权利要求
1.一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，其特征在于：包括：
S1：将Fe-Cu-C系粉末冶金材料，通过500公斤双锥混料机混合30分钟;
S2：使用200T成型压机，模具上一下二结构，摩擦芯杆压制，压制力为50KN，获取粉末压制件，粉末压制件一次成型ø8孔和ø12孔，粉末压制件密度为6.9-7.0g/m³;
S3：烧结工序温度1120℃，烧结25-30分钟进入冷却;
S4：渗碳热处理，碳势0.6%，淬火温度850℃，淬火油温60℃，保温时间90分钟，回火温度180℃，回火时间120分钟;
S5：通过钻孔工序加工ø7孔以及两个ø3孔，并通过精加工工序，处理孔体内壁，获取烧结件。
2.根据权利要求1所述的一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，其特征在于：包括步骤S3A：使用网带式烧结炉在氨分解保护气氛下烧结，预热区温度750℃，高温区温度1120℃，在高温区烧结25-30分钟进入冷却，网带速度100mm/min。
3.根据权利要求1所述的一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，其特征在于：包括步骤S3B：使用箱式炉烧结，粉末压制件倾斜，角度限位杆(1)、扭转支撑限位杆(2)分别支撑粉末压制件中管拐角端，粉末压制件分两次烧结。
4.根据权利要求3所述的一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，其特征在于：步骤S3B中，粉末压制件的长边中心线为工件中心线(200)，所述角度限位杆(1)、所述扭转支撑限位杆(2)圆心连线为限位斜线(100)，所述工件中心线(200)在垂直线的倾斜方向与所述限位斜线(100)在垂直线的倾斜方向相反。
5.根据权利要求4所述的一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，其特征在于：步骤S3B中，所述角度限位杆(1)、所述扭转支撑限位杆(2)的水平间距小于粉末压制件的最窄端宽度。
6.根据权利要求3所述的一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，其特征在于：粉末压制件开设ø7孔的一端位于所述扭转支撑限位杆(2)的上方。
7.根据权利要求1所述的一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，其特征在于：粉末压制件的ø12孔内穿入有中心杆(3)，所述中心杆(3)上穿插有多个粉末压制件。
8.根据权利要求1所述的一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，其特征在于：还包括步骤S5的预处理步骤：震动光饰机使用不锈钢掐丝磨料，光饰烧结件20分钟，超声波清洗机清洗30分钟，频率40-50Hz，介质为碳氢。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及粉末冶金技术领域，具体是一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺。
背景技术
[0002]调整臂产品形状复杂，前期采用HT250铸造工艺制作毛坯，通过切削加工保证图纸和使用要求。生产效率低下，加工制作成本较高。
[0003]发电机调整臂通过调整驱动轮的皮带张紧力来实现其功能，发电机调整臂为狭长工件。调整臂端部受力后，在长力臂的作用下，调整臂承载的作用力翻倍增加。因此调整臂如果采用粉末冶金的方式进行加工，需要满足抗拉强度符合使用需求。
[0004]请参阅图1、图2，调整臂的两个杆体的宽度在7mm左右，厚度在15.5mm左右，杆体形状近似长方体，整体长度达到81mm左右，形状狭长。形态导致调整臂压合成型后的摆放与烧结位姿难以控制。压合成型的调整臂ø12孔管为圆柱形，ø12孔管无法水平与接触面接触并且向一端倾斜，此时ø12孔管与接触面的接触面积为一个点。未烧结的ø12孔管强度低易破裂变形，从而导致烧结后的尺寸、规格不满足需求。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺，包括：
S1：将Fe-Cu-C系粉末冶金材料，通过500公斤双锥混料机混合30分钟;
S2：使用200T成型压机，模具上一下二结构，摩擦芯杆压制，压制力为50KN，获取粉末压制件，粉末压制件一次成型ø8孔和ø12孔，粉末压制件密度为6.9-7.0g/m³;
S3：烧结工序温度1120℃，烧结25-30分钟进入冷却;
S4：渗碳热处理，碳势0.6%，淬火温度850℃，淬火油温60℃，保温时间90分钟，回火温度180℃，回火时间120分钟;
S5：通过钻孔工序加工ø7孔以及两个ø3孔，并通过精加工工序，处理孔体内壁，获取烧结件。
[0007]作为本发明再进一步的方案：包括步骤S3A：使用网带式烧结炉在氨分解保护气氛下烧结，预热区温度750℃，高温区温度1120℃，在高温区烧结25-30分钟进入冷却，网带速度100mm/min。
[0008]作为本发明再进一步的方案：包括步骤S3B：使用箱式炉烧结，粉末压制件倾斜，角度限位杆、扭转支撑限位杆分别支撑粉末压制件中管拐角端，粉末压制件分两次烧结。
[0009]作为本发明再进一步的方案：步骤S3B中，粉末压制件的长边中心线为工件中心线，所述角度限位杆、所述扭转支撑限位杆圆心连线为限位斜线，所述工件中心线在垂直线的倾斜方向与所述限位斜线在垂直线的倾斜方向相反。
[0010]作为本发明再进一步的方案：步骤S3B中，所述角度限位杆、所述扭转支撑限位杆的水平间距小于粉末压制件的最窄端宽度。
[0011]作为本发明再进一步的方案：粉末压制件开设ø7孔的一端位于所述扭转支撑限位杆的上方。
[0012]作为本发明再进一步的方案：粉末压制件的ø12孔内穿入有中心杆，所述中心杆上穿插有多个粉末压制件。
[0013]作为本发明再进一步的方案，还包括步骤S5的预处理步骤：震动光饰机使用不锈钢掐丝磨料，光饰烧结件20分钟，超声波清洗机清洗30分钟，频率40-50Hz，介质为碳氢。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用此工艺对发电机调整臂粉末冶金加工，克服由于粉末冶金内部存在难以完全消除的孔隙，孔隙会严重影响调整臂的抗拉强度的问题。使最终的发电机调整臂极限抗拉强度可达到620-700Mpa，表面硬度达到HRC35-HRC45，满足了使用需求同时采用粉末冶金制作高度公差可保证在0.2mm以内，ø8和ø12孔一次性成型，不需二次加工、产品外形一致性较高，加工成本降低30%左右。
[0015]其次针对发电机调整臂的粉末压制体，利用角度限位杆、扭转支撑限位杆即可实现发电机调整臂支撑的功能。发电机调整臂烧结后，体积缩小，发电机调整臂受到异形部的重力影响，发电机调整臂以扭转支撑限位杆为中心发生角度旋转，角度限位杆与直杆部进行滑动，依然能够实现固定。增加烧结过程中保护气氛与发电机调整臂的接触面，并且克服发电机调整臂的烧结体积变化实现动态固定以及快速批量取出，便于加工流转。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为一种用于发电机调整臂的加工图纸;
图2为一种用于发电机调整臂的另一个角度的加工图纸;
图3为一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺的箱式炉烧结示意图;
图4为一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺中发电机调整臂在箱式炉烧结的姿态示意图;
图5为一种用于发电机调整臂的粉末冶金工艺在箱式炉烧结的姿态整体示意图;
图6为发电机调整臂水平摆放的姿态整体示意图;
图中：100、限位斜线;200、工件中心线;1、角度限位杆;2、扭转支撑限位杆;3、中心杆。
具体实施方式
[0018]请参阅图1-图6：
实施例一：
原产品使用HT250制作其力学性能抗拉强度：250Mpa，硬度：HB209。
[0019]本实施例包括以下步骤：
S1：依据MPIF35标准，选用粉末冶金材料选择Fe-Cu-C系粉末冶金材料，对应牌号FC-0208，通过500公斤双锥混料机混合30分钟，工艺采用成型-烧结-热处理;
S2：使用200T成型压机，模具上一下二结构，摩擦芯杆压制，压制力为50KN，获取粉末压制件，粉末压制件一次成型ø8孔和ø12孔，粉末压制件密度为6.9-7.0g/m³;
S3A：使用网带式烧结炉在氨分解保护气氛下烧结，预热区温度750℃，高温区温度1120℃，在高温区烧结25-30分钟进入冷却，网带速度100mm/min，其烧结状态抗拉强度达到450-500Mpa，硬度可达75HRB;
S4：渗碳热处理，碳势0.6%，淬火温度850℃，淬火油温60℃，保温时间90分钟，回火温度180℃，回火时间120分钟;最终材料极限抗拉强度可达到620-700Mpa，表面硬度HRC35-HRC45;
步骤S5的预处理步骤：震动光饰机使用不锈钢掐丝磨料，光饰烧结件20分钟，超声波清洗机清洗30分钟，频率40-50Hz，介质为碳氢;
S5：通过钻孔工序加工ø7孔以及两个ø3孔，并通过精加工工序，处理孔体内壁，获取烧结件;
产品成本方面：铸造毛坯精度较低，内孔及高度尺寸全部依靠后期加工完成，加工成本较高。采用粉末冶金制作高度公差可保证在0.2mm以内，ø8和ø12孔一次性成型，不需二次加工，而且产品外形一致性较高。加工成本降低30%左右。
[0020]实施例二：
实施例二与实施例一的区别在于步骤S3A替换为步骤S3B。
[0021]步骤S3B：使用箱式炉烧结，粉末压制件倾斜，角度限位杆1、扭转支撑限位杆2分别支撑粉末压制件中管拐角端，粉末压制件分两次烧结。
[0022]请参阅图5，发电机调整臂以ø12孔为中心，两侧均设置有杆体。发电机调整臂的异形端质量远大于直杆部质量。
[0023]通过图2可以看出，发电机调整臂的两端宽度分别为16.8mm和17mm，而ø12孔管长度达到了20mm。进一步的，请参阅图1，异形端长度达到了43mm，直杆部长度达到了38mm。异形端质量又大于直杆部，由此可以获知，如果发电机调整臂水平摆放，ø12孔管端面与接触面接触，异形端一定会向一侧倾斜并与接触面接触。
[0024]已知ø12孔管为圆柱形，ø12孔管无法水平与接触面接触并且向一端倾斜，此时ø12孔管与接触面的接触面积为一个点。未烧结的ø12孔管强度低易破裂变形，如果ø12孔管的倒角一次冲压成型，ø12孔管按照图6所示倾斜，依然是点接触。点接触压强增加，存在损坏风险。
[0025]箱式炉采用耐高温托盘作为载具，发电机调整臂依次水平摆放多层，除了存在上述问题外，还存在收集问题。收集时，需要将每个托盘上的发电机调整臂进行收集，无法实现快速收集。
[0026]因此实施例利用了发电机调整臂的质量分布特性，设计了一种全新的支撑结构，解决发电机调整臂的支撑问题和取用问题，且结构简单。
[0027]原理解释前，在此解释限位斜线100和工件中心线200。
[0028]通过图4可以看出，发电机调整臂为长条形结构，工件中心线200位于ø12孔管中轴线中点，工件中心线200与ø发电机调整臂的直杆部平面平行。
[0029]本实施例利用角度限位杆1、扭转支撑限位杆2即可实现发电机调整臂支撑。图4中显示的平面为xOy平面，z向垂直于xOy平面，因此z向在图4中的xOy平面中显示为点。
[0030]工件中心线200在xOy平面向左旋转倾斜，限位斜线100在xOy平面向右旋转倾斜。限位斜线100、工件中心线200的交点位于ø12孔管中轴线中点。
[0031]通过图2可以看出，ø12孔管与直杆部、异形端均具有拐角，因此以拐角为中心，利用异形端与直杆部的质量差实现发电机调整臂的平衡。
[0032]粉末压制件开设ø7孔的一端位于扭转支撑限位杆的上方，通过图1可以看出，ø7孔位于异形端。扭转支撑限位杆2位于ø12孔管与异形端的拐角底部，异形端位于下方，异形端重力大于直杆部。此姿态下，发电机调整臂的运动趋势是以扭转支撑限位杆2为中心向右侧旋转。角度限位杆1定位在ø12孔管与直杆部的拐角顶部，由于限位斜线100与工件中心线200倾斜方向相反，角度限位杆1恰好阻隔了直杆部的旋转方向，实现发电机调整臂定位平衡。发电机调整臂烧结后，体积缩小，发电机调整臂受到异形部的重力影响，发电机调整臂以扭转支撑限位杆2为中心发生角度旋转，角度限位杆1与直杆部进行滑动，依然能够实现固定。并且随着发电机调整臂缩小，发电机调整臂强度增加。工件中心线200不断接近垂直，ø12孔管受到的重力影响逐渐增加。因此不会影响到ø12孔管出现变形问题。且ø12孔管的壁厚为3mm，相对于拐角尖端宽度来说，3mm的壁厚极大的增加了ø12孔管受力的抗变形能力。
[0033]设置上述方式的理由为：如果采用相匹配的定位结构，例如在托盘底部开设孔体收纳发电机调整臂。此时发电机调整臂的底面与接触面始终接触，空气流通不良。
[0034]上述方式可以最大化发电机调整臂暴露在保护气氛中的面积，烧结前，角度限位杆1、扭转支撑限位杆2能够对发电机调整臂实现准确卡位。发电机调整臂烧结后缩小体积时，角度限位杆1、扭转支撑限位杆2依然能够实现定位。
[0035]角度限位杆1、扭转支撑限位杆2的水平间距小于粉末压制件的最窄端宽度，粉末压制件的最窄端宽度为图4中上方直杆部的宽度。由于ø12孔管长度大于直杆部的宽度，当角度限位杆1、扭转支撑限位杆2的水平间距小于粉末压制件的最窄端宽度时，电机调整臂无法垂直，进而电机调整臂无法掉落。
[0036]为了提高收集的便利性，请参阅图5，图5中展示了中心杆3的数量和一列电机调整臂，多列电机调整臂沿着中心杆3等距分布。中心杆3的直径小于ø12孔管，ø12孔管收缩后，以及ø12孔管倾斜角度变化后，ø12孔管内壁也无法与中心杆3接触。加工完成后，抽离角度限位杆1、扭转支撑限位杆2。以ø12孔管与中心杆3配合获取多串电机调整臂，从而进行清洗或者抛光或者其他工序流转。
[0037]以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
说明书附图(6)
