CN102950435A - 一种抗齿面胶合的液压泵齿轮制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗齿面胶合的液压泵齿轮制备方法，包括有以下操作步骤：配混料：将铁粉、母合金粉末、铝镍合金粉、石墨粉、硫化锌粉及硬酯酸锌粉末按下述质量比例混合，使得各元素在总组分中的质量百分含量为：碳0.4～2.0%，铝3.0～6.5%，镍3.5～5.5%，锌2～4%，镁1.0-1.8%，硫1.5-1.7%；余量为铁。本发明使其利于大批量的工业化的生产，并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象，防止齿轮在传动过程中齿面胶合损坏，节约了产品用料，提高了产品的齿轮寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗齿面胶合的液压泵齿轮制备方法。
背景技术
液压泵为液压传动提供加压液体的一种液压元件。它的功能是把动力机（如电动机和内燃机等）的机械能转换成液体的压力能。影响液压泵的使用寿命因素很多，除了泵自身设计、制造因素外和一些与泵使用相关元（如联轴器、滤油器等）的选用、更重要的是齿轮的性能。对于高速的齿轮齿轮传动中，因齿面间的摩擦力较大，相对速度大，致使啮合区温度过高，一旦润滑条件不良，齿面间的油膜便会消失，使得两轮齿的金属表面直接接触，从而发生相互粘结。当两齿面继续相对运动时，较硬的齿面将较软的齿面上的部分材料沿滑动方向撕下而形成沟纹。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗齿面胶合的液压泵齿轮制备方法，使其利于大批量的工业化的生产，并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象，防止齿轮在传动过程中齿面胶合损坏，节约了产品用料，提高了产品的齿轮寿命。
本发明的技术方案如下：
一种抗齿面胶合的液压泵齿轮制备方法，包括有以下操作步骤：
1）、配混料：将铁粉、母合金粉末、铝镍合金粉、石墨粉、硫化锌粉及硬酯酸锌粉末按下述质量比例混合，使得各元素在总组分中的质量百分含量为：碳0.4～2.0%，铝3.0～6.5%，镍3.5～5.5%，锌2～4%，镁1.0-1.8%，硫1.5-1.7%；余量为铁；
2）、压制成形：将配混均匀的粉末冶金材料送到压力机上用模具一次压制成形，就成形为齿轮；
3）、烧结：将压制成形的齿轮送入粉末冶金烧结炉进行渗铜烧结，烧结温度为1100-1160℃，烧结时间为1-1.5小时，烧结坯密度7.4-8.2g/cm3；
4）、选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮的小端a、大端b至42±0.5mm、大外径c至φ168.5±0.05mm、槽d、小外径e至φ70.3±0.03mm，镗孔d至φ31.5+0.1 0mm、倒角g至1.5mm×30°；
5）、选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮另一大端h至40+0.1 0mm、小端i至132.6+0.1 0mm、大外径j至φ168.5±0.05mm、小外径k、槽L、镗孔φ22攻丝m至M24×1.5、倒角n至2.5×30°；
6）、使用外圆磨床精磨大外径c至φ168.1+0.02 0mm及端面a，保证跳动0.01mm；
7）、在插齿机上，以端面a作基准，大外径c定位，对齿轮小端处进行插齿加工；
8）、插齿后利用滚齿机进行滚齿，滚齿后再进行剃齿处理，剃齿精度达到6级精度；
9）、钻6处φ6mm的油孔，车油槽；
10）、在易普森工业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度57～63HRC,芯部硬度33～45HRC，渗层0.5～0.8，金相组织达到1-5级；
11)、精磨齿轮各外径至φ167.85±0.02mm、φ70-0.06 -0.09mm、φ60-0.021 +0.002mm、φ50-0.043 -0.293mm端面；
12)、精车外径e至φ70-0.06 -0.09mm、端面至35.2 0 -0.2mm；
13)、对经过机械加工的轮齿顶部加热到320-380℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理；再以55~65℃/h的加热速率加热至550~650℃保温0.5~1.5h，再以100~120℃/h的加热速率加热至930~970℃保温2~4h，随炉冷却至350℃以下空冷至室温；
14)、深冷处理，将磷化处理后齿轮工件装入容器，加入液氮进行深冷处理，时间为10-12小时；
15)、磷化处理，在常温下将齿轮在热火封闭温度为280-300℃，采用PH值为8.5的表面调整剂处理1-2min，经滴空1-2min后，采用磷化剂处理15-20min，再经滴空1-2min后，采用清水清洗1-2min，再滴空1-2min后，以将工件置于78-100℃的热水中处理0.5-1min,经过探伤、成品检验、清洗防锈包装后入库。
本发明使其利于大批量的工业化的生产，并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象，防止齿轮在传动过程中齿面胶合损坏，节约了产品用料，提高了产品的齿轮寿命。
利用本发明方法制造出的齿轮成品经过实验室检测结果如下，同炉不同位置零件以及同一零件不同位置处理硬度误差≤35HBW，金相组织为在铁素体基体上均匀分布细小的点球状碳化物，齿轮轮齿的抗拉强度≧260Mpa，齿轮传动的重叠系数1.2-1.4,齿轮的精度等级在6-7级，完全满足实际使用要求。
附图说明
图1为本发明的加工流程过程图。
具体实施方式
参见附图，一种抗齿面胶合的液压泵齿轮制备方法，包括有以下操作步骤：
1）、配混料：将铁粉、母合金粉末、铝镍合金粉、石墨粉、硫化锌粉及硬酯酸锌粉末按下述质量比例混合，使得各元素在总组分中的质量百分含量为：碳0.4～2.0%，铝3.0～6.5%，镍3.5～5.5%，锌2～4%，镁1.0-1.8%，硫1.5-1.7%；余量为铁；
2）、压制成形：将配混均匀的粉末冶金材料送到压力机上用模具一次压制成形，就成形为齿轮；
3）、烧结：将压制成形的齿轮送入粉末冶金烧结炉进行渗铜烧结，烧结温度为1100-1160℃，烧结时间为1-1.5小时，烧结坯密度7.4-8.2g/cm3；
4）、选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮的小端a、大端b至42±0.5mm、大外径c至φ168.5±0.05mm、槽d、小外径e至φ70.3±0.03mm，镗孔d至φ31.5+0.1 0mm、倒角g至1.5mm×30°；
5）、选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮另一大端h至40+0.1 0mm、小端i至132.6+0.1 0mm、大外径j至φ168.5±0.05mm、小外径k、槽L、镗孔φ22攻丝m至M24×1.5、倒角n至2.5×30°；
6）、使用外圆磨床精磨大外径c至φ168.1+0.02 0mm及端面a，保证跳动0.01mm；
7）、在插齿机上，以端面a作基准，大外径c定位，对齿轮小端处进行插齿加工；
8）、插齿后利用滚齿机进行滚齿，滚齿后再进行剃齿处理，剃齿精度达到6级精度；
9）、钻6处φ6mm的油孔，车油槽；
10）、在易普森工业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度57～63HRC,芯部硬度33～45HRC，渗层0.5～0.8，金相组织达到1-5级；
11)、精磨齿轮各外径至φ167.85±0.02mm、φ70-0.06 -0.09mm、φ60-0.021 +0.002mm、φ50-0.043 -0.293mm端面；
12)、精车外径e至φ70-0.06 -0.09mm、端面至35.2 0 -0.2mm；
13)、对经过机械加工的轮齿顶部加热到320-380℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理；再以55~65℃/h的加热速率加热至550~650℃保温0.5~1.5h，再以100~120℃/h的加热速率加热至930~970℃保温2~4h，随炉冷却至350℃以下空冷至室温；
14)、深冷处理，将磷化处理后齿轮工件装入容器，加入液氮进行深冷处理，时间为10-12小时；
15)、磷化处理，在常温下将齿轮在热火封闭温度为280-300℃，采用PH值为8.5的表面调整剂处理1-2min，经滴空1-2min后，采用磷化剂处理15-20min，再经滴空1-2min后，采用清水清洗1-2min，再滴空1-2min后，以将工件置于78-100℃的热水中处理0.5-1min,经过探伤、成品检验、清洗防锈包装后入库。
Claims (1)
1.一种抗齿面胶合的液压泵齿轮制备方法，其特征在于，包括有以下操作步骤：
1）、配混料：将铁粉、母合金粉末、铝镍合金粉、石墨粉、硫化锌粉及硬酯酸锌粉末按下述质量比例混合，使得各元素在总组分中的质量百分含量为：碳0.4～2.0%，铝3.0～6.5%，镍3.5～5.5%，锌2～4%，镁1.0-1.8%，硫1.5-1.7%；余量为铁；
2）、压制成形：将配混均匀的粉末冶金材料送到压力机上用模具一次压制成形，就成形为齿轮；
3）、烧结：将压制成形的齿轮送入粉末冶金烧结炉进行渗铜烧结，烧结温度为1100-1160℃，烧结时间为1-1.5小时，烧结坯密度7.4-8.2g/cm3；
4）、选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮的小端a、大端b至42±0.5mm、大外径c至φ168.5±0.05mm、槽d、小外径e至φ70.3±0.03mm，镗孔d至φ31.5+0.1 0mm、倒角g至1.5mm×30°；
5）、选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮另一大端h至40+0.1 0mm、小端i至132.6+0.1 0mm、大外径j至φ168.5±0.05mm、小外径k、槽L、镗孔φ22攻丝m至M24×1.5、倒角n至2.5×30°；
6）、使用外圆磨床精磨大外径c至φ168.1+0.02 0mm及端面a，保证跳动0.01mm；
7）、在插齿机上，以端面a作基准，大外径c定位，对齿轮小端处进行插齿加工；
8）、插齿后利用滚齿机进行滚齿，滚齿后再进行剃齿处理，剃齿精度达到6级精度；
9）、钻6处φ6mm的油孔，车油槽；
10）、在易普森工业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度57～63HRC,芯部硬度33～45HRC，渗层0.5～0.8，金相组织达到1-5级；
11)、精磨齿轮各外径至φ167.85±0.02mm、φ70-0.06 -0.09mm、φ60-0.021 +0.002mm、φ50-0.043 -0.293mm端面；
12)、精车外径e至φ70-0.06 -0.09mm、端面至35.2 0 -0.2mm；
13)、对经过机械加工的轮齿顶部加热到320-380℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理；再以55~65℃/h的加热速率加热至550~650℃保温0.5~1.5h，再以100~120℃/h的加热速率加热至930~970℃保温2~4h，随炉冷却至350℃以下空冷至室温；
14)、深冷处理，将磷化处理后齿轮工件装入容器，加入液氮进行深冷处理，时间为10-12小时；
15)、磷化处理，在常温下将齿轮在热火封闭温度为280-300℃，采用PH值为8.5的表面调整剂处理1-2min，经滴空1-2min后，采用磷化剂处理15-20min，再经滴空1-2min后，采用清水清洗1-2min，再滴空1-2min后，以将工件置于78-100℃的热水中处理0.5-1min,经过探伤、成品检验、清洗防锈包装后入库。
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