大直徑齒輪、齒套加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體是一種大直徑齒輪、齒套加工工藝。具體工藝步驟為：大直徑齒輪、齒套加工工藝，其按照以下工藝路線：第一步、鍛造；第二步、等溫正火；第三步、機(jī)加工；第四步、滲碳；第五步、壓床淬火；第六步、回火；第七步、車(chē)內(nèi)孔；第八步、齒輪配對(duì)；第九步、拋丸；第十步、磷化；第十一步、入庫(kù)。采用壓床淬火可以將生產(chǎn)過(guò)程中的材料、機(jī)械加工及熱處理生產(chǎn)中存在的各種潛在畸變因素在壓強(qiáng)作用下，去除或減小其影響。本發(fā)明大直徑齒輪、齒套加工工藝，使受加工齒輪或齒套畸變控制在合格范圍內(nèi)，且基本消除表面脫碳問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】大直徑齒輪、齒套加工工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體是一種大直徑齒輪、齒套加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]工件在熱處理時(shí)，特別是淬火過(guò)程中，因其截面各部分加熱和冷卻速度不一致而存在溫差，加上組織轉(zhuǎn)變的不等時(shí)性等原因，使得工件截面上各部分的體積脹縮不均勻，以及彈塑性畸變不一致，從而導(dǎo)致熱處理應(yīng)力的產(chǎn)生。熱處理應(yīng)力的大小、狀態(tài)及其分布直接影響到熱處理質(zhì)量。例如，較高的淬火應(yīng)力一旦超過(guò)鋼的屈服強(qiáng)度和脆斷強(qiáng)度時(shí)，將會(huì)引起工件的畸變，甚至開(kāi)裂。熱處理應(yīng)力的產(chǎn)生原因比較復(fù)雜，影響因素也較多。如鋼的化學(xué)成分、原始組織、工件形狀、尺寸大小及熱處理操作方法等都可能使工件在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生畸變，甚至開(kāi)裂。
[0003]目前,多數(shù)齒輪或齒套都是采用滲碳直接淬火或滲碳后二次加熱淬火，由于滲碳溫度較高，經(jīng)滲碳淬火后，齒輪畸變較大。且經(jīng)檢驗(yàn)，齒輪畸變合格率僅為60%左右，而且有部分表面有脫碳情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提出大直徑齒輪、齒套加工工藝。
[0005]具體工藝步驟為:大直徑齒輪、齒套加工工藝，其按照以下工藝路線:第一步、鍛造;
第二步、等溫正火；
第三步、機(jī)加工；` 第四步、滲碳；
第五步、壓床淬火；
第六步、回火；
第七步、車(chē)內(nèi)孔；
第八步、齒輪配對(duì)；
第九步、拋丸；
第十步、磷化；
第H^一步、入庫(kù)。
[0006]所述第四步滲碳工藝為:預(yù)熱(470°C~490°C) X3h —加熱900°C X3.5h —滲碳930°C X 17.5h，碳勢(shì) 1.1% —降溫 860°C X3h，碳勢(shì) 0.8%。
[0007]所述壓床淬火時(shí)，脹塊壓強(qiáng)3~3.5MPa ;采用脈動(dòng)施壓，頻率20次/min,內(nèi)、外壓環(huán)壓強(qiáng)5~5.5MPa ;壓床淬火時(shí)間為5min。
[0008]所述正火及回火采用利用組合料架水平單獨(dú)擺放在加熱爐內(nèi)。
[0009]滲碳采用可控氣氛多用爐。
[0010]所述淬火油采用好富頓快速冷卻K油，淬火油流量三級(jí)開(kāi)關(guān)全部打開(kāi)。[0011]本發(fā)明的有益效果:
壓床淬火是一種能夠限制齒輪畸變方向、公差固定的夾具上淬火的一種特殊工藝，它能夠使齒輪的脹縮量和畸變量最小。對(duì)薄壁大盤(pán)形錐齒輪及汽車(chē)同步器齒套之類的齒輪，采用壓床淬火可以將生產(chǎn)過(guò)程中的材料、機(jī)械加工及熱處理生產(chǎn)中存在的各種潛在畸變因素在壓強(qiáng)作用下，去除或減小其影響。本發(fā)明大直徑齒輪、齒套加工工藝，使受加工齒輪或齒套畸變控制在合格范圍內(nèi)，且基本消除表面脫碳問(wèn)題。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面進(jìn)一步以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種大直徑齒輪、齒套的加工工藝做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]實(shí)施例一、載貨汽車(chē)單級(jí)減速器大直徑盤(pán)形弧齒錐齒輪，齒數(shù)36，模數(shù)13mm，材料為SAE8822H鋼。技術(shù)要求滲碳淬火有效硬化層深度1.778^2.285mm，表面與心部硬度分別為57飛5HRC和3(T45HRC ;金相組織馬氏體、殘留奧氏體和碳化物為I飛級(jí)，表面非馬氏體組織層深=0.025mm;畸變要求:內(nèi)孔圓度誤差=0.15mm，外緣平面度誤差=0.10mm，內(nèi)緣平面度誤差蘭0.20mm。
[0014]其按照以下工藝路線:
第一步、鍛造；
第二步、等溫正火；
第三步、機(jī)加工；
第四步、滲碳；
第五步、壓床淬火；`
第六步、回火；
第七步、車(chē)內(nèi)孔；
第八步、齒輪配對(duì)；
第九步、拋丸；
第十步、磷化；
第H^一步、入庫(kù)。
[0015]進(jìn)一步的，所述第四步滲碳工藝為:預(yù)熱480°C X3h —加熱900°C X 3.5h —滲碳930°C X 17.5h，碳勢(shì) 1.1% —降溫 860°C X3h，碳勢(shì) 0.8%。
[0016]進(jìn)一步的，所述壓床淬火時(shí)，脹塊壓強(qiáng)3~3.5MPa ;采用脈動(dòng)施壓，頻率20次/min，內(nèi)、外壓環(huán)壓強(qiáng)5~5.5MPa ;壓床淬火時(shí)間為5min。所述淬火油采用好富頓快速冷卻K油，淬火油流量三級(jí)開(kāi)關(guān)全部打開(kāi)。
[0017]由于齒輪單間質(zhì)量大，在高溫狀況下材料屈服強(qiáng)度較低，疊加放置會(huì)造成下面齒輪畸變加大，因此，改進(jìn)為利用組合料架水平單獨(dú)擺放在加熱爐內(nèi)，有效避免了疊加放置造成下面齒輪的翹曲畸變。
[0018]進(jìn)一步的，滲碳采用可控氣氛多用爐。
[0019]采用本發(fā)明工藝后，齒輪畸變控制在合格范圍內(nèi)，基本消除表面脫碳問(wèn)題。
[0020]實(shí)施例二、重型載貨汽車(chē)變速器中同步器接合齒套，材料為20CrH鋼，滲碳淬火有效硬化層深度為0.7~1.5mm，表面硬度3 59HRC，碳化物=I級(jí)，殘留奧氏體=15% (體積分?jǐn)?shù))，內(nèi)孔圓度誤差蘭0.1Omm,內(nèi)孔錐度誤差蘭0.05mm。
[0021]其按照以下工藝路線:
第一步、鍛造；
第二步、等溫正火；
第三步、機(jī)加工；
第四步、滲碳；
第五步、壓床淬火；
第六步、回火；
第七步、車(chē)內(nèi)孔；
第八步、齒輪配對(duì)；
第九步、拋丸；
第十步、磷化；
第H^一步、入庫(kù)。
[0022]所述第四步滲碳工藝為:預(yù)熱460°C X 3h —加熱900 °C X 3.5h —滲碳930°C X 17.5h，碳勢(shì) 1.1% —降溫 860°C X3h，碳勢(shì) 0.8%。
[0023]進(jìn)一步的，所述壓床淬火時(shí)，脹塊壓強(qiáng)3~3.5MPa ;采用脈動(dòng)施壓，頻率20次/min，內(nèi)、外壓環(huán)壓強(qiáng)5~5.5MPa ;壓床淬火時(shí)間為5min。
[0024]所述淬火油采用好富頓快速冷卻K油，淬火油流量三級(jí)開(kāi)關(guān)全部打開(kāi)。
[0025]滲碳采用可控氣氛多用爐。小批試驗(yàn)100件，其有效硬化層深度及金相指標(biāo)均合格，內(nèi)孔圓度誤差為0.05、.17mm,內(nèi)孔錐度為0.02、.07mm,內(nèi)孔圓度及錐度畸變超差統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
【權(quán)利要求】
1.大直徑齒輪、齒套加工工藝，其特征在于，其按照以下工藝路線:第一步、鍛造； 第二步、等溫正火； 第三步、機(jī)加工； 第四步、滲碳； 第五步、壓床淬火； 第六步、回火； 第七步、車(chē)內(nèi)孔； 第八步、齒輪配對(duì)； 第九步、拋丸； 第十步、磷化； 第H^一步、入庫(kù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑齒輪、齒套加工工藝，其特征在于所述第四步滲碳工藝為:預(yù)熱(470°C "490°C) X3h—加熱 900°C X3.5h —滲碳 930°C X 17.5h，碳勢(shì) 1.1% —降溫 860 °C X 3h，碳勢(shì) 0.8%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大直徑齒輪、齒套加工工藝，其特征在于所述壓床淬火時(shí)，脹塊壓強(qiáng)3~3.5MPa ;采用脈動(dòng)施壓，頻率20次/min,內(nèi)、外壓環(huán)壓強(qiáng)5~5.5MPa ;壓床淬火時(shí)間為 5min。`
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑齒輪、齒套加工工藝，其特征在于所述正火及回火采用利用組合料架水平單獨(dú)擺放在加熱爐內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑齒輪、齒套加工工藝，其特征在于滲碳采用可控氣氛多用爐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑齒輪、齒套加工工藝，其特征在于所述淬火油采用好富頓快速冷卻K油，淬火油流量三級(jí)開(kāi)關(guān)全部打開(kāi)。
【文檔編號(hào)】C21D1/18GK103866334SQ201410082936
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】姚振紅 申請(qǐng)人:蘇州捷德瑞精密機(jī)械有限公司