[发明专利]叶片式转向泵的粉末冶金定子及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明公开了一种粉末冶金定子的配方及其制造工艺，特别适用于叶片式转向泵，属于粉末冶金技术领域。

背景技术

汽车助力转向泵与转向器共同组成了汽车动力转向系统，驱动汽车转向轮实现汽车转向功能，其中，汽车助力转向泵的作用是为转向系统提供所需的动力源，同时起到安全防护的作用。按照结构形式来分，可分为叶片式转向泵、齿轮式转向泵、电液转向泵和电动转向泵，其中，叶片式转向泵具有体积小、重量轻、噪声低等显著优势，在各种车型中被广泛采用。

叶片式转向泵由泵体、定子、转子、轴承等多个零部件组装而成，定子用于产生磁场，是一个关键零件，对于助力泵的噪声、流量、使用寿命等影响重大，现有技术中的定子制作周期复杂而且流量脉动等性能不能满足高端市场需求，亟需改进。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种粉末冶金定子及其制造工艺。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

叶片式转向泵的粉末冶金定子，其组成成分按重量百分比计如下：钼粉1～2％、镍粉2～4％、钨粉0.5～1％、铜粉2～3％、石墨粉0.5～0.8％、硬脂酸锌0.5～0.7％、二硫化钼0.5～0.8％，余量为铁粉，各组分之和为100％。

进一步地，前述粉末冶金定子的组成成分还含有重量百分比为0.5～2％的碳粉。

优选地，前述铁粉为200目的还原铁粉或雾化铁粉。

进一步地，本发明还公开了前述的叶片式转向泵的粉末冶金定子的工艺，包括如下步骤：

S1、混料压制：按前述的配比准备各原料并混合均匀，送入模具，采用6T/cm²的压力压制成定子毛坯件；

S2、烧结：将步骤S1压制成的定子毛坯件送入还原性气氛的烧结炉中进行烧结处理；

S3、整形：将经步骤S2烧结处理过的毛坯件进行整形以提高产品精度；

S4、机加工：将步骤S3整形后的产品以外圆为基准车一个端面，再以车好的端面为基准，平磨另一端面，以保证产品的垂直度；

S5、热处理：对步骤S4机加工后的产品进行淬火-回火处理；

S6、后处理：对步骤S5热处理后的产品进行磨平面、精磨内曲线、精研平面，然后去毛刺、清洗、烘干并浸油，得到叶片式转向泵的粉末冶金定子产品。

优选地，前述步骤S2中，还原性气氛为氢气和氮气的混合气体。

更优选地，前述步骤S2中，烧结炉的高温段温度为1120～1200℃，烧结处理时间为4～5h。

本发明的有益之处在于：合理选择粉末冶金定子的组成成分和重量百分比，钼粉1～2％、镍粉2～4％、钨粉0.5～1％、铜粉2～3％、石墨粉0.5～0.8％、硬脂酸锌0.5～0.7％、二硫化钼0.5～0.8％，余量为铁粉，然后利用本发明的生产工艺，得到了机械性能好、使用寿命长、噪音低且流量脉动佳的定子，定子的表观含油密度≥7.1g/cm³，硬度≥HRC35，抗拉强度≥955MPa，冲击值ak≥55Kj/㎡。本发明的叶片式转向泵的粉末冶金定子的生产工艺中，在机加工和后处理两步中完成了定子过渡曲线的设计，从而避免了定子的厚度差异，提高了产品精度垂直度以及运用计算机模拟叶片运动轨迹确定椭圆曲线方程，该定子在用于助力泵中时，能够显著改善助力泵的流量脉动，流量脉动率σ为5.1-5.6％，延长了助力泵的使用寿命且降低了工作噪音和零部件的震动。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

实施例1

本实施例的叶片式转向泵的粉末冶金定子，组成成分按重量百分比计如下：钼粉1％、镍粉2％、钨粉0.5％、铜粉2％、石墨粉0.5％、硬脂酸锌0.5％、二硫化钼0.5％、铁粉93％。

其中，铁粉为200目的还原铁粉或雾化铁粉，能够提高产品的密度；硬脂酸锌在压制过程中起到润滑作用，但是在烧结过程中会烧损，降低产品的密度；二硫化钼的加入，不但能够起到跟硬脂酸锌等同的润滑作用，还能够提高产品的密度，延长使用寿命。

本实施例的叶片式转向泵的粉末冶金定子的制造工艺，包括如下步骤：

S1、混料压制：按上面的组成配比准备各原料并混合均匀，混合时间为50～70min，送入模具，采用6T/cm²的压力压制成定子毛坯件；