[发明专利]一种粉末冶金斜齿轮的全自动专用生产设备及生产方法

权利要求书

1.一种粉末冶金斜齿轮的全自动专用生产设备，其特征在于包括原料混合单元(1)、斜齿轮成型单元(2)、斜齿轮烧结单元(3)、斜齿轮表面致密单元(4)、斜齿轮淬火单元(5)和若干机械手；

所述原料混合单元(1)出料口与斜齿轮成型单元(2)进料口连接，斜齿轮成型单元(2)出料口与斜齿轮烧结单元(3)进料口连接，斜齿轮烧结单元(3)和斜齿轮表面致密单元(4)之间设置有机械手用于将半成品由上一单元转运至下一单元，斜齿轮表面致密单元(4)和斜齿轮淬火单元(5)之间设置有机械手用于将半成品由上一单元转运至下一单元；

所述斜齿轮成型单元(2)内设有成型磨具(6)，所述的斜齿轮淬火单元(5)内设有致密装置(7)；所述致密装置(7)包括第1级阴模(8)、第2级阴模(9)、第3级阴模(10)、第4级阴模(11)和上冲模(12)；第1级阴模(8)、第2级阴模(9)、第3级阴模(10)金和第4级阴模(11)由上至下顺次排列构成致密装置(7)的阴模，上冲模(12)位于阴模上方，且可推动斜齿轮半成品通过所述阴模完成表面致密。

2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金斜齿轮的全自动专用生产设备，其特征在于所述的斜齿轮淬火单元(5)的加热室内的加热区外侧交替布置有冷却喷头和淬火喷头。

3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金斜齿轮的全自动专用生产设备，其特征在于所述的斜齿轮成型单元(2)的压制模具(6)包括阴模、上模和下模，其中下模固定不动，上模和阴模连接有旋转电机，可进行旋转，且上模和阴模的旋转方向相反。

4.一种权利要求1所述设备进行粉末冶金斜齿轮的生产方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按预设的质量百分比，在原料混合单元(1)中将各原料组分的粉末混合均匀，得到粉末原料；

(2)将所述粉末原料置于斜齿轮成型单元(2)的压制模具中，在压力125～130T下压制成型，得到成型坯；所述压制模具为多层模板粉末压制设备，其模架由上一下三共四层模板组成；

(3)将所述成型坯在氮氢烧结气氛保护作用下，通过三段烧结工艺，得到密度6.9g/cm³的烧结制品；

(4)将所述烧结制品置于致密装置中，通过四级阴膜模具进行致密处理，得到密度7.0g/cm³的斜齿轮。

(5)将合金进行渗碳工艺，再进行整形、去毛刺，得到所述粉末冶金斜齿轮。

5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所述的步骤(2)得到成型坯的过程中，通过保持下模固定，阴模和上模往相反的方向旋转进行脱模。

6.根据权利要求4所述生产方法，其特征在于所述的步骤(2)中在压力125～130T下，进行温模压制成型。

7.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所述的步骤(3)通过三段烧结工艺具体为：在氮氢烧结气氛保护作用下，经550℃、650℃、750℃、850℃四阶段的预热处理，将成型坯预热至850℃，各预热阶段预热20min，将预热制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1080℃高温烧结20min，之后将初次烧结制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1130～1140℃高温烧结20min，得到密度6.9g/cm³的烧结制品。

8.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所述的步骤(5)在气态的渗碳介质中加热到850～900℃，保温处理1小时，油冷却至90～110℃，后回火3小时，得到粉末冶金斜齿轮。

9.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，以质量百分比计，原料组分组成：碳0.8-1％、铜0.8-1.5％、镍0.9-1.0％、锰0.1-0.3％、微粉蜡0.6-0.8％、余量为铁，其中各组分的粒径如下：碳粉23μm，铜粉48μm，镍粉48μm，锰粉48μm，微粉蜡23μm，铁粉75μm。