一种粉末冶金支撑件及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种粉末冶金支撑件，由如下方法制备而成：(1)压制模具和整形模具；(2)将粉末冶金原料放入压制模具中压制成密度≥7.3g/cm

A Powder Metallurgy Support and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种粉末冶金支撑件及其应用
本专利技术涉及粉末冶金
，具体涉及一种粉末冶金支撑件及其应用。
技术介绍
粉末冶金是一种以金属粉末为原料，经压制和烧结制成各种制品的加工方法。粉末冶金零件的生产工艺具有复杂零件的快速成形能力和材料高利用率的优势，因此被广泛应用。压制成型后的粉末冶金坯体，其不同位置之间存在密度差异，在烧结过程烧结炉内各部分温度也存在差异，上述两方面的差异将导致粉末冶金产品在烧结过程产生变形，产品壁厚尺寸与外形尺寸的比值越小，变形(椭圆、不平)越大。在整形工序中，产品变形大的回弹也大，造成产品的尺寸不一致，部分产品某些尺寸超出图纸要求，造成产品报废，致使产品的生产成本增加很多。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种粉末冶金支撑件及其应用。正如
技术介绍
所述，粉末冶金坯体在烧结过程中会发生很大变形，变形后在整形过程中回弹也大，因此会造成产品尺寸不符合生产要求，造成产品报废，增加生产成本。为此通过本专利技术生产出的支撑件，其生坯密度≥7.3g/cm3，含碳量＜3‰，并在1240-1260℃的烧结温度下烧结50min，使支撑件的硬度和韧性充分满足对产品支撑作用的要求，在产品烧结过程中，将上述方法生产出的支撑件放置于产品内孔内，通过支撑件对产品内孔支撑，使产品基本不变形，增大产品的合格率。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面，提供一种粉末冶金支撑件，由如下方法制备而成：(1)生产压制模具和整形模具；(2)将粉末冶金放入压制模具中压制成密度≥7.3g/cm3，含碳量＜3‰的生坯；(3)将生坯在温度为1240-1260℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；(4)将烧结后的坯体放入整形模具中精整，制得支撑件成品。优选的，所述精整是将烧结后的坯体放入整形模具中压制整形。优选的，所述粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.1％-0.3％，润滑剂0.6％，铁粉余量。润滑剂具体为石蜡，在烧结过程中挥发掉。优选的，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.4％-0.6％；整形模具中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同。优选的，上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC＞62，上模和下模HRC为55-57；所述热处理包括淬火处理和回火处理，其中淬火处理的温度800-900℃，保温时间为1-2h，回火处理的温度为200-300℃，保温时间为2-3h。本专利技术的第二方面，提供上述的粉末冶金支撑件在制备带内孔的粉末冶金零件中的用途，所述带内孔的粉末冶金零件的壁厚与外形尺寸比例＜8％。优选的，所述带内孔的粉末冶金零件为VVT排气链轮。本专利技术的第三方面，提供一种VVT排气链轮，在其烧结制备过程中由上述的支撑件放入其内孔进行支撑。本专利技术的第四方面，提供上述的VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：A、VVT排气链轮压制成型；B、将上述的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.03mm～0.05mm的间距；C、将步骤B内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结；优选的，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂。优选的，步骤A是将原料放入钢制压模中，通过模压成形的方式将原料压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3。优选的，步骤C中的烧结条件是1120℃保温40min。本专利技术的有益效果：(1)针对于产品壁厚与外形尺寸比例＜8％的产品，在烧结时，将通过本专利技术生产的支撑件放置在产品内孔内，通过支撑件对产品内孔支撑，产品基本不变形，解决了产品烧结变形大的问题，产品合格率由原来的70％提高到99.95％；(2)制作两套专用模具，即可生产出一定数量的支撑件且支撑件能够反复使用，生产过程的成本虽然增加5‰，但是能降低废品损失30％，对于产品的合格率有极大的提升；(3)通过本专利技术的方法生产出的支撑件，其生坯密度≥7.3g/cm3，含碳量＜3‰，并在1240-1260℃的烧结温度下烧结50min，三者相互协同，使生产出的支撑件充分满足对产品支撑作用的要求，解决了产品变形问题。附图说明图1为本专利技术支撑件的结构示意图；图2为本专利技术VVT排气链轮产品的结构示意图；图3为本专利技术支撑件放入VVT排气链轮内孔中的结构示意图。图中：1、支撑件用于支撑坯体的支撑部位。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。实施例1：一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：A、VVT排气链轮压制成型：通过模压成形的方式压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3；B、生产支撑件：(1)生产压制模具和整形模具，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具的中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.4％；整形模具的中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同；上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC为63，上模和下模HRC为55；热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理温度为800℃，保温2h，回火处理温度为200℃，保温3h。支撑件的形状和尺寸是根据产品内孔的形状和尺寸所设定，在本实施例中，所述支撑件包括圆形支撑基以及等分均布在支撑基上的多个支撑臂；(2)将粉末冶金放入模具中压制成密度7.3g/cm3，含碳量2.7‰的生坯，粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.1％，石蜡0.6％，铁粉余量；(3)将生坯在温度为1240℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；(4)将烧结后的坯体放入模具中精整，制得支撑件成品。C、将步骤B生产的支撑件放入步骤A压制成型的坯体内孔内，所述支撑件用于支撑坯体的支撑部位与坯体之间存在0.03mm的间距；D、将步骤C内孔内放置有支撑件的坯体放入烧结炉进行烧结，烧结条件是1120℃保温40min。实施例2：一种VVT排气链轮的生产方法，包括如下步骤：A、VVT排气链轮压制成型：通过模压成形的方式压制成成型坯件，其中压坯密度为6.9～7.1g/cm3；B、生产支撑件：(1)生产压制模具和整形模具，所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具的中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.5％；整形模具的中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同；上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中，中模HRC为63，上模和下模HRC为56；热处理包括淬火处理和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉末冶金支撑件，其特征在于，由如下方法制备而成：(1)生产压制模具和整形模具；(2)将粉末冶金原料放入压制模具中压制成密度≥7.3g/cm

【技术特征摘要】
1.一种粉末冶金支撑件，其特征在于，由如下方法制备而成：(1)生产压制模具和整形模具；(2)将粉末冶金原料放入压制模具中压制成密度≥7.3g/cm3，含碳量＜3‰的生坯；(3)将生坯在温度为1240-1260℃保温50min进行烧结，烧结全程通氮气保护；(4)将烧结后的坯体放入整形模具中精整，制得支撑件成品。2.根据权利要求1所述的粉末冶金支撑件，其特征在于，所述粉末冶金的原料由如下重量百分比的组分组成：石墨粉0.1％-0.3％，润滑剂0.6％，铁粉余量。3.根据权利要求1所述的粉末冶金支撑件，其特征在于：所述压制模具和整形模具均包括上模、中模和下模，在中模上设置有与支撑件形状相同的孔，所述上模和下模均为与支撑件形状相同的实心件；压制模具中模上孔的尺寸以及压制模具上模和下模的尺寸均比支撑件的尺寸小0.4％-0.6％；整形模具中模上孔的尺寸以及整形模具上模和下模的尺寸均与支撑件的尺寸相同。4.根据权利要求3所述的粉末冶金支撑件，其特征在于：上模、中模和下模的生产依次经过车、铣、热处理和线切割；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，吕强，张立浩，苑军，周文虎，
申请(专利权)人：济南新艺粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37