一種用于加工齒輪的金屬粉末注射成型工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及齒輪制造技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種用于加工齒輪的金屬粉末注射成型工
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【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)中，齒輪的應(yīng)用及其廣泛，屬于一種常見的機(jī)械傳動零件。一般有兩種材料生產(chǎn)齒輪，一種是塑料，另一種是金屬。塑料齒輪通過注塑成型，但是其強(qiáng)度和硬度等機(jī)械性能差，多在玩具中應(yīng)用；金屬齒輪通過鍛造或者壓鑄成型，鍛造的生產(chǎn)效率較低，無法滿足批量性的生產(chǎn);而壓鑄成型生產(chǎn)的一般是鋁質(zhì)齒輪，采用產(chǎn)生方式較為局限，且鋁質(zhì)齒輪的機(jī)械性能也一般，強(qiáng)度弱于鍛造生產(chǎn)的齒輪，無法在長時(shí)間和高強(qiáng)度的工作場合應(yīng)用。
[0003]因此，業(yè)界有必要針對齒輪的生產(chǎn)進(jìn)行進(jìn)一步研發(fā)，解決上述齒輪產(chǎn)生中存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種用于加工齒輪的金屬粉末注射成型工藝，該工藝能夠進(jìn)行大批量的齒輪生產(chǎn)制造，且經(jīng)該工藝生產(chǎn)的齒輪，強(qiáng)度好、硬度尚ο
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于加工齒輪的金屬粉末注射成型工藝，包括以下工藝步驟:
51、將金屬粉末與粘結(jié)劑以(12?15): 1的比例均勻混合，形成混合料；
52、將混合料置于注射成型機(jī)中，并進(jìn)行加熱，然后注射到齒輪模具型腔內(nèi)形成坯件；
53、對還件進(jìn)行加熱，脫去粘結(jié)劑，獲得粗品件；
54、將粗品件置于1000?1100°C的溫度下進(jìn)行預(yù)燒，并置于真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行高溫真空執(zhí)?士
[0006]進(jìn)一步的，所述步驟S1中，將金屬粉末與粘結(jié)劑在溫度為300~320°C的條件下進(jìn)行混合。
[0007]進(jìn)一步的，所述步驟S2中，注射成型機(jī)的料筒的溫度為300?420°C，注射成型機(jī)的噴嘴的溫度為270?290°C，齒輪模具型腔內(nèi)的溫度為250?260°C，所述噴嘴的注塑速度為30?40g/s，所述注塑過程的壓力為50?60MPa。
[0008]進(jìn)一步的，所述料筒包括沿混合料的注射方向分布的第一溫區(qū)、第二溫區(qū)、第三溫區(qū)、第四溫區(qū)、第五溫區(qū)和第六溫區(qū)；所述第一溫區(qū)的溫度為400?420°C，所述第二溫區(qū)的溫度為380?400°C，所述第三溫區(qū)的溫度為360?380°C，所述第四溫區(qū)的溫度為340?360°C，所述第五溫區(qū)的溫度為320?340°C，所述第六溫區(qū)的溫度為300?320°C。
[0009]進(jìn)一步的，所述步驟S3中，對坯件加熱至160?180°C以脫去粘結(jié)劑。
[0010]進(jìn)一步的，所述步驟S4中，真空燒結(jié)爐的溫度為1500?2000°C，真空度為0.03?
0.05Pa。
[0011]進(jìn)一步的，所述粘結(jié)劑包括以下組分:石蠟17?23份、聚甲基丙烯酸甲酯13?16份、硬脂酸11?14份、氯化聚乙烯10?12份、橡膠8?11份、棕櫚蠟5?8份、聚丙烯1?3份。
[0012]優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑包括以下組分:石蠟20份、聚甲基丙烯酸甲酯14份、硬脂酸13份、氯化聚乙烯11份、橡膠10份、棕櫚蠟7份、聚丙烯2份。
[0013]進(jìn)一步的，所述金屬粉末包括以下組分:鐵55?68份、鉻8?11份、鋁7?9份、鎳5?7份、鎢2?7份、鉬5?7份、碳1?3份、硅1?3份。
[0014]優(yōu)選的，所述金屬粉末包括以下組分:鐵61份、鉻9份、招8份、鎳6份、鎢4份、鉬6份、碳2份、硅2份。
[0015]本發(fā)明的有益效果:通過本發(fā)明的金屬粉末注射成型工藝加工出的齒輪，齒輪的整體密度均勻，密度可達(dá)99.5%以上，齒輪的強(qiáng)度、硬度和耐磨性能好，尺寸精度高，表面光潔度好，一次成型，無需后期加工，生產(chǎn)成本較低，適合進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例1:本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬粉末注射成型工藝，適用于加工齒輪，其包括以下工藝步驟:
51、將金屬粉末與粘結(jié)劑以12:1的比例在溫度為300°C的條件下進(jìn)行均勻混合，形成混合料；
52、將混合料置于注射成型機(jī)中，并進(jìn)行加熱，然后注射到齒輪模具型腔內(nèi)形成坯件；其中，注射成型機(jī)的料筒的溫度為300°C，注射成型機(jī)的噴嘴的溫度為270°C，齒輪模具型腔內(nèi)的溫度為250°C，所述噴嘴的注塑速度為30g/s，所述注塑過程的壓力為50Mpa;
53、對坯件進(jìn)行加熱至160°C，脫去粘結(jié)劑，獲得粗品件；
54、將粗品件置于1000°C的溫度下進(jìn)行預(yù)燒，并置于真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行高溫真空燒結(jié)，真空燒結(jié)爐的溫度為1500°C，真空度為0.03Pa。
[0018]進(jìn)一步的，步驟S2中，所述料筒包括沿混合料的注射方向分布的第一溫區(qū)、第二溫區(qū)、第三溫區(qū)、第四溫區(qū)、第五溫區(qū)和第六溫區(qū)；所述第一溫區(qū)的溫度為400°C，所述第二溫區(qū)的溫度為380°C，所述第三溫區(qū)的溫度為360°C，所述第四溫區(qū)的溫度為340°C，所述第五溫區(qū)的溫度為320°C，所述第六溫區(qū)的溫度為300°C。
[0019]本實(shí)施例中，所述粘結(jié)劑包括以下組分:石蠟17份、聚甲基丙烯酸甲酯13份、硬脂酸11份、氯化聚乙烯10份、橡膠8份、棕櫚蠟5份、聚丙烯1份。該種組分組成的粘結(jié)劑可以提尚還件的強(qiáng)度，減少還件的破損，提尚成品率。
[0020]本實(shí)施例中，所述金屬粉末包括以下組分:鐵55份、鉻8份、鋁7份、鎳5份、鎢2份、鉬5份、碳1份、硅1份。該種組分組成的金屬粉末能夠確保生產(chǎn)出的齒輪的強(qiáng)度、硬度和耐磨性等方面具有優(yōu)良的性能。
[0021]實(shí)施例2:本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬粉末注射成型工藝，適用于加工齒輪，其包括以下工藝步驟:
51、將金屬粉末與粘結(jié)劑以14:1的比例在溫度為310°C的條件下進(jìn)行均勻混合，形成混合料；
52、將混合料置于注射成型機(jī)中，并進(jìn)行加熱，然后注射到齒輪模具型腔內(nèi)形成坯件；其中，注射成型機(jī)的料筒的溫度為360°C，注射成型機(jī)的噴嘴的溫度為280°C，齒輪模具型腔內(nèi)的溫度為255°C，所述噴嘴的注塑速度為35g/s，所述注塑過程的壓力為55Mpa;
53、對坯件進(jìn)行加熱至170°C，脫去粘結(jié)劑，獲得粗品件；
54、將粗品件置于1050°C的溫度下進(jìn)行預(yù)燒，并置于真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行高溫真空燒結(jié)，真空燒結(jié)爐的溫度為1750°C，真空度為0.04Pa。
[0022]進(jìn)一步的，步驟S2中，所述料筒包括沿混合料的注射方向分布的第一溫區(qū)、第二溫區(qū)、第三溫區(qū)、第四溫區(qū)、第五溫區(qū)和第六溫區(qū)；所述第一溫區(qū)的溫度為41