CN101700613A - 一种汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺 - Google Patents

Abstract

一种汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，包括下列内容：先用车床粗车毛坯的端面及外圆，再精车端面、内孔和外圆；将加工过的工件进行高频淬火处理，将淬火后的工件送入回火炉中进行辉光处理，在其表面形成致密均匀的耐蚀白亮层；将辉光处理的工件用磨床进行磨削，先粗磨再精磨外圆，控制其粗糙度在Ra 0.3～Ra 0.5之间，制得成品隔圈。本发明的加工工艺提高了隔圈的加工精度及隔圈与油封的装配精度，能进一步节约能源、提高工作效率、便于操作，尤其适用于深孔、狭缝渗氮。

Description

一种汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺

技术领域

本发明涉及一种汽车驱动桥隔圈的加工工艺，尤其是重型汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，属于汽车配件制造技术领域。

背景技术

双节驱动桥隔圈是重型汽车中的重要密封件，一旦隔圈失效，会导致驱动桥内齿轮、轴承等失油，加剧机件磨损而早期损坏，甚至出现润滑油流入轮边减速器，冲坏油封进入制动鼓，造成制动不良，危及行车安全。目前生产加工隔圈的方法，如CN2007100212772所公开的，大多采用如下工艺：粗加工→粗磨外圆→软氮化→外圆面抛光。进行生产时，一般工艺要求为：隔圈外圆面相对装配基准跳动为0.04mm，圆柱度为0.02mm，同时外圆面粗糙度为Ra 0.4，且为无螺纹磨削。该工艺存在下列问题：首先，成品误差为机加工误差和热处理变形之和，使成品误差加大，很难保证设计要求；其次，粗磨时由于材料硬度低，磨削过程中细粒砂轮极易粘刀，很难达到粗糙度要求和实现无螺纹磨削，粗糙度大，抛光时很难将螺旋纹抛掉，抛深了则容易损伤软氮化后的白亮层，这样加工难度较大；再加上所用材料及软氮化工艺不稳定，造成软氮化后变形较大，有的变形甚至超过0.1mm，再加上加工误差，所以0.04mm跳动及0.02mm圆柱度的要求很难保证。

离子渗氮法是由德国人B.Berghaus于1932年发明的。该方法是在0.1～10Torr(Torr＝133.3Pa)的含氮气氛中，以炉体为阳极，被处理工件为阴极，在阴阳极间加上数百伏的直流电压，借助辉光放电现象产生象霓红灯一样的柔光覆盖在被处理工件的表面。此时，已离子化了的气体成分被电场加速，撞击被处理工件表面而使其加热，同时依靠溅射及离子化作用等进行氮化处理。离子渗氮作为强化金属表面的一种化学热处理方法，处理后可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等。广泛适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。离子氮化法与以往的靠分解氨气或使用氰化物来进行氮化的方法截然不同，作为一种全新的氮化方法，现已应用于汽车、机械、精密仪器、挤压成型机、模具等许多领域。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，以提高隔圈轴向承载能力，并可节约钢材及能源，减轻汽车自重，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，其包括下列内容：

1、确定加工所需的设备、刀具及工装，用车床粗车毛坯的端面及外圆；

2、再用车床精车端面、内孔和外圆，预留淬火变形及磨削余量；

3、将加工过的工件进行高频淬火处理，淬火深度0.8～1.5mm，硬度HRC 50～63；

4、将淬火后的工件送入回火炉中进行辉光处理，在其表面形成致密均匀的耐蚀白亮层；

5、将辉光处理的工件用磨床进行磨削，先粗磨外圆，再精磨外圆，防止外圆表面出现磨削缺陷，控制其粗糙度在Ra 0.3～Ra 0.5之间，制得成品隔圈。

上述的汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，其步骤4所述辉光处理，其为在0.1～10Torr(Torr＝133.3Pa)的含氮气氛中，270～290℃温度下，以炉体为阳极，被处理工件为阴极，在阴阳极间加上直流电压进行辉光放电，处理时间40～50min。

上述的汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，其步骤5中磨削工件时，其粗糙度在Ra 0.4。

应用本发明的隔圈加工工艺生产的重型汽车双节驱动桥辉光隔圈，以辉光处理工艺对隔圈进行加热防腐处理，在工件表面形成Fe3O4氧化隔离膜，成品误差仅为机加工误差，提高了隔圈的加工精度，改进了隔圈与油封的装配精度，并可在油封和外圈表面之间形成一层油膜，避免干摩擦，有效的提高了隔圈的使用寿命和抗磨性，同时解决了重型车双节驱动桥的漏油现象。该隔圈轴向承载能力大大提高，在需要同样承载力的情况下可以降低隔圈壁厚，节约钢材，减轻汽车自重，节约油耗。

本发明所涉及的设备均为本行业常用设备；其检测方法亦为本行业通用方法。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1

该汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，其步骤为：

1、依据工件的尺寸及精度要求，确定加工所需的设备、刀具及工装，用普通车床粗车毛坯的端面及外圆；

2、再用数控车床精车端面、内孔和外圆，预留淬火变形及磨削余量；

3、将加工过的工件热处理，外圆表面进行高频淬火处理，淬火深度1.0mm，硬度HRC 55；

4、将淬火后的工件送入回火炉中进行辉光处理，在5Torr(Torr＝133.3Pa)的含氮气氛中，280温度下，以炉体为阳极，被处理工件为阴极，在阴阳极间加上直流电压进行辉光放电，处理时间45min后，工件表面形成致密均匀的四氧化三铁耐蚀白亮层；

5、将辉光处理的工件用磨床进行磨削，先粗磨外圆，再精磨外圆，防止外圆表面出现磨削缺陷，控制其粗糙度为Ra 0.4，制得成品隔圈。

实施例2

该汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，其步骤为：

1、依据工件的尺寸及精度要求，确定加工所需的设备、刀具及工装，用普通车床粗车毛坯的端面及外圆；

2、再用数控车床精车端面、内孔和外圆，预留淬火变形及磨削余量；

3、将加工过的工件热处理，外圆表面进行高频淬火处理，淬火深度0.8mm，硬度HRC 50；

4、将淬火后的工件送入回火炉中进行辉光处理，10Torr(Torr＝133.3Pa)的含氮气氛中，290℃温度下，以炉体为阳极，被处理工件为阴极，在阴阳极间加上直流电压进行辉光放电，处理时间50min后，工件表面形成致密均匀的四氧化三铁耐蚀白亮层；

5、将辉光处理的工件用磨床进行磨削，先粗磨外圆，再精磨外圆，防止外圆表面出现磨削缺陷，控制其粗糙度在Ra 0.4～Ra 0.5之间，制得成品隔圈。

实施例3

该汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，其步骤为：

1、依据工件的尺寸及精度要求，确定加工所需的设备、刀具及工装，用普通车床粗车毛坯的端面及外圆；

2、再用数控车床精车端面、内孔和外圆，预留淬火变形及磨削余量；

3、将加工过的工件热处理，外圆表面进行高频淬火处理，淬火深度1.5mm，硬度HRC 63；

4、将淬火后的工件送入回火炉中进行辉光处理，在0.1Torr(Torr＝133.3Pa)的含氮气氛中，270℃温度下，以炉体为阳极，被处理工件为阴极，在阴阳极间加上直流电压进行辉光放电，处理时间40min后，工件表面形成致密均匀的四氧化三铁耐蚀白亮层；

5、将辉光处理的工件用磨床进行磨削，先粗磨外圆，再精磨外圆，防止外圆表面出现磨削缺陷，控制其粗糙度在Ra 0.3～Ra 0.4之间，制得成品隔圈。

上述实施例的重型汽车双节驱动桥辉光隔圈，是载重汽车使用双轮胎无轮辐的两只车轮钢圈之间的支撑用隔圈，其为筒体两端开口有外翻挡圈的形状，隔圈的筒体是在圆筒体筒壁上均匀制作出沿轴向的圆弧槽，该圆弧槽为半圆槽，隔圈外翻挡圈的外边缘也为波浪圈。该隔圈轴向承载能力大大提高，在需要同样承载力的情况下可以降低隔圈壁厚，节约钢材，为生产企业提高经济效益，并且可以减轻汽车自重，节约油耗，尺寸精度也比原隔圈提高，减少维修成本。

上述实施例的双节驱动桥辉光隔圈，其硬化层为金属本体，不存在剥落问题，是在离子氮碳共渗硬化处理后，再进行离子氧化处理，在硬化层表面覆盖一层致密均匀的耐蚀白亮层Fe3O4膜，从根本上解决了有关材质表层的耐蚀性，在不降低机械性能的前提下其表面抗蚀性能较常规处理的金属表面提高了8-10倍。更为重要的是，使隔圈表面层具有了比本体材料更高的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温等能力，解决了隔圈腐蚀、偏磨等难题。该隔圈的跳动、圆柱度通过机加工达到，成品误差仅为机加工误差；其粗糙度是在材料硬度达到HRC50以上后进行磨削保证的，而且分粗、精磨两道工序，粗糙度很容易控制。隔圈的粗糙度过低，容易造成油封刃口早期磨损，从而发生漏油现象。但粗糙度也不能太高，太高则无法在油封及外圆表面之间形成油膜，从而出现干摩擦，其表面有灼烧痕迹。由于精磨过程的余量小使无螺纹磨削更易实现，避免了人工抛光对外圆表面的影响。

本发明的加工工艺提高了隔圈的加工精度，改进了隔圈与油封的装配精度，能进一步节约能源、提高工作效率、工艺参数独立可调便于操作、渗件表面质量好，尤其更适用于深孔、狭缝渗氮。

Claims (3)

1.一种汽车双节驱动桥隔圈的加工工艺，其包括下列内容：

a、确定加工所需的设备、刀具及工装，用车床粗车毛坯的端面及外圆；

b、再用车床精车端面、内孔和外圆，预留淬火变形及磨削余量；

c、将加工过的工件进行高频淬火处理，淬火深度0.8～1.5mm，硬度HRC50～63；

d、将淬火后的工件送入回火炉中进行辉光处理，在其表面形成致密均匀的耐蚀白亮层；

e、将辉光处理的工件用磨床进行磨削，先粗磨外圆，再精磨外圆，防止外圆表面出现磨削缺陷，控制其粗糙度在Ra 0.3～Ra 0.5之间，制得成品隔圈。

2.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：步骤d所述辉光处理，其为在0.1～10Torr的含氮气氛中，270～290℃温度下，以炉体为阳极，被处理工件为阴极，在阴阳极间加上直流电压进行辉光放电处理，处理时间40～50min。

3.根据权利要求1或2所述的加工工艺，其特征在于：其步骤e中在磨削工件时，控制其粗糙度为Ra 0.4。