【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属粉末注射成型，具体涉及一种谐波减速器柔轮的mim工艺。
技术介绍
1、谐波减速器因体积小、重量轻及传动性能优越，广泛应用于机器人、航天航空、仪器仪表等高科技领域，其中柔轮为核心部件，柔轮结构特点是壁薄，且运行时变形大，因此对韧性要求高，柔轮是谐波减速器中受力最复杂的元件，也是谐波减速器中最容易失效的元件。
2、通常柔轮加工分为柔轮毛坯的加工和柔轮轮齿的加工，柔轮毛坯通过精车、磨削、钻孔等常规加工方法制作，而轮齿加工依赖专业齿轮刀具，但小模数齿轮刀具面临制造成本高、技术瓶颈的问题，虽然有部分企业采用高精度慢走丝线切割工艺加工柔轮，但是采用这种工艺对工装的定位精度要求又很高，限制了规模化生产。
3、综上，传统柔轮加工方式仍存在加工成本高、成型工艺复杂、尺寸精度低的问题，亟需一种低成本、高效率的生产工艺，并要求齿轮在承受交变应力作用的运转条件下，达到谐波减速器柔轮的工作寿命要求，而近年来，金属粉末注射成型（mim）将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一种新型粉末冶金近净形成形技术，具有精度高、成本低等优势，因此，本专利技术提供一种谐波减速器柔轮的mim工艺，来解决以上问题。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种谐波减速器柔轮的mim工艺。
2、一种谐波减速器柔轮的mim工艺，包括以下步骤：
3、s1：将合金粉末与粘结剂均匀混合，加入密炼机中，于100-150℃下混炼2-4h，熔体
4、s2：将混料好的喂料送入造粒机中，制备成尺寸均匀、便于注射成型的固定颗粒；
5、s3：将颗粒装填进注射机料筒，加热熔融，通过高压将熔融喂料注入模具中成型，冷却后开模取出，得高强钢合金毛坯件；
6、s4：采用98%浓度的硝酸，在500±5℃下催化脱脂，去除毛坯件中的有机粘结剂，得脱脂坯件；
7、s5：在氩气保护气氛中烧结，烧结温度控制在1150-1350℃，持续2-3h，确保烧结密度大于7.6g/cm2，收缩比控制在1.165±0.003范围内，得烧结件；
8、s6：将烧结后的合金件加热至1035-1045℃，保温1-2h，完成固溶处理，随后采用冷却介质进行急速冷却，得谐波减速器柔轮。
9、进一步的，所述合金粉末的屈服强度≥1800mpa，延伸率≥8%，表面洛氏硬度≥40hrc。
10、进一步的，所述合金粉末采用高强度钢粉末制备。
11、进一步的，所述高强度钢粉末，按质量百分比计，包括：碳0.15-0.3%、铬12-20%、钼1-3%、镍1-5%、钨1-2%、铌0.3-0.5%、钛0.3-0.5%，余量为铁和其他微量元素。
12、进一步的，所述合金粉末制备方法为：将高强度钢粉末加入到球磨机中，进行球磨处理，球料比为质量比5-15:1，球磨真空度小于50kpa，球磨转速为300-1500r/min，球磨时间3-10h，球磨温度小于80℃。
13、进一步的，所述粘结剂为蜡基粘结剂、聚合物粘结剂和功能性添加剂。
14、进一步的，所述粘结剂用量占喂料总质量的6-15%。
15、进一步的，所述粘结剂组分包括30-50%蜡基材料、10-30%聚乙烯醇、5-20%聚丙烯酸酯、5-10%增塑剂、3-5%交联剂、0.5-2%润滑剂和3-5%其他添加剂。
16、进一步的，所述固溶处理在氩气保护气氛中进行，气体压力为5-100kpa。
17、进一步的，所述冷却介质为真空冷却、氮气、氩气或氮气与氩气的混合气体，冷却速率大于50℃/min。
18、本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术采用金属粉末注射成型（mim），利用合金粉末注射成型生产柔轮，将合金粉末与粘结剂混合密炼、喂料造粒、注射成型、毛坯脱脂后气氛烧结、固溶处理、急冷，实现谐波减速器柔轮一体化成型，相比于传统金属切削工艺，能够大幅提升成型效率，缩短加工周期，降低生产成本，且满足复杂形状的一体化成型，减少后续加工步骤，提高材料利用率。
19、2、本专利技术采用高强度钢粉末作为合金粉末原料，能够提高材料的密度和均匀性，并通过优化喂料的流动性，使得在注射成型过程中能够更充分地填充模具，减少缺陷，提高成品率，同时工艺过程控制粉末的含氧量，减少氧化物夹杂，能够保证柔轮韧性的同时，提升材料的机械性能和耐疲劳性，确保柔轮在长期承受交变应力的工作环境中仍能满足其寿命要求。
20、3、本专利技术采用mim工艺直接成型，包含复杂几何形状和精细特征的零件，如柔轮的轮齿结构，减少后续加工步骤，降低因多次加工累积误差导致的尺寸精度问题。
21、4、本专利技术能够解决现有技术中柔轮加工成本高、效率低、材料性能不足的难题，实现高效、低成本、高质量的柔轮生产，工艺能够提升柔轮的综合性能，包括韧性、延长使用寿命，同时也符合现代制造业对高效、绿色、可持续生产模式的需求。
22、5、本专利技术柔轮采用粉末注射的加工方法，能够提高加工效率，通过调控设备生产设备参数，方便控制加工和生产精度。
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1.一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，所述合金粉末的屈服强度≥1800MPa，延伸率≥8%，表面洛氏硬度≥40HRC。
3.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，所述合金粉末采用高强度钢粉末制备。
4.根据权利要求3所述的一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，所述高强度钢粉末，按质量百分比计，包括：碳0.15-0.3%、铬12-20%、钼1-3%、镍1-5%、钨1-2%、铌0.3-0.5%、钛0.3-0.5%，余量为铁和其他微量元素。
5.根据权利要求3所述的一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，所述合金粉末制备方法为：将高强度钢粉末加入到球磨机中，进行球磨处理，球料比为质量比5-15:1，球磨真空度小于50kPa，球磨转速为300-1500r/min，球磨时间3-10h，球磨温度小于80℃。
6.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，所述粘结剂为蜡基粘结剂、聚
7.根据权利要求6所述的一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，所述粘结剂用量占喂料总质量的6-15%。
8.根据权利要求7所述的一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，所述粘结剂组分包括30-50%蜡基材料、10-30%聚乙烯醇、5-20%聚丙烯酸酯、5-10%增塑剂、3-5%交联剂、0.5-2%润滑剂和3-5%其他添加剂。
9.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，所述固溶处理在氩气保护气氛中进行，气体压力为5-100kPa。
10.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮的MIM工艺，其特征在于，所述冷却介质为真空冷却、氮气、氩气或氮气与氩气的混合气体，冷却速率大于50℃/min。
...【技术特征摘要】
1.一种谐波减速器柔轮的mim工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮的mim工艺，其特征在于，所述合金粉末的屈服强度≥1800mpa，延伸率≥8%，表面洛氏硬度≥40hrc。
3.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮的mim工艺，其特征在于，所述合金粉末采用高强度钢粉末制备。
4.根据权利要求3所述的一种谐波减速器柔轮的mim工艺，其特征在于，所述高强度钢粉末，按质量百分比计，包括：碳0.15-0.3%、铬12-20%、钼1-3%、镍1-5%、钨1-2%、铌0.3-0.5%、钛0.3-0.5%，余量为铁和其他微量元素。
5.根据权利要求3所述的一种谐波减速器柔轮的mim工艺，其特征在于，所述合金粉末制备方法为：将高强度钢粉末加入到球磨机中，进行球磨处理，球料比为质量比5-15:1，球磨真空度小于50kpa，球磨转速为300-1500r/min，球...
【专利技术属性】
技术研发人员：任继华，朱卫东，刘辉，林玲，何扬，
申请(专利权)人：赣南科技学院，
类型：发明
国别省市：
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