汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)用的擺動凸輪的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬粉末注射成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)用的擺動凸輪的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)用的擺動凸輪習(xí)慣稱為汽車轉(zhuǎn)向面凸輪，是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要零部件之一，其功用是:對汽車方向盤的高度和位置調(diào)整并將方向盤鎖定在調(diào)整后的位置。
[0003]由于汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)用的擺動凸輪的體積較小、形狀復(fù)雜并且精度要求極為嚴苛，因而采用傳統(tǒng)的機械加工方式存在加工難度大、效率低并且成本高的問題。如果利用精密鑄造，由于無法一次滿足精度要求，需進行二次加工，從而影響加工效率，并且精密鑄造的致密度欠缺，強度難以保證。
[0004]在公開的中國專利文獻中可見諸前述擺動凸輪的加工方法的技術(shù)信息，典型的如CN101782143B推薦的“一種粉末冶金汽車轉(zhuǎn)向面凸輪及其制備方法”，該專利方案的原料及其組分為:銅0.5-2.4份、碳0.3-1份、鎳1-2份、鉬0.1-0.6份和鐵94-98.1份。方法為:先將前述原料取量混合并壓制成形，再在1050-1200°C下燒結(jié)3-3.5h (燒結(jié)過程中坯件的移動速度為100mm/min)，而后在845_860°C下滲碳2_2.5h，最后在180_185°C下回火并滲碳1-1.5h0
[0005]上述CN101782143B屬于模壓成型范疇，而模壓成型的效率相對較低，難以滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求，并且由于配方中鐵的重量份為94-98.1份，鐵含量偏高，因而耐蝕及耐疲勞性能相對脆弱，對合理使用壽命產(chǎn)生影響。
[0006]針以上述已有技術(shù)，本申請人作了有益的探索和反復(fù)的實驗，終于形成了下面將要介紹的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)用的擺動凸輪的加工方法，該方法具有加工效率高而得以滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求并且得到的擺動凸輪具有優(yōu)異的耐蝕性、耐疲勞性能而得以保障合理的使用壽命。
[0008]本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)用的擺動凸輪的加工方法，包括以下步驟:
A)備料，將按重量份數(shù)稱取的不銹鋼金屬粉末95-96份和粘結(jié)劑7-12份投入混料裝置中混勻，得到注射用原料，其中:所述的不銹鋼金屬粉末由以下質(zhì)量％的原料構(gòu)成:<0.07%的碳、彡1%的錳、彡1%的硅、彡0.023%的磷、彡0.03%的硫、15.5-18%的鉻、3-6%的鎳、3-6%的銅、0.15-0.5% 的鈮和 67.37-76.23% 的鐵；
B)注射成型，將由步驟A)得到的注射用原料引入安裝有擺動凸輪模具的注射成型機注射成型，并且控制注射成型溫度，得到擺動凸輪注射型坯； C)脫脂，先將由步驟B)得到的擺動凸輪注射型坯置于二氯甲烷中浸泡，并且控制浸泡的溫度和時間，再引入脫指爐中脫除粘結(jié)劑，并且控制脫脂溫度，得到脫脂型坯；
D)燒結(jié)，將由步驟C)得到的脫脂型坯引入燒結(jié)爐中燒結(jié)，并且控制燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間，得到待熱處理擺動凸輪；
E)熱處理，對由步驟D)得到的待熱處理擺動凸輪進行熱處理，并且控制熱處理溫度和熱處理時間，得到汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)用的擺動凸輪。
[0009]在本發(fā)明的一個具體的實施例中，步驟A)中所述的粘結(jié)劑為有機粘結(jié)劑。
[0010]在本發(fā)明的另一個具體的實施例中，所述的有機粘結(jié)劑由以下按重量份計的原料構(gòu)成:石蠟66-70份、聚乙烯25-35份和硬脂酸1_3份。
[0011]在本發(fā)明的又一個具體的實施例中，步驟B)中所述的控制注射成型的溫度是將注射成型的溫度控制為145-170°C。
[0012]在本發(fā)明的再一個具體的實施例中，步驟C)中所述的控制浸泡的溫度和時間是將浸泡的溫度和時間分別控制為55-60°C和180-450min。
[0013]在本發(fā)明的還有一個具體的實施例中，步驟C)中所述的控制脫脂溫度包括控制第一階段的脫脂溫度和控制第二階段的脫脂溫度。
[0014]在本發(fā)明的更而一個具體的實施例中，所述控制第一階段的脫脂溫度是將第一階段的脫脂溫度控制為250-450°C并且保溫70-90min，在該第一階段的脫脂過程中引入保護氣體；所述的控制第二階段的脫脂溫度是將第二階段的脫脂溫度控制為350-550°C，并且保溫 120-150min。
[0015]在本發(fā)明的進而一個具體的實施例中，所述的保護氣體為氫氣、氮氣或氬氣，氫氣、氮氣或氬氣的流量為0.8-1.2L/min。
[0016]在本發(fā)明的又更而一個具體的實施例中，步驟D)中所述的控制燒結(jié)溫度是將燒結(jié)溫度控制為1250-1300°C ;所述的控制燒結(jié)時間是將燒結(jié)時間控制為90-100min。
[0017]在本發(fā)明的又進而一個具體的實施例中，步驟E)中所述的控制熱處理溫度和熱處理時間是將熱處理溫度和熱處理時間分別控制為1050-1150°C和60-80min。
[0018]本發(fā)明提供的技術(shù)方案的技術(shù)效果之一，由于擇用了配比合理的不銹鋼金屬粉末并且將鐵的質(zhì)量％含量選擇為67.37-76.23%，因而具有優(yōu)異的耐腐蝕能力和耐疲勞性能，得以確保合理年限內(nèi)的使用壽命；之二，由于采用了注射成型，因而不僅精度高、一致性好、加工效率高，而且致密性理想。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明方法得到的汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)用的擺動凸輪的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2為圖1翻轉(zhuǎn)180°后的示意圖。
【具體實施方式】
[0021]請參見圖1和圖2，給出了擺動凸輪本體1，該擺動凸輪本體I的一端的一側(cè)構(gòu)成有一連接軸11，該連接軸11在使用狀態(tài)下通過其中央孔111與汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)相配合，在凸輪本體I的另一端構(gòu)成有一樞孔12，該樞孔12為盲孔并且在使用狀態(tài)下同樣與汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)相配合。此外在連接軸11遠離擺動凸輪本體I的一端連接有一用于供五金工具如扳手操作的六角頭112。
[0022]實施例1:
A)備料，將按重量份數(shù)稱取的不銹鋼金屬粉末95份和粘結(jié)劑5份投入混料裝置中充分混勻，得到注射用原料，其中:前述的不銹鋼金屬粉末由以下質(zhì)量％的原料構(gòu)成:0.05%的碳、0.9%的錳、1%的硅、0.02%的磷、0.01%的硫、18%的鉻、3%的鎳、4.5%的銅、0.15%的鈮和72.37%的鐵，前述粘結(jié)劑由以下按重量份計(即按重量份數(shù)配比)的原料構(gòu)成:石蠟70份、聚乙烯27份和硬脂酸3份；
B)注射成型，將由步驟A)得到的注射用原料引入安裝有擺動凸輪模具中即安裝有用于形成圖1和圖2示意的擺動凸輪本體I的模具的注射成型機注射成型，該注射成型的溫度控制為170°C，得到擺動凸輪注射型坯；
C)脫脂，先將由步驟B)得到的擺動凸輪注射型坯置于二氯甲烷中浸泡，浸泡溫度為55°C，浸泡時間為450min，再引入脫指爐中脫除有機粘結(jié)劑中的殘余石蠟、聚乙烯和硬脂酸，脫脂溫度分為兩個階段控制，第一階段將脫脂爐的溫度升至350°C，并且保溫80min，在該第一階段向脫脂爐內(nèi)引入氫氣或氬氣作為保護氣體，氫氣或氬氣的流量為lL/min，從而將有機粘結(jié)劑中的作為第一組份的殘留石蠟完全脫除，第二階段是在保溫SOmin后將溫度升至450°C，并且保溫130min，在該第二階段脫除有機粘結(jié)劑中的彼此的熔點基本相同的第二組份即聚乙烯以及第三組份即硬脂酸，得到脫脂型坯；
D)燒結(jié)，將由步驟C)得到的脫脂型坯引入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1250°C，燒結(jié)時間為lOOmin，得到待熱處理擺動凸輪；
E)熱處理，對由步驟D)得到的待熱處理擺動凸輪進行熱處理，熱處理溫度為1150°C，時間為60min，得到由圖1和圖2所示的汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)用的擺動凸輪即擺動凸輪本體
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[0023]實施例2:
A)備料，將按重量份數(shù)稱取