汽车发动机粉末冶金油泵内齿圈的试制生产该牢件在工作时承受高压(>250Pa)、高速(>9 00r/min),要求较高的耐磨性和冲击韧性,力学性能要求:密度m>6.30s/cm’ ,硬度HB80~120,抗拉强度a。>250MPa,精度要求见图1。臼1油泵内齿臼零件 国1.工艺混料一成形一烧结一整形一煮油一成品选用还原铁粉(成分见表1),添加合金元素C 、CU可提高强度和硬度,增加耐磨性,但塑性和韧性降低,故同时加入少量Ni,以提高其强度 、延伸率、韧性,改善综合力学性能。材料配方见表2。采用双锥形混料机混料,转速36r/h ,时间lh。表1还原铁地的化学成分,%图2所示为零件压坯图。考虑到模具加工简便及模具寿 命,SRI.5球和0.2X45”、0.8X45”倒角均采用后续机加工。图3所示为内齿圈 拉下式自动压模,装粉高度由下缸行程开关控制,压坯高度由上缸行程开关控制。压制时,阴模向 下浮动并压实制件;脱模时,上模冲随上缸上升,阴模被下缸拉下,压坯脱出阴模,压坯虽有内齿 包住压芯,但弹性后效使应力大部分释放,所需脱模力已明显减少,同时压坯胀大可被阴模托起, 从而脱离压芯。宏观测试,压坯密图2压坯形状四3压形模1.上模冲2.模芯3.混合粉4.模 套5.阴模6.下模冲度均匀(密度差0.l~0.3),无拉伤,无裂纹。烧结工艺为:预烧5 50~650C,复烧1180~1200C,时间lh,保护气氛95%NZ+5%H。。围4 R形模1.上模冲2.整形芯3.阴模4.模套5.下模冲图4所示为内齿圈封闭式整形模,要求 下模冲、整形芯与阴模有较高的同心度,整形芯有较好的导向。2.问题及解决措施油泵内齿圈直 径大,壁薄,在烧结过程中收缩大,易发生翘曲、椭圆等情况,整形后虽略有改善,仍难保证尺寸 精度要求,并且易开裂,废品率往往高达50%。采取了如下措施:门)采用容积法自动装粉,从 而使装粉均匀,保持密度一致,同时严格控制压坯精度;(2)烧结前,注意压坯的清洁和装舟排 列整齐;(3)根据工艺试验结果校对模具设计参数;(4)适当调节材料成分,增加Cll,降 低Ni和C,减少烧结时的尺寸变化,从而有利于控制尺寸精度。3.制品质量和经济效果分析本 厂批量生产的油泵内齿圈,性能和尺寸精度均达到日本引进样件的水平,废品率低于2%。与机加 工方法相比,用粉末冶金工艺生产该零件,不仅节省材料,降低成本,而且节省加工工时,降低能 量消耗,提高劳动生产率。该零件实现国产化后,以年产量4万件计,每年可为国家节省外汇10多万美元,效益可观。南京粉末冶金厂申小平,王善同汽车发动机粉末冶金油泵内齿圈的试制生产@申小平,王善同$南京粉末冶金厂