專利名稱：新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座制造方法
技術領域：
本發明涉及汽車變速換檔機構支座制造方法，更具體地說，本發明涉及一種新能源汽車變速器換檔機構支座制造方法。
背景技術：
在新能源汽車變速換檔機構中，支座是用于換檔變速，其處于頻繁運動之中，是變速換檔機構中關鍵零件，不僅需要具有較高的尺寸和形狀精度，而且需要具備較高的抗拉強度、抗疲勞強度和耐磨性等綜合機械性能?，F有技術的新能源汽車變速器換檔機構支座在產品結構和制造方法上都存在著一些不足。在制造方面，現有新能源汽車變速換檔機構支座通常采用45鋼或鑄鋼制成坯料后，經機械切削、熱處理等多道工序制成。以上兩種制造方法均能加工出符合使用要求的新能源汽車變速換檔機構支座，但是存在著明顯的缺點:新能源汽車變速換檔機構支座為異形構件，結構復雜，精度要求高，要求較高的綜合機械性能，采用上述兩種制造方法，整個制造過程工藝復雜，費料、費工，產品合格率低；新能源汽車變速換檔機構支座批量制造時，單件用料930g左右，切削加工耗用工時2 h以上，而最終成品凈重只有240g， 材料利用率很低。

發明內容
本發明的目的是克服汽車變速換檔機構支座現有制造方法的缺點，提供一種工藝簡單，材料利用率高，節省工時，制造成本低，制造精度高，綜合機械性能好的新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座制造方法。本發明通過下述技術方案實現技術目標。新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座制造方法，該方法包括以下步驟:
(I)將粒度彡100目的下列原料按重量百分比配料:2.5 4.5% CuU.5 3.5% N1、
I 3% Mo,2 3.5% T1、l% C、0.5 1%稀土元素La、0.5%硬脂酸鋅，其余為Fe粉；
(2 )將以上原料放入密閉容器內，攪拌混合均勻，形成合金粉末；
(3)將上述合金粉末填充到預制模中，用8 12tf/cm2的壓力下壓制成合金鋼質的坯
料；
(4)將上述壓制成形的坯料用1100 1160°C的高溫燒結，并在還原性氣體中保溫
1.5 3h，然后，通過水套冷卻至室溫；
(5)把上述已燒結成形的坯料放入精整模內擠壓；
(6)對上述擠壓后的半成品進行局部切削、修整成形。作為本發明的優選技術方案，所述步驟(I)的合金粉末中，Cu的含量為3 4%，Ni的含量為2 3% ,Mo的含量為1.5 2.5%,Ti的含量為2.5 3%，所述稀土元素La以稀土化合物La2O3的形式加入。作為本發明的優選技術方案，所述步驟(3)的壓力為9 IOtf/ cm 2。作為本發明的優選技術方案，所述步驟(4)的燒結溫度為1110 1140°C，保溫時間為2 2.5h。本發明與現有技術相比，具有以下積極效果:
1、材料利用率高，凈重240g的新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座用料僅360g。2、只需少量機械加工，節省工時，切削加工新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座需用工時8min。3、鐵基粉末冶金中由于Ti的加入，減少了 Cu、N1、Mo等較貴重的有色金屬的用量，而由于Ti比較廉價，大大降低了材料成本。4、鐵基粉末冶金中Ti加入后，Ti能與Fe形成單相固溶體，從而強化基體，提高基體的耐磨性和耐蝕性，同時能降低制品的燒結溫度。5、Ti的加入，使制品燒結后發生明顯收縮，而鐵基粉末冶金中大多數添加元素，如Cu、Ni等，則使體積發生膨脹，因此，Ti的加入，可不同程度地抵消膨脹，使得燒結后的制品體積變化接近于零，從而獲得較高的尺寸精度。6、加入稀土化合物La2O3，能細化晶粒，改變夾雜的形態和分布，形成新強化相和球化石墨，使制品的主要機械性能大大提高:抗拉強度增大一倍，沖擊功增大兩倍，鍛態金相組織珠光體含量達到90%，其它指標如硬度、伸長率都有明顯的提高。7、無需要淬火就能滿足強度和耐磨要求，克服了因淬火帶來的變形、變色缺陷。8、本發明工藝簡單，生產效率高，綜合成本低。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座制造方法:將粒度> 100目的下列原料按重量百分比配料:2.5 4.5% Cu、1.5 3.5% N1、I 3% Mo,2 3.5% T1、l% C、
0.5 1%稀土元素La、0.5%硬脂酸鋅，其余為Fe粉；合金粉末中，Cu的最佳含量為3 4%，Ni的最佳含量為2 3%，Mo的最佳含量為1.5 2.5%，Ti的最佳含量為2.5 3%，稀土元素La以稀土化合物La2O3的形式加入；將以上原料放入密閉容器內，攪拌混合均勻，形成合金粉末；將上述合金粉末填充到預制模中，用8 12tf/cm2的壓力下壓制成合金鋼質的坯料，壓力最佳為9 IOtf/ cm 2 ;將上述壓制成形的坯料用1100 1160°C的高溫燒結，并在還原性氣體中保溫1.5 3h，燒結溫度最佳為1110 1140°C，保溫時間最佳為2 2.5h，然后，通過水套冷卻至室溫；把上述已燒結成形的坯料放入精整模內擠壓；對上述擠壓后的半成品進行局部切削、修整成形。通過上述工藝方法可最經濟地批量制造出新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座。下面是制造新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座的實施例。通過實施例可了解在不同配比及不同工藝條件下新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座性能的影響。實施例1:
向預制模中填充經密封攪拌混合均勻的粒度> 100目的的合金粉末材料，各成分按重量配比為4.5% Cu,3% Ni,2.5% Mo、1.0% C、0.5%硬脂酸鋅，其余為Fe粉；在IOtf/cm 2下壓制成合金鋼質的坯料；坯料用1150±5°C的高溫燒結，并在還原性氣體中保溫2.5h，然后通過水套冷卻至室溫；把已成形的坯料置入精整模中擠壓；對擠壓后的半成品進行局部切肖IJ、修整成形。本實施例與現有技術相比，工藝簡單，節省大量原材料，提高加工精度，但所使用粉末冶金材料中加入的銅、鎳、鑰等較貴重的有色金屬較多，材料成本較高；抗拉強度、抗疲勞強度、耐磨性等綜合機械性能仍有待提高。實施例2
向預制模中填充經密封攪拌混合均勻的粒度> 100目的的合金粉末材料，各成分按重量配比為 2.5% Cu、1.5% N1、l% Mo,2% T1、1.0% C、0.5%硬脂酸鋅，其余為 Fe 粉；在 IOtf/cm2下壓制成合金鋼質的坯料；坯料用1110±5°C的高溫燒結，并在還原性氣體中保溫
2.5h，然后通過水套冷卻至室溫；把已成形的坯料置入精整模中擠壓；對擠壓后的半成品進行局部切削、修整成形。本實施例與實施例1相比，減少了 Cu、N1、Mo等較貴重的有色金屬的用量，降低了燒結溫度，抗拉強度、抗疲勞強度略有提高，耐磨性和耐蝕性明顯提高；燒結后的半成品體積變化接近于零，可獲得較高的尺寸精度。實施例3
向預制模中填充經密封攪拌混合均勻的粒度> 100目的的合金粉末材料，各成分中Cu、N1、Mo、T1、C、硬脂酸鋅的重量配比與實施例2相同，另按重量配比加入0.5%稀土元素La，其余為Fe粉，稀土元素La以稀土化合物La2O3的形式加入；以后的工藝與實施例2相同。本實施例與實施例2相比，制品的主要機械性能大大提高:抗拉強度增大一倍，沖擊功增大兩倍，鍛態金相組織珠光體含量達到90%，其它指標如硬度、伸長率都有明顯的提聞。
權利要求
1.一種新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座制造方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)將粒度彡100目的下列原料按重量百分比配料:2.5 4.5% CuU.5 3.5% N1、I 3% Mo,2 3.5% T1、l% C、0.5 1%稀土元素La、0.5%硬脂酸鋅，其余為Fe粉； (2)將以上原料放入密閉容器內，攪拌混合均勻，形成合金粉末； (3)將上述合金粉末填充到預制模中，用8 12tf/cm2的壓力下壓制成合金鋼質的坯 料； (4)將上述壓制成形的坯料用1100 1160°C的高溫燒結，并在還原性氣體中保溫1.5 3h，然后，通過水套冷卻至室溫； (5)把上述已燒結成形的坯料放入精整模內擠壓； (6)對上述擠壓后的半成品進行局部切削、修整成形。
2.根據權利要求1所述的新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座制造方法，其特征在于:所述步驟(I)的合金粉末中，Cu的含量為3 4%，Ni的含量為2 3%，Mo的含量為1.5 2.5%, Ti的含量為2.5 3%，所述稀土元素La以稀土化合物La2O3的形式加入。
3.根據權利要求1所述的新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座制造方法，其特征在于:所述步驟(3)的壓力為9 IOtf/ cm 2。
4.根據權利要求1所述的新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座制造方法，其特征在于:所述步驟(4)的燒結溫度為1110 1140°C，保溫時間為2 2.5h。
全文摘要
本發明公開了一種新能源汽車變速器換檔機構異形粉末冶金支座制造方法，本發明應用粉末冶金技術，在鐵基材料上加入C、Cu、Ni、Mo、Ti等合金元素和稀土元素La，制成合金鋼性質的坯料，經高溫燒結、冷卻、精整模擠壓，最后少量切削、修整定型。本發明工藝簡單，貴重的有色金屬添加量少，材料利用率高，節省工時，無需要淬火就能滿足強度和耐磨要求，克服了因淬火帶來的變形、變色缺陷，制造成本低，制造精度高，抗拉強度、抗疲勞強度和耐磨性等綜合機械性能高。本發明生產效率高，綜合成本低。
文檔編號B22F3/16GK103111620SQ20111036571
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者錢軍, 徐迅, 唐建美 申請人:泰州市科誠汽車零配件有限公司