一種粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法，包括將鋼材軸插入到粉末冶金制品的通孔中；在所述鋼材軸和粉末冶金制品的通孔的連接處加入釬焊材料；將所述鋼材軸、粉末冶金制品及釬焊材料于500~1200℃的條件下燒結(jié)，焊接所述鋼材軸與粉末冶金制品。本發(fā)明的粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法簡(jiǎn)便易行、具有較高的強(qiáng)度；并且既能保證較高的精確度、又有利于節(jié)約成本。
【專利說明】一種粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，涉及一種通孔與鋼材軸的連接方法，尤其涉及一種粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來說，金屬材料之間的連接多使用焊接，而對(duì)于來說粉末冶金材料，使用常規(guī)的焊接工藝是很困難的，這時(shí)由于焊接時(shí)局部溫度過高，而粉末冶金制品存在著孔隙，孔隙里存在著微量的水份及防銹油脂等，受熱后瞬間膨脹，會(huì)在焊接的周邊形成爆裂現(xiàn)象，所以傳統(tǒng)的粉末冶金制品的通孔與鋼材軸之間的連接方法是通孔與軸采用過盈壓裝或者圓銷定位等扭力傳動(dòng)方式。
[0003]但是，過盈壓裝勢(shì)必對(duì)軸及通孔的精度提出很高的要求，管控成本會(huì)很高，且通孔的壁的厚度不能太薄，否則易裂開，更為重要的是，過盈壓裝后，通孔與軸之間僅有過盈時(shí)的漲緊力，故鋼材軸傳動(dòng)時(shí)的扭力不能過大，否則會(huì)造成軸與通孔打滑。
[0004]而圓銷定位傳動(dòng)的裝配方式是在軸中間加工一個(gè)孔，通孔的背面沉一個(gè)臺(tái)階凹槽，裝配時(shí)在軸上穿一根圓銷，再連同軸一起裝入到通孔及凹槽。這種裝配方式的局限性在于:1、當(dāng)傳動(dòng)軸的尺寸過小時(shí)，由于圓銷作為扭力傳遞載體不能過小，造成軸中間的孔也不能過小，導(dǎo)致軸中間有孔處的兩邊的壁厚較薄，在受力傳動(dòng)時(shí)，容易沿著孔邊沿最薄的地方裂開；2、在通孔方面，為了要保證通孔與后端面的傳動(dòng)比較順暢，凹槽的深度必須超過傳動(dòng)圓銷的直徑，所以，通孔就必須有一定的厚度要求；3、由于軸與通孔是間隙配合，通孔與軸的垂直度及其精度都很難保證；4、由于結(jié)構(gòu)的限制，裝配上也存在一定的局限性。
[0005]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種簡(jiǎn)便易行、具有較高強(qiáng)度的粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的連接方法難度太大、硬度不夠。
[0007]本發(fā)明提供的一種粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法，包括以下步驟: 步驟1，將鋼材軸插入到粉末冶金制品的通孔中；
步驟2，在所述鋼材軸和粉末冶金制品的通孔的連接處加入釬焊材料；
步驟3，將所述鋼材軸、粉末冶金制品及釬焊材料于50(Tl20(rC的條件下燒結(jié)，焊接所述鋼材軸與粉末冶金制品。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施方式中，所述粉末冶金制品為粉末冶金制成的齒輪。
[0009]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述步驟I中鋼材軸與所述粉末冶金制品的通孔之間形成過盈連接。
[0010]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述步驟I中鋼材軸與所述粉末冶金制品的通孔之間形成間隙連接。[0011]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述間隙連接形成的間隙為0.01-0.1mm。
[0012]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，還包括插銷，所述步驟I中的鋼材軸上設(shè)有銷孔，所述粉末冶金制品上設(shè)有凹槽，所述插銷插入所述銷孔并置于所述凹槽中。[0013]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述步驟2中的釬焊材料為銅基、銀基、鋁基或
鎳基合金。
[0014]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述步驟3中燒結(jié)在高溫爐或真空爐中進(jìn)行。
[0015]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述步驟3中燒結(jié)在保護(hù)氣氛網(wǎng)帶爐中進(jìn)行。
[0016]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述步驟3中還包括將燒結(jié)后的制品經(jīng)淬火或浸油后處理。
[0017]本發(fā)明的粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法簡(jiǎn)便易行、具有較高的強(qiáng)度；并且既能保證較高的精確度、又有利于節(jié)約成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中的通孔及軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中的通孔及軸通過插銷連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做具體闡釋。
[0020]本發(fā)明的實(shí)施例的一種粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法，包括以下步驟:
步驟1，如圖1中所示，將鋼材軸I插入到粉末冶金制品2的通孔3中；
步驟2，在鋼材軸和粉末冶金制品的通孔的連接處加入釬焊材料；
步驟3，將鋼材軸、粉末冶金制品及釬焊材料于50(Tl200°C的條件下燒結(jié)，焊接鋼材軸與粉末冶金制品。
[0021]本發(fā)明客服了焊接局部高溫導(dǎo)致的粉末冶金制品爆裂的問題，通過釬焊將通孔和鋼材軸固接在一起。燒結(jié)時(shí)，由于高溫下分子間擴(kuò)散，通孔基體及鋼材軸合金化，形成新的組織，增強(qiáng)了通孔與軸的粘結(jié)牢度，從而確保軸與通孔的軸向脫拔力;并且由于釬焊材料在高溫時(shí)擴(kuò)散，提高了粉末冶金制品的密度從而增加了粉末冶金制品的強(qiáng)度。本發(fā)明的粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法簡(jiǎn)便易行、具有較高的強(qiáng)度；并且既能保證較高的精確度、又有利于節(jié)約成本。
[0022]在本發(fā)明的實(shí)施例中，粉末冶金制品為粉末冶金制成的齒輪。齒輪上具有通孔，是日常生產(chǎn)中較常使用的粉末冶金制品。
[0023]如圖1中所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟I中鋼材軸與粉末冶金制品的通孔之間形成過盈連接。過盈連接可以很好的控制通孔與軸的垂直度及尺寸，此處過盈連接并不需要很大的過盈量，只要能控制住尺寸精度即可。
[0024]另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟I中鋼材軸與粉末冶金制品的通孔之間也可形成間隙連接，并優(yōu)選間隙連接形成的間隙為0.01-0.lmm。間隙連接比較簡(jiǎn)便，能夠快速的將鋼材軸插入到通孔中。
[0025]如圖2中所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，還可以包括插銷4，步驟I中的鋼材軸I上設(shè)有銷孔，粉末冶金制品2上設(shè)有凹槽，插銷插入銷孔并置于所述凹槽中。即可以通過插銷連接鋼材軸與通孔。
[0026]在本發(fā)明實(shí)施例的粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法中，所述步驟2中的釬焊材料為銅基、銀基、鋁基或鎳基合金。釬焊材料的熔點(diǎn)應(yīng)低于燒結(jié)時(shí)的溫度，并且應(yīng)具有良好的潤(rùn)濕性和填縫能力，能與粉末冶金制品相互擴(kuò)散，還應(yīng)具有一定的力學(xué)性能和物理化學(xué)性能，以滿足燒結(jié)制品的使用性能要求。
[0027]在本發(fā)明實(shí)施例的粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法中，步驟3中燒結(jié)在高溫爐或真空爐中進(jìn)行。并優(yōu)選步驟3中燒結(jié)是在保護(hù)氣氛網(wǎng)帶爐中進(jìn)行。保護(hù)氣氛網(wǎng)帶爐主要用于粉末冶金制品在保護(hù)氣氛中的燒結(jié)及其他熱處理工藝。
[0028]此外，在本發(fā)明實(shí)施例的粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法中，步驟3中還包括將燒結(jié)后的制品經(jīng)淬火或浸油后處理。以取得較高的尺寸要求精度和較高的硬度、耐磨性。
[0029]本發(fā)明的實(shí)施例的粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法所制成的燒結(jié)制品經(jīng)檢驗(yàn)，其通孔與鋼材軸的軸向脫拔力大于20KN。
[0030]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種粉末冶金制品的通孔與鋼材軸的連接方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，將鋼材軸插入到粉末冶金制品的通孔中；步驟2，在所述鋼材軸和粉末冶金制品的通孔的連接處加入釬焊材料；步驟3，將所述鋼材軸、粉末冶金制品及釬焊材料于50(Tl20(rC的條件下燒結(jié)，焊接所 述鋼材軸與粉末冶金制品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉末冶金制品為粉末冶金制成的齒輪。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中鋼材軸與所述粉末冶金制品的 通孔之間形成過盈連接。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中鋼材軸與所述粉末冶金制品的 通孔之間形成間隙連接。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述間隙連接形成的間隙為0.oro. 1mm。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括插銷，所述步驟1中的鋼材軸上設(shè)有 銷孔，所述粉末冶金制品上設(shè)有凹槽，所述插銷插入所述銷孔并置于所述凹槽中。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2中的釬焊材料為銅基、銀基、鋁基 或鎳基合金。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3中燒結(jié)在高溫爐或真空爐中進(jìn)行。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟3中燒結(jié)在保護(hù)氣氛網(wǎng)帶爐中進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3中還包括將燒結(jié)后的制品經(jīng)淬 火或浸油后處理。
【文檔編號(hào)】B23K1/008GK103521867SQ201210232410
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】黃家聲, 楊百元, 韋君良, 朱衛(wèi)國(guó), 凌怡民 申請(qǐng)人:上海家聲汽車零部件有限公司