一種具有信號塊的汽車發動機正時帶輪製造方法

2023-07-31 16:05:26 4

專利名稱：一種具有信號塊的汽車發動機正時帶輪製造方法
技術領域：
本發明涉及一種具有信號塊的汽車發動機正時帶輪製造方法。
背景技術：
正時帶輪具有多個臺階的零件，外形結構較為複雜， 一般需要機加工，這樣製造 成本較高，所以目前正時帶輪一般用粉末冶金工藝生產，可參考CN1704190A。發動機 正時帶輪其上一般裝有信號塊，用於信號採集和發送，對信號塊的位置精度和強度的 具有嚴格要求，即要保證在正確的時間到達正確的位置，又要保證在發動機工作時不 能損壞和脫落。
現有的信號塊安裝於正時帶輪上，製造工藝主要有以下三種 第一，CNC壓機成形用最先進的CNC壓機專門為信號塊設計上下各一個移粉衝 頭，對信號塊部分專門控制。為保證粉末移動，上、下衝必須相應增加一個衝頭，獨 立完成信號塊的移粉，由於正時帶輪本身形狀很複雜，己經需要三個下衝，這樣就需 要四個下衝，其中三個要活動的。這就需要國際先進水平的有四個下衝(其中三個活 動)的CNC壓機成形，這樣模具結構非常複雜，模具製造成本大幅提升，衝頭容易折 斷，產品缺乏競爭力。
第二，如果不單獨設計衝頭，則信號塊的壓坯密非常度低，不能成形或者信號塊 的強度太低無法滿足使用要求。因信號塊高度較高且邊緣不能有斜度，所以不能使用 單上衝製造。即使增加斜度用單上衝製造，信號塊的密度也很低，無法達到強度要 求。
第三，信號塊與帶輪分別成形，分別燒結，燒結後再進行焊接。鐵基粉末冶金零 件的焊接難度較大。該零件含有15%的孔隙，且碳含量大於0.5%，因此焊接性時好時 壞，非常不穩定，在實際生產過程中出現信號塊脫落情況，這會直接導致發動機損 壞。如採用點焊的工藝，其它供應商己經出現在發動機工作中信號塊脫落的現象。
因此通過單獨成形、燒結，再進行焊接的工藝難以滿足使用要求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種精度高、強度 大、容易生成製造的具有信號塊的汽車發動機正時帶輪製造方法。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為 一種具有信號塊的汽車發動機正時帶輪製造方法，其特徵在於依次包括如下步驟
① 取粉末冶金方法成型帶輪基體，該帶輪基體相應的位置上成型有一用於容置信 號塊的凹槽；取信號塊，該信號塊具有與凹槽相匹配的臺階和容置孔；
② 將焊料壓入容置孔中，將信號塊的臺階放到帶輪基體的凹槽內；
③ 將上述已經裝配好信號塊的帶輪放入燒結爐中燒結，焊料熔化，其中一部分滲 入帶輪基體，另一部分滲入信號塊，在信號塊與正時帶輪基體之間還含有一層釺焊 料；
④ 燒結結束後取出產品進行蒸汽處理或整形。
作為優選，步驟①所述的凹槽深度為0.2 2mm，步驟②中所述信號塊放入正時帶 輪凹槽後，臺階露出凹槽的距離為0.005 2mm。
作為優選，步驟②中所述的焊料採用烙點為850 112(TC的鎳基合金粉末或釺焊
膏o
作為優選，步驟③中燒結的具體條件為燒結溫度為1050 1200'C，燒結氣氛為 正常的吸熱性氣氛或氮基氣氛，燒結時間大於20分鐘，燒結爐為網帶爐或推桿爐或者 鐘罩爐。
與現有技術相比，本發明的優點在於採用粉末冶金燒結釺焊方法將信號塊與正
時帶輪實現設置，達到了信號塊位置高的定位精度和大連接強度要求；整個焊接過程 簡單且易於操作。


圖l為正時帶輪的結構示意圖。 圖2為圖1沿A—A方向的剖視圖。 圖3為信號塊結構示意圖。 圖4為圖3的左視圖。 圖5為焊料成形圖。
圖6為釺焊後信號塊與帶輪基體設置結構示意圖。 圖7、圖8為本實施例中釺焊焊縫的顯微照片。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
實施例參考圖1至圖6所示，本實施例中的具有信號塊的汽車發動機正時帶輪制 造方法依次包括如下步驟
①取粉末冶金方法成型帶輪基體1，該帶輪基體l相應的位置上成型有一用於容置
信號塊2的凹槽11，凹槽ll深度為0.2 2mm;取信號塊2，該信號塊2具有與凹槽11相匹
4配的臺階22和容置孔21;
② 將焊料壓入容置孔21中，以朝下放置時不能掉下作為標準，並保證焊料不得高 於信號塊與帶輪基體接觸的平面，將信號塊的臺階22放到帶輪基體的凹槽11內，並保 證信號塊的臺階22沒有完全落入凹槽11中，信號塊2放入疋時帶輪凹槽11後，臺階22露 出凹槽l 1的距離為0.005 2mm;
③ 將上述己經裝配好信號塊的帶輪放入燒結爐中燒結，燒結溫度為1050 1200 °C，燒結氣氛為正常的吸熱性氣氛或氮基氣氛，燒結時間大於20分鐘，燒結爐為網帶 爐或推桿爐或者鐘罩爐，焊料熔化，其中一部分滲入帶輪基體l，另一部分滲入信號塊 2，在信號塊2與帶輪基體2之間還含有一層釺焊料，鉛焊料的厚度與帶輪基體l和信號 塊2的間隙有關；
④ 燒結結束後取出產品進行蒸汽處理或整形。
本實施例中容置孔有1 6個，容置孔的形狀可以為方形，焊料為兩端圓弧的長條 狀(參考圖5所示)，容置孔也可以是圓形或其他任意形狀，容置孔可以是通孔或盲孔，
焊料採用熔點為850 1120'C的鎳基合金粉末或釺焊膏。釺焊焊料如果使用釺焊 膏，則不需要成形釺料，直接將釺焊膏擠入圖3中信號塊的孔中即可。本發明使用美國 HOEGANAES COMPANGY的ANCORBRAZE 72和瑞典的SINTER BRAZE卯的粉末。 ANCORBRAZE 72得化學成分及性能如下
NiCuMnBSiFe流速松裝密度
41.2%39.1%15,4%1.3%1.9%其餘<10S/50g2.14g/cm3
根據焊接強度的不同要求，可以使用銅基、銀基釺料，但要求熔點範圍要比較
寬，應當大於30'C以上。最好的為鎳基釺料。鎳是鐵基粉末冶金零件中常見的合金元 素，焊縫的強度最高，完全可以滿足汽車零件高可靠性的使用要求。
參考圖7和圖8所示，信號塊與帶輪基體結合很好，焊料已經滲入到帶輪基體和信 號塊中，完全達到了設計要求。
權利要求
1、一種具有信號塊的汽車發動機正時帶輪製造方法，其特徵在於依次包括如下步驟①取粉末冶金方法成型帶輪基體，該帶輪基體相應的位置上成型有一用於容置信號塊的凹槽；取信號塊，該信號塊具有與凹槽相匹配的臺階和容置孔；②將焊料壓入容置孔中，將信號塊的臺階放到帶輪基體的凹槽內；③將上述已經裝配好信號塊的帶輪放入燒結爐中燒結，焊料熔化，其中一部分滲入帶輪基體，另一部分滲入信號塊，在信號塊與正時帶輪基體之間還含有一層釺焊料；④燒結結束後取出產品進行蒸汽處理或整形。
2、 根據權利要求l所述的製造方法，其特徵在於步驟①所述的凹槽深度為0.2 2mm，步驟②中所述信號塊放入正時帶輪凹槽後，臺階露出凹槽的距離為0.005 2mm。
3、 根據權利要求l所述的製造方法，其特徵在於步驟②中所述的焊料採用熔點為 850 1120°C的鎳基合金粉末或釺焊膏。
4、 根據權利要求l所述的製造方法，其特徵在於步驟③中燒結的具體條件為燒 結溫度為1050 120(TC，燒結氣氛為正常的吸熱性氣氛或氮基氣氛，燒結時間大於20 分鐘，燒結爐為網帶爐或推桿爐或者鐘罩爐。
全文摘要
一種具有信號塊的汽車發動機正時帶輪製造方法，其特徵在於依次包括如下步驟①取粉末冶金方法成型帶輪基體，該帶輪基體相應的位置上成型有一用於容置信號塊的凹槽；取信號塊，該信號塊具有與凹槽相匹配的臺階和容置孔；②將焊料壓入容置孔中，將信號塊的臺階放到帶輪基體的凹槽內；③將上述已經裝配好信號塊的帶輪放入燒結爐中燒結，在信號塊與正時帶輪基體之間還含有一層釺焊料；④燒結結束後取出產品進行蒸汽處理或整形。與現有技術相比，本發明具有高的定位精度和大連接強度的優點。
文檔編號B22F7/06GK101486100SQ20081005919
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月17日 優先權日2008年1月17日
發明者包崇璽, 毛增光, 許傳娜 申請人:東睦新材料集團股份有限公司