一种用于加工齿轮的金属粉末注射成型工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及齿轮制造技术领域，具体指一种用于加工齿轮的金属粉末注射成型工
ο
【背景技术】
[0002]工业中，齿轮的应用及其广泛，属于一种常见的机械传动零件。一般有两种材料生产齿轮，一种是塑料，另一种是金属。塑料齿轮通过注塑成型，但是其强度和硬度等机械性能差，多在玩具中应用；金属齿轮通过锻造或者压铸成型，锻造的生产效率较低，无法满足批量性的生产;而压铸成型生产的一般是铝质齿轮，采用产生方式较为局限，且铝质齿轮的机械性能也一般，强度弱于锻造生产的齿轮，无法在长时间和高强度的工作场合应用。
[0003]因此，业界有必要针对齿轮的生产进行进一步研发，解决上述齿轮产生中存在的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种用于加工齿轮的金属粉末注射成型工艺，该工艺能够进行大批量的齿轮生产制造，且经该工艺生产的齿轮，强度好、硬度尚ο
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种用于加工齿轮的金属粉末注射成型工艺，包括以下工艺步骤:
51、将金属粉末与粘结剂以(12?15): 1的比例均匀混合，形成混合料；
52、将混合料置于注射成型机中，并进行加热，然后注射到齿轮模具型腔内形成坯件；
53、对还件进行加热，脱去粘结剂，获得粗品件；
54、将粗品件置于1000?1100°C的温度下进行预烧，并置于真空烧结炉内进行高温真空执?士
[0006]进一步的，所述步骤S1中，将金属粉末与粘结剂在温度为300~320°C的条件下进行混合。
[0007]进一步的，所述步骤S2中，注射成型机的料筒的温度为300?420°C，注射成型机的喷嘴的温度为270?290°C，齿轮模具型腔内的温度为250?260°C，所述喷嘴的注塑速度为30?40g/s，所述注塑过程的压力为50?60MPa。
[0008]进一步的，所述料筒包括沿混合料的注射方向分布的第一温区、第二温区、第三温区、第四温区、第五温区和第六温区；所述第一温区的温度为400?420°C，所述第二温区的温度为380?400°C，所述第三温区的温度为360?380°C，所述第四温区的温度为340?360°C，所述第五温区的温度为320?340°C，所述第六温区的温度为300?320°C。
[0009]进一步的，所述步骤S3中，对坯件加热至160?180°C以脱去粘结剂。
[0010]进一步的，所述步骤S4中，真空烧结炉的温度为1500?2000°C，真空度为0.03?
0.05Pa。
[0011]进一步的，所述粘结剂包括以下组分:石蜡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、橡胶8?11份、棕榈蜡5?8份、聚丙烯1?3份。
[0012]优选的，所述粘结剂包括以下组分:石蜡20份、聚甲基丙烯酸甲酯14份、硬脂酸13份、氯化聚乙烯11份、橡胶10份、棕榈蜡7份、聚丙烯2份。
[0013]进一步的，所述金属粉末包括以下组分:铁55?68份、铬8?11份、铝7?9份、镍5?7份、钨2?7份、钼5?7份、碳1?3份、硅1?3份。
[0014]优选的，所述金属粉末包括以下组分:铁61份、铬9份、招8份、镍6份、钨4份、钼6份、碳2份、硅2份。
[0015]本发明的有益效果:通过本发明的金属粉末注射成型工艺加工出的齿轮，齿轮的整体密度均匀，密度可达99.5%以上，齿轮的强度、硬度和耐磨性能好，尺寸精度高，表面光洁度好，一次成型，无需后期加工，生产成本较低，适合进行大批量的生产。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
[0017]实施例1:本发明实施例提供的金属粉末注射成型工艺，适用于加工齿轮，其包括以下工艺步骤:
51、将金属粉末与粘结剂以12:1的比例在温度为300°C的条件下进行均匀混合，形成混合料；
52、将混合料置于注射成型机中，并进行加热，然后注射到齿轮模具型腔内形成坯件；其中，注射成型机的料筒的温度为300°C，注射成型机的喷嘴的温度为270°C，齿轮模具型腔内的温度为250°C，所述喷嘴的注塑速度为30g/s，所述注塑过程的压力为50Mpa;
53、对坯件进行加热至160°C，脱去粘结剂，获得粗品件；
54、将粗品件置于1000°C的温度下进行预烧，并置于真空烧结炉内进行高温真空烧结，真空烧结炉的温度为1500°C，真空度为0.03Pa。
[0018]进一步的，步骤S2中，所述料筒包括沿混合料的注射方向分布的第一温区、第二温区、第三温区、第四温区、第五温区和第六温区；所述第一温区的温度为400°C，所述第二温区的温度为380°C，所述第三温区的温度为360°C，所述第四温区的温度为340°C，所述第五温区的温度为320°C，所述第六温区的温度为300°C。
[0019]本实施例中，所述粘结剂包括以下组分:石蜡17份、聚甲基丙烯酸甲酯13份、硬脂酸11份、氯化聚乙烯10份、橡胶8份、棕榈蜡5份、聚丙烯1份。该种组分组成的粘结剂可以提尚还件的强度，减少还件的破损，提尚成品率。
[0020]本实施例中，所述金属粉末包括以下组分:铁55份、铬8份、铝7份、镍5份、钨2份、钼5份、碳1份、硅1份。该种组分组成的金属粉末能够确保生产出的齿轮的强度、硬度和耐磨性等方面具有优良的性能。
[0021]实施例2:本发明实施例提供的金属粉末注射成型工艺，适用于加工齿轮，其包括以下工艺步骤:
51、将金属粉末与粘结剂以14:1的比例在温度为310°C的条件下进行均匀混合，形成混合料；
52、将混合料置于注射成型机中，并进行加热，然后注射到齿轮模具型腔内形成坯件；其中，注射成型机的料筒的温度为360°C，注射成型机的喷嘴的温度为280°C，齿轮模具型腔内的温度为255°C，所述喷嘴的注塑速度为35g/s，所述注塑过程的压力为55Mpa;
53、对坯件进行加热至170°C，脱去粘结剂，获得粗品件；
54、将粗品件置于1050°C的温度下进行预烧，并置于真空烧结炉内进行高温真空烧结，真空烧结炉的温度为1750°C，真空度为0.04Pa。
[0022]进一步的，步骤S2中，所述料筒包括沿混合料的注射方向分布的第一温区、第二温区、第三温区、第四温区、第五温区和第六温区；所述第一温区的温度为41