系统的使用需求，采用粉末冶金方法制作，通过混料→成形→烧结→精整→高频淬火→全检淬火裂纹→机加工双面磨上下两端面→检验入库等主要工艺流程，制作的链轮成品符合设计和使用需求，有效解决了VVT系统组配的零部件多、生产管理难、系统总成质量不稳定、生产成本高等难点，从根本上满足了VVT系统高精度、高品质、低成本的要求。

Sprocket used in VVT system and its preparation method

The invention relates to a chain wheel and a preparation method of the VVT system, the VVT system comprises a flange lateral chain sprocket, the stator is composed of flange of central and part BOSS, the chain is two pieces of traditional VVT into one stator and a chain wheel individual parts, which can meet the demand for the use of VVT system, making use of the powder metallurgy method, through mixing, forming, sintering, finishing and high frequency quenching, quenching crack inspection machine, double-sided grinding on the two ends, inspection and other major processes, making the finished sprocket with the design and use requirements, effectively solves the VVT system with group parts and more difficult, and production management system assembly quality is not stable, the higher cost of production difficulties, fundamentally meet the VVT system with high precision, high quality and low cost requirements.

【技术实现步骤摘要】
用于VVT系统的链轮及其制备方法
本专利技术涉及汽车发动机的零部件，具体涉及一种用于VVT系统的链轮及其制备方法。
技术介绍
可变气门正时系统VVT(VariableValveTiming),通过调整凸轮轴转动角度使得气门开合时间随发动机转速的变化而变化，以提高充气效率和汽油燃烧率，从而实现降低油耗和减少排放的目的。传统的VVT系统中粉末冶金件由链轮、定子、罩板和转子组成，定子一端面与链轮的装配面紧配，若定子端面、链轮装配面平面度差或边缘有毛刺，致两者不能紧配，则VVT工作过程中可能导致漏油而影响性能。传统VVT系统粉末冶件具有产品组成的零部件多、零件间装配关系复杂，单个零件涉及装配关系的参数多、质量控制难，生产效率低，成本高等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种将传统VVT定子、链轮两个零件组成一体变为单个零件，使其满足VVT系统的使用需求，且具有成本低、精度高、质量稳定、便于VVT系统装配等优势的用于VVT系统的链轮及其制备方法。实现本专利技术目的的技术方案是：一种用于VVT系统的链轮，该链轮包括法兰齿部链轮以及由中心和boss部组成的VVT定子；该链轮由法兰外侧链轮和VVT定子一体成型，产品和使用功能“合二为一”。一种用于VVT系统的链轮的制备方法，包括以下步骤：（1）混料：按质量百分比将下列原料混合均匀：C：0.6～0.9%，Cu：2.25～2.75%，剩余为Fe和杂质；该配方材料压制性能好。（2）成形：将配制完毕的粉末冶金原料放入500TonCNC成形压机的模具中压制成形，同时生坯脱模后自动去毛刺；（3）烧结：将成形生坯放入到高温网带炉内进行烧结处理；（4）精整：根据链轮成品内径和齿形的要求进行模压整形；（5）高频淬火：采用高频机对链轮齿部进行高频淬火和回火；（6）全检：磁粉探伤全检高频淬火可能产生的齿部裂纹；（7）机加工：采用高精度双面磨床对链轮全长的上、下端面进行磨削，确保全长的上下断面平面度、平行度和粗糙度相关项目参数符合标准，磨削后全自动去毛刺；（8）成品检验入库。上述技术方案所述步骤（2）中，成形采用500T带自动去毛刺的CNC压机，模具设计为上一下二结构，法兰齿部和BOSS部成形生坯密度分割均匀，链轮法兰齿部密度控制在7.05～7.15g/cm3,整体密度7.0g/cm3～7.2g/cm3。上述技术方案所述步骤（3）中，成形生坯首先在高温网带炉中经过5～10分钟的预热，然后在1110～1130℃下保温35～45分钟，最后在保护气氛下逐渐冷却至室温，烧结气氛的CO2含量控制在0.3～0.5%，预热阶段的温度区间是650～800℃。上述技术方案所述步骤（5）高频淬火，采用高频机对链轮齿部进行高频淬火，齿部硬度450～650HV5，淬硬层深度0.5～1.5mm，齿部高频淬火后无裂纹；基体部分维持烧结状态，硬度HRB70MIN。采用上述技术方案后，本专利技术具有以下积极的效果：（1）本专利技术与现有技术比较，包含传统链轮和定子的功能，将原来链轮和定子两个部件变为一个部件，实现“合二为一”，满足VVT系统的使用需求，产品精度高：法兰齿部密度控制在7.05～7.15g/cm3,整体密度7.0g/cm3～7.2g/cm3；齿部硬度460～650HV5，基体表面硬度HRB70MIN；上、下端面平面度≤0.01MM；上、下端面平行度≤0.015MM；下端面对中心孔大内径的垂直度≤0.015MM；中心孔大、小内径的同轴度≤0.05MM。（2）本专利技术采用粉末冶金方法制作，有效解决了VVT系统组配的零部件多、装配难、生产管理难度大、系统总成精度低且质量不稳定、生产成本高等难点，从根本上满足了VVT系统高精度、高品质、低成本的要求。（3）本专利技术在精整过程，整形模具的齿形和内孔尺寸按照成品要求的中值设计，将烧结好的毛坯用整形模具对链轮齿部、各内径进行挤压精整，确保链轮齿形、内径相关项目参数符合标准。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术用于VVT系统的链轮的立体示意图。图2为本专利技术用于VVT系统的链轮的结构示意图。图3为图2的截面图。附图中标号为：法兰外侧链轮1，定子2。具体实施方式（实施例1）见图1、图2和图3，VVT系统的链轮包括法兰外侧链轮1，法兰中部及BOSS部组成的定子2.该链轮为粉末冶金产品，其粉末冶金组分（质量百分比）为C：0.6～0.9%,Cu：2.25～2.75%,剩余为Fe和不可避免的杂质。该VVT系统链轮精度高，主要参数有：法兰齿部密度控制在7.05～7.15g/cm3,整体密度7.0g/cm3～7.2g/cm3；齿部硬度460～650HV5，基体表面硬度HRB70MIN；上、下端面平面度≤0.01MM；上、下端面平行度≤0.015MM；下端面对中心大内径的垂直度≤0.015MM；中心大、小内径的同轴度≤0.05MM。（实施例1）用于VVT系统的链轮的制备方法，包括以下步骤：（1）混料：设计原料组成和混料，按质量百分比将下述原料混合均匀：C：0.6%,Cu：2.75%,剩余为Fe和不可避免的杂质；（2）成形：选择500TonCNC成形压机，将配制完毕的粉末冶金原料放入成形机的模具中压制成形，生坯密度分割均匀，链轮法兰齿部密度控制在7.05g/cm3,整体密度7.05g/cm3,同时生坯脱模后自动去毛刺；（3）烧结：将成形生坯放入到高温网带炉内进行烧结,生坯经过5分钟的预热，然后在1110℃下保温35分钟，最后在保护气氛下逐渐冷却至室温，烧结气氛的CO2含量控制在0.3%，预热阶段的温度区间是650℃。（4）精整：根据链轮成品内径和齿形的要求进行模压整形；（5）高频淬火：采用高频机对链轮齿部进行高频淬火和回火；（6）全检：磁粉探伤全检高频淬火可能产生的齿部裂纹；（7）机加工：双面磨削链轮全长的上下端面，确保全长的上下端面平面度、平行度和粗糙度，磨削后全自动去毛刺；（8）成品检验入库。合格品的主要指标如下：要求规格值产品实际值齿部硬度460～650HV5HV5560基体表面硬度HRB70MINHRB78上、下端面平面度≤0.01MM0.008mm上、下端面平行度≤0.015MM0.012mm下端面对中心大内径的垂直度≤0.015MM0.013中心孔大小内径的同轴度≤0.05MM0.03（实施例2）用于VVT系统的链轮的制备方法，包括以下步骤：（1）混料：设计原料组成和混料，按质量百分比将下述原料混合均匀：C：0.9%,Cu：2.25%,剩余为Fe和不可避免的杂质；（2）成形：选择500TonCNC成形压机，将配制完毕的粉末冶金原料放入成形机的模具中压制成形，生坯密度分割均匀，链轮法兰齿部密度控制在7.15g/cm3,整体密度7.10g/cm3,同时生坯脱模后自动去毛刺；（3）烧结：将成形生坯放入到高温网带炉内进行烧结,生坯经过10分钟的预热，然后在1120℃下保温45分钟，最后在保护气氛下逐渐冷却至室温，烧结气氛的CO2含量控制在0.5%，预热阶段的温度区间是800℃。（4）精整：根据链轮成品内径和齿形的要求进行模压整形；（5）高频淬火：采用高频机对链轮齿部进行高频淬火和回火；（6）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于VVT系统的链轮，该链轮包括法兰齿部链轮以及由中心和boss部组成的VVT定子；其特征在于：该链轮由法兰外侧链轮和VVT定子一体成型。

【技术特征摘要】
1.一种用于VVT系统的链轮，该链轮包括法兰齿部链轮以及由中心和boss部组成的VVT定子；其特征在于：该链轮由法兰外侧链轮和VVT定子一体成型。2.一种根据权利要求1所述的用于VVT系统的链轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）混料：按质量百分比将下列原料混合均匀：C：0.6～0.9%，Cu：2.25～2.75%，剩余为Fe和杂质；（2）成形：将配制完毕的粉末冶金原料放入成形压机的模具中压制成形，同时生坯脱模后自动去毛刺；（3）烧结：将成形生坯放入到高温网带炉内进行烧结处理；（4）精整：根据链轮成品内径和齿形的要求进行模压整形；（5）高频淬火：采用高频机对链轮齿部进行高频淬火和回火；（6）全检：磁粉探伤全检高频淬火可能产生的齿部裂纹；（7）机加工：采用高精度双面磨床对链轮全长的上、下端面进行磨削，磨削后全自动去毛刺；（8）成品检验入库。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：施昌旭，夏敏，石小荣，刘桦，
申请(专利权)人：江苏智造新材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32