一种汽车平衡轴斜齿轮及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车平衡轴斜齿轮及其制备方法，该汽车平衡轴斜齿轮，为粉末冶金平行轴斜齿轮，包括设置与齿体中心的装配孔，以及设在齿体外缘的斜齿；所述的斜齿的螺旋角＞20°本发明的平衡轴斜齿轮，有效解决生产高硬度的大螺旋角高密度粉末冶金斜齿轮制取问题。填补了高性能粉末冶金斜齿轮空白。具有成型生坯密度高，螺旋角大，成品的硬度高耐磨性高的优势，保证压出的生坯齿螺旋角达到25°，齿部硬度达到HRC50～55，粉末生坯齿部密度达到7.2g/cm3以上。
【专利说明】
_种汽车平衡轴斜齿轮及其制备方法
技术领域
[0001]本发明粉末冶金汽车零部件技术领域，具体涉及一种汽车平衡轴斜齿轮及其制备方法。
【背景技术】
[0002]斜齿轮在传递运动以及动力的时候，具有传动比稳定，传递运动准确可靠，传动效率高，噪音小的优点，在各种机器、汽车、钟表、仪表、电器等行业中被广泛使用。
[0003]目前粉末冶金斜齿轮，普遍密度低(7.1g/cm3以下)，硬度低(HRC35?45)，螺旋角较小(20°以下)。在汽车平衡轴高速(点火瞬间4500转以上)低载荷运转的情况下，这种普通粉末冶金斜齿轮还不能使用，在强度和抗磨损能力方面还达不到使用要求。
【发明内容】
[0004]发明目的:针对现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种汽车平衡轴斜齿轮，具有高强度和抗磨损能力，满足使用需求。本发明的另一目的是提供上述汽车平衡轴斜齿轮的制备方法。
[0005]技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为:
一种汽车平衡轴斜齿轮，为粉末冶金平行轴斜齿轮，包括设置与齿体中心的装配孔，以及设在齿体外缘的斜齿;所述的斜齿的螺旋角>20°
所述的斜齿的螺旋角为25°。
[0006]所述的平衡轴斜齿轮，齿部密度7.2g/cm3 MIN，其余密度7.0g/cm3 MIN，表层硬度:HRC50?55。
[0007]—种制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，工艺为:成形—烧结—机加工—热处理—精机加工—磨齿—压轴；其中，成型采用粉末成型机550T，成型压制压力为300T，粉末冶金原料加热100°C，阴模加热100°C;阴模齿螺旋角25°;采用主动螺旋机构进行:上冲下压进入阴模时，上冲外圈有间隙配合的内螺旋齿形导向套，导向套端面压贴阴模表面，此时，上冲在导向套的作用下旋转进入阴模，压制产品。
[0008]所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，平行轴斜齿轮的粉末冶金元素组成为:铜:I?I.5%，镍:1?I.5%，钼:0.7?I.5%，碳:0.3?0.8%，杂质:2%最大，铁:余量。
[0009 ]所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，烧结:温度1120 °C ± 1 °C，网带速度:120 土I Omm/min，烧结气氛:氨分解保护气氛;产品烧结硬度HRB90以上。
[0010]所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，机加工:机床CNC，转速800?1000r/min，车削量0.lmm/r，进给量0.05mm/min，车刀CBN，去除多余材料，保证尺寸。
[0011 ]所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，热处理:温度890°C ,CPl.1，氨气流量:6m3/h，时间:2h，油温100 °C，延迟温度870 °C，CPI.I，时间20min，回火温度130 °C，时间Ih;油品:快速淬火油;产品表面硬度达到HRC50?55。
[0012]所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，精机加工:机床CNC，转速1000?1200r/m i n，车削量0 ? 0 5mm/r，进给量0 ? 0 2mm/m i n;车刀CBN，车削内孔作为磨削外齿基准，保证内孔与外齿同心度。
[0013]所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，磨齿:精密磨床，齿形磨刀;精密磨削后，产品齿形精度达到DIN6级以上。
[0014]有益效果:与现有技术相比，本发明的平衡轴斜齿轮，采用独创的原材料组分，从设计上保证高耐磨性(热处理后HRC50以上达到使用要求)。成型时采用温模(阴模加热)温粉(粉末加热)工艺，在高吨位压力下，使粉末生坯齿部密度达到7.2g/cm3以上，成型模具阴模型腔齿螺旋角为25°，保证压出的生坯齿螺旋角达到25°，上冲旋转机构采用主动旋转机构，大大降低了阴模齿部的受压，保证阴模的使用寿命;热处理采用特定参数的工艺条件 (碳氮共渗)，使齿部硬度达到HRC50?55,保证齿部高耐磨性。本发明具有成型生坯密度高， 螺旋角大，成品的硬度高耐磨性高的优势，有效解决生产高硬度的大螺旋角高密度粉末冶金斜齿轮制取问题。填补了高性能粉末冶金斜齿轮空白。【附图说明】
[0015]图1是汽车平衡轴斜齿轮的主视图；图2是图1的A-A向剖视图。【具体实施方式】
[0016]以下结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。实施例是为说明而非限制本发明。本领域中任何普通技术人员能够理解这些实施例不以任何方式限制本发明，可做适当的修改而不违背本发明的实质和偏离本发明的范围。[0〇17] 实施例1汽车平衡轴斜齿轮，如图1和图2所示，为粉末冶金平行轴斜齿轮，包括设置与齿体中心的装配孔1，以及设在齿体外缘的斜齿2。该粉末冶金平行轴斜齿轮的粉末冶金元素(质量百分比)组成为:铜:1?1 ? 5%，镍:1?1 ? 5%，钼:0 ? 7?1 ? 5%，碳:0 ? 3?0 ? 8%，杂质:2%最大，铁:余量。
[0018]该粉末冶金平行轴斜齿轮的制备工艺为:成形4烧结4机加工4热处理磨削基准)精机加工4磨齿4压轴。
[0019]其中，成型:粉末成型机550T，成型压制压力300T，粉末加热100°C，阴模加热100 °C;阴模齿螺旋角25°;上冲旋转机构采用主动旋转机构:上冲下压进入阴模时，上冲外圈有间隙配合的内螺旋齿形导向套，导向套端面压贴阴模表面，此时，上冲在导向套的作用下旋转进入阴模，压制产品，阴模齿部受力较小，阴模使用寿命较高。而现有的普通旋转机构操作为:上冲无导向套，上冲进入阴模，阴模固定，上冲沿着阴模螺旋角旋转进入阴模型腔内， 阴模齿受力较大，阴模齿易损坏，这种机构只能成型小螺旋角，低密度的斜齿轮。
[0020]烧结:温度1120 °C ± 10 °C，网带速度:120 ± 10mm/min，烧结气氛:氨分解保护气氛。 产品烧结硬度HRB90以上。[0021 ] 机加工:机床CNC，转速800?1000r/min，车削量0 ? lmm/r，进给量0 ? 05mm/min，车刀 CBN，去除多余材料，保证尺寸。[〇〇22] 热处理:温度890°C，CP(碳势)1.1，氨气流量:6m3/h，时间:2H，油温100°C，延迟温度870°C，CP(碳势)1.1，时间20min，回火温度130°C，时间lh。油品:快速淬火油。产品表面硬度达到HRC50?55。[〇〇23] 精机加工:机床CNC，转速1000?1200r/min，车削量0.05mm/r，进给量0.02mm/min。 车刀CBN，车削内孔作为磨削外齿基准，保证内孔与外齿同心度。[〇〇24]磨齿:精密磨床，齿形磨刀。精密磨削后，产品齿形精度达到DIN6级以上。[〇〇25]压轴:将产品过盈压在平衡轴上。[〇〇26] 对制备出的成品进行检测，密度:齿部7.2g/cm3 MIN，其余7.0g/cm3 MIN，表层硬度:HRC50?55;具有高强度和抗磨损能力，能满足使用需求。
[0027]虽然本发明已按照上述【具体实施方式】做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
【主权项】
1.一种汽车平衡轴斜齿轮，其特征在于，为粉末冶金平行轴斜齿轮，包括设置与齿体中心的装配孔(1)，以及设在齿体外缘的斜齿(2);所述的斜齿(2)的螺旋角>20°。2.根据权利要求1所述的汽车平衡轴斜齿轮，其特征在于，所述的斜齿(2)的螺旋角为25。。3.根据权利要求1所述的汽车平衡轴斜齿轮，其特征在于，所述的平衡轴斜齿轮，齿部密度7.2g/cm3 MIN，其余密度7.0g/cm3 MIN，表层硬度:HRC50?55。4.一种制备权利要求1所述的汽车平衡轴斜齿轮的方法，其特征在于，工艺为:成形—烧结—机加工—热处理—精机加工—磨齿—压轴;其中，成型采用粉末成型机550T，成型压制压力为300T，粉末冶金原料加热100°C，阴模加热100°C ；阴模齿螺旋角25° ;上冲旋转机构采用主动旋转机构:上冲下压进入阴模时，上冲外圈有间隙配合的内螺旋齿形导向套，导向套端面压贴阴模表面，此时，上冲在导向套的作用下旋转进入阴模，压制产品。5.根据权利要求4所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，其特征在于，平行轴斜齿轮的粉末冶金元素组成为:铜:I?1.5%，镍:I?1.5%，钼:0.7?1.5%，碳:0.3?0.8%，杂质:2%最大，铁:余量。6.根据权利要求4所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，其特征在于，烧结:温度1120°C ± 10°C，网带速度:120 土 10mm/min，烧结气氛:氨分解保护气氛;产品烧结硬度HRB90以上。7.根据权利要求4所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，其特征在于，机加工:机床CNC，转速800?1000r/min，车削量0.lmm/r，进给量0.05mm/min，车刀CBN，去除多余材料，保证尺寸。8.根据权利要求4所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，其特征在于，热处理:温度890°C，CPl.1，氨气流量:6m3/h，时间:2h，油温100°C，延迟温度870 °C，CPl.1，时间20min，回火温度1300C，时间Ih;油品:快速淬火油;产品表面硬度达到HRC50?55。9.根据权利要求4所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，其特征在于，精机加工:机床CNC，转速1000?1200r/min，车削量0.05mm/r，进给量0.02mm/min;车刀CBN，车削内孔作为磨削外齿基准，保证内孔与外齿同心度。10.根据权利要求4所述的制备汽车平衡轴斜齿轮的方法，其特征在于，磨齿:精密磨床，齿形磨刀;精密磨削后，产品齿形精度达到DIN6级以上。
【文档编号】F16H55/17GK106051115SQ201610626760
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月3日
【发明人】徐海, 胡云峰, 邬全, 郭益山, 曹玉海
【申请人】扬州意得机械有限公司