[发明专利]一种粉末冶金制作传动齿轮的方法

说明书

本发明公开了一种粉末冶金制作传动齿轮的方法，包括以下步骤：1）制备胶粘剂：按质量比为（2‑3）:（1‑1.5）:（0.2‑0.4）分别称取聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和甲苯二氰酸酯混合后，按料液比为1:100‑150加入水，搅拌混合均匀后得到胶粘剂，备用；2）混合原料和辅料：按重量份计，称取铁粉100‑120份、石墨5‑10份、硬脂酸镁1‑6份和胶粘剂15‑20份混合均匀；3）压制得到毛坯；4）脱胶：将毛坯置于热水中浸泡后烘干；5）烧结；6）精加工；7）表面处理。本发明通过在原料中添加由聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和甲苯二氰酸酯制备的胶粘剂，增大了传动齿轮的抗压强度、耐磨性和使用寿命；其脱胶步骤采用热水浸泡的方式，缩短了毛坯在烧结炉内高温处理的时间，保证了传动齿轮的精度和质量。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，特别涉及一种基于粉末冶金制作传动齿轮的方法。

背景技术

传动齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合用于传递运动和动力的机械元件，是一种传动机械器件，其按照应用用途可以划分为塑料齿轮、汽车齿轮和粉末冶金齿轮。粉末冶金齿轮是采用粉末冶金的方法制备的齿轮，粉末冶金是以制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形、脱胶和烧结等工序，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。

目前，已有许多采用粉末冶金的方法制作传动齿轮，如专利申请号为CN201410129782.9 公开了一种基于粉末冶金的传动齿轮制造工艺，包括以下步骤：原材料预备；成型；烧结；刷齿；热处理；清洗；真空浸油；终验，其中，烧结，烧结工艺参数如下：脱脂阶段，持续时间10min，烧结炉温为645-655℃；预热阶段，持续时间20min，前10min的烧结炉温为745-755℃，后10min的烧结炉温为845-855℃；保温阶段，持续时间30min，烧结炉温为1115-1125℃；均温阶段，持续时间10min，烧结炉温为995-1005℃；由采用本发明工艺所制得传动齿轮的性能和品质好，其在启停寿命和工作时长明显得到提升。

上述传动齿轮在制备过程中，只添加了润滑剂，而为了提高制备的传动齿轮的抗压强度及使用寿命，通常在原料中还需要添加胶粘剂，然后再在烧结过程中采用烧结炉进行升温处理以进行脱脂脱胶的工序。然而，在烧结炉中进行脱脂排胶过程中，由于烧结炉内的温度一般高于400℃，而在烧结过程中还需要进行脱脂排胶处理，则会延长传动齿轮在烧结炉内高温下的处理时间，不仅会增大传动齿轮在高温加热下出现易变形的风险，延长了烧结时间，增大了热能的消耗，而且润滑剂和胶粘剂在高温下还易分解生成一氧化碳、二氧化碳等气体造成对环境的污染，增大了齿轮制作过程中尾气的处理成本，进而提高了齿轮的制作成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种制作方法简单，可有效降低脱胶时间和烧结时间的粉末冶金制作传动齿轮的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种粉末冶金制作传动齿轮的方法，包括以下步骤：1）制备胶粘剂：按质量比为（2-3）:（1-1.5）:（0.2-0.4）分别称取聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和甲苯二氰酸酯混合后，按料液比为1:100-150加入水，搅拌混合均匀后得到胶粘剂，备用；2）混合原料和辅料：按重量份计，称取铁粉100-120份、石墨5-10份、硬脂酸镁1-6份和所述胶粘剂15-20份混合均匀；3）压制得到毛坯；4）脱胶：将毛坯置于热水中浸泡后进行烘干处理；5）烧结；6）精加工；7）表面处理。

优选地，所述步骤1）中聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和甲苯二氰酸酯混合时的质量比为2:1:0.3。

优选地，所述步骤2）中，按重量份计，铁粉为100份、石墨为8份、硬脂酸镁为4份和所述胶粘剂为18份。

进一步，所述步骤3）的具体操作步骤为：将步骤2）中混合均匀的粉料放入压机内将粉料压成所需齿轮形状，压制成型得到毛坯。

进一步，所述压力为120-150T。