一種帶密封腔粉末冶金零件的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及粉末冶金零件的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種帶密封腔粉末冶金零件的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)零件的要求越來(lái)越高，受成本、交貨周期和噪音等方面的影 響，機(jī)械加工的零件往往難W滿足要求。粉末冶金是一項(xiàng)能制造形狀復(fù)雜零件的技術(shù)，具有 節(jié)省原材料、節(jié)能、省工的特點(diǎn)，適合于大批量生產(chǎn)。
[0003]目前采用常規(guī)的粉末冶金工藝尚不能直接成型帶密封腔粉末冶金零件，運(yùn)是由于 粉末冶金成型工藝的特性決定的。一般情況來(lái)說(shuō)，采用粉末冶金工藝制造一個(gè)密閉密封腔 的思路是分別成型上下兩個(gè)密封腔蓋，再成型一個(gè)密封腔基體，再將Ξ者進(jìn)行裝配，或采用 密封圈，使用螺栓壓緊，達(dá)到密封的效果。但是，此種連接方式會(huì)導(dǎo)致密封腔的密封性較差， 難W滿足高壓力環(huán)境的要求，且制備成本較高，難W滿足大批量生產(chǎn)的需求。
[0004] 因此，對(duì)于目前帶密封腔粉末冶金零件的制備方法，有待于做進(jìn)一步的改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種帶密封腔粉末冶金 零件的制備方法，該方法制備的零件密封性能好，且制備方法簡(jiǎn)單、制備成本低，可進(jìn)行大 批量生產(chǎn)。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種帶密封腔粉末冶金零件的制 備方法，其特征在于包括W下步驟：
[0007] (1)設(shè)計(jì)材料組成：
[0008] 按質(zhì)量百分比計(jì)，密封腔基體所采用的材料包括W下組分：碳0~1. 0%，銅0~ 5%，儀0~15%，鋼0~3%，銘0~20%，5%W下的其它元素W及余量的鐵；
[0009] 按質(zhì)量百分比計(jì)，密封腔蓋所采用的材料包括W下組分：碳0~1.0%，銅0~ 5%，儀0~15%，鋼0~3%，銘0~20%，5%W下的其它元素W及余量的鐵；
[0010] 上述密封腔基體與密封腔蓋所采用的材料相同或不同；
[0011] (2)壓制：將上述密封腔基體材料或密封腔蓋材料壓制成密度為6. 0~7. 3g/cm3 的密封腔基體或密封腔蓋；
[0012] 其中，所述密封腔基體上成型有一頂部開(kāi)口的內(nèi)腔，該內(nèi)腔的頂部邊緣向外成型 有第一臺(tái)階，所述密封腔蓋的底部成型有與第一臺(tái)階相配合卡接的凸沿，且該凸沿的高度 與所述第一臺(tái)階的高度相等，所述第一臺(tái)階的頂部邊緣繼續(xù)向外延伸形成為第一斜面或第 二臺(tái)階；
[0013] 當(dāng)?shù)谝慌_(tái)階頂部具有第一斜面時(shí)，所述密封腔基體與密封腔蓋裝配完成狀態(tài)下， 所述密封腔蓋的外周成型為自凸沿頂部向上逐漸遠(yuǎn)離第一斜面的第二斜面，第二斜面與第 一斜面高度相等，該第二斜面與第一斜面之間構(gòu)成V形的焊接劑容置槽；
[0014] 當(dāng)?shù)谝慌_(tái)階頂部具有第二臺(tái)階時(shí)，所述密封腔基體與密封腔蓋裝配完成狀態(tài)下， 所述凸沿上方的密封腔蓋外周成型有向內(nèi)收縮的凹陷部，凹陷部與第二臺(tái)階高度相等，該 凹陷部與第二臺(tái)階之間構(gòu)成U形的焊接劑容置槽；
[0015] (3)燒結(jié)：將密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起，將針焊劑放置在V形或U形 的焊接劑容置槽中，并將該整體放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行針焊燒結(jié)，針焊燒結(jié)溫度在1000~ 1300°C，保溫時(shí)間為5~50分鐘；
[0016] (4)加工：焊接后根據(jù)圖紙尺寸和精度，對(duì)零件進(jìn)行必要的機(jī)加工。
[0017] 作為優(yōu)選，所述第一臺(tái)階的內(nèi)側(cè)壁距密封腔基體內(nèi)腔的內(nèi)側(cè)壁之間的垂直距離為 0. 5 ~30mm。
[0018] 優(yōu)選地，所述第二臺(tái)階的內(nèi)側(cè)壁距第一臺(tái)階的內(nèi)側(cè)壁之間的垂直距離為0.5~ 30mm，所述凹陷部的外周壁距凸沿的外周壁之間的垂直距離為0. 5~30mm。
[0019] 優(yōu)選地，所述凸沿的外周壁距第一臺(tái)階的內(nèi)側(cè)壁之間的垂直距離為0. 05~4mm。
[0020] 優(yōu)選地，所述第一斜面成型為上端大、下端小的錐形臺(tái)狀，對(duì)應(yīng)的，所述第二斜面 成型為上端小、下端大的錐形臺(tái)狀，且各錐形臺(tái)的錐度均為10~60°。
[0021] 優(yōu)選地，所述凸沿的外周壁上間隔布置有1~15個(gè)定位凸臺(tái)，該定位凸臺(tái)的高度 為0. 025~15mm，裝配完成狀態(tài)下，所述定位凸臺(tái)與第一臺(tái)階的內(nèi)周壁緊密相抵。
[0022] 優(yōu)選地，當(dāng)零件密度低于7. 2g/cm3時(shí)，在加工完成后對(duì)零件的密封腔進(jìn)行蒸汽處 理?；蛘?，如果零件的材料為不誘鋼時(shí)，可W采用浸滲樹(shù)脂方式進(jìn)行密封。
[0023] 優(yōu)選地，所述的焊接劑為采用儀基、銅基或銀基合金粉末壓制而成的針焊劑或針 焊膏。
[0024] 優(yōu)選地，燒結(jié)時(shí)所采用的燒結(jié)爐為網(wǎng)帶爐、真空爐、推桿爐、鐘罩爐中的一種。
[0025] 優(yōu)選地，燒結(jié)時(shí)采用氮基氣體、純氨氣體、吸熱性氣氛中的任意一種作為助焊氣。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種利用粉末冶金工藝制備 具有密封腔的粉末冶金零件的全新方法，與現(xiàn)有技術(shù)的非粉末冶金工藝相比，本發(fā)明省去 了后續(xù)密封腔基體與密封腔蓋的組裝裝配工序，在燒結(jié)焊接過(guò)程中直接形成具有密封腔的 零件，不僅大大縮短了生產(chǎn)周期、降低了生產(chǎn)成本，也使得密封腔的密封性得到有效提高； 同時(shí)，采用本發(fā)明對(duì)密封腔基體與密封腔蓋設(shè)置的配合結(jié)構(gòu)，可在燒結(jié)焊接前使二者達(dá)到 精確定位，簡(jiǎn)化了焊接的工藝步驟，且經(jīng)過(guò)燒結(jié)焊接過(guò)程中形成密封腔后的零件整體連接 強(qiáng)度好，使用壽命長(zhǎng)，可進(jìn)行大批量生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1、3、5、7、9、11、13、15中密封腔基體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[002引圖2為圖1的剖視圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例1、3、5、7、9、11、13、15中密封腔蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖4為本實(shí)施例1、3、5、7、9、11、13、15中密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起的結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0031] 圖5為圖4的剖視圖；
[0032] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例2、4、6、8、10、12、14、16中密封腔基體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖7為圖6的剖視圖；
[0034] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例2、4、6、8、10、12、14、16中密封腔蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖9為圖8的剖視圖；
[0036] 圖10為本實(shí)施例2、4、6、8、10、12、14、16中密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖11為圖10的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[003引 W下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0039] 本發(fā)明的密封腔基體1、密封腔蓋2結(jié)構(gòu)可W如圖1~5所示，密封腔基體1上成 型有一頂部開(kāi)口的內(nèi)腔11，該內(nèi)腔11的頂部邊緣向外成型有第一臺(tái)階12，密封腔蓋2的底 部成型有與第一臺(tái)階12相配合卡接的凸沿21，且該凸沿21的高度與第一臺(tái)階12的高度相 等，第一臺(tái)階12的頂部邊緣繼續(xù)向外延伸形成為第二臺(tái)階15,密封腔基體1與密封腔蓋2 裝配完成狀態(tài)下，凸沿21上方的密封腔蓋2外周成型有向內(nèi)收縮的凹陷部22,凹陷部22與 第二臺(tái)階15高度相等，該凹陷部22與第二臺(tái)階15之間構(gòu)成U形的焊接劑容置槽200。第 一臺(tái)階12的內(nèi)側(cè)壁距密封腔基體內(nèi)腔11的內(nèi)側(cè)壁之間的垂直距離為0. 5~30mm。第二臺(tái) 階15的內(nèi)側(cè)壁距第一臺(tái)階12的內(nèi)側(cè)壁之間的垂直距離為0. 5~30mm，凹陷部22的外周 壁距凸沿21的外周壁之間的垂直距離為0. 5~30mm。凸沿21的外周壁距第一臺(tái)階12的 內(nèi)側(cè)壁之間的垂直距離為0. 05~4mm。凸沿21的外周壁上間隔布置有1~15個(gè)定位凸 臺(tái)211，該定位凸臺(tái)211的高度為0. 025~15mm，裝配完成狀態(tài)下，定位凸臺(tái)211與第一臺(tái) 階12的內(nèi)周壁緊密相抵。
[0040]本發(fā)明的密封腔基體1、密封腔蓋2結(jié)構(gòu)也可W如圖6~1