CN103639670A - 啮合套制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种啮合套制造工艺，其要点是：选择符合要求的棒材，由啮合套的重量，计算出棒材的长度；将棒材放置于氮气氛围保护的无氧化中频感应加热炉中，加热温度为1120℃～1180℃之，时间为3～5分钟，棒心与表面温差不大于50℃；无飞边锻造，正火、冷却至室温；喷砂清理正火后啮合套毛胚表面的氧化皮，置于皂化液中皂化；皂化后的啮合套毛胚放入精整模中冷精整，置于挤倒锥模具内挤倒锥角。本发明的啮合套制造工艺,操作方便，制造的啮合套质量稳定，保证了啮合套倒锥角的精度；提高了生产效率，是铣削加工工艺的50倍以上；下料准确、减少了原材料的消耗，降低了产品的制造费用，经济效益好。

Description

啮合套制造工艺
技术领域
 本发明涉及一种制造工艺，具体涉及一种啮合套制造工艺。
背景技术
啮合套是广泛应用于传动轴与轴之间,实现轴向连接的机械装置，一般由一个固定啮合套和一个滑动啮合套组成。其端面圆周上均布有啮合齿牙，啮合套轴向移动，通过啮合齿牙的啮合或脱开，实现被动轴与主动轴一起转动或停止转动，啮合套通常还称作“牙嵌离合器”。为了防止啮合过程中自动脱开，啮合套的齿牙侧面上设有与直径相关的倒锥角。锻造铣削方式加工啮合套时，锻造时在齿牙上留有较大的加工余量供铣齿铣削，这种方式原材料消耗大、铣齿时间长、加工效率低，铣削倒锥角误差大，质量不稳定，啮合效果差。
发明内容
本发明的目的是要提供一种操作方便、节省材料、制造精度高的啮合套制造工艺。
本发明的啮合套制造工艺，其特征在于：所述的制造工艺如下：
A、下料
选择符合要求的棒材，由啮合套的几何尺寸和棒材的特性计算出啮合套的重量，重量公差为±0.5%；
    依据啮合套的重量计算出棒材的长度；
按计算的棒材的长度下料，要求断面与棒材圆柱面垂直度不得超过±0.5°；
     B、加热
    将棒材放置于氮气氛围保护的无氧化中频感应加热炉中，加热温度控制在1120℃～1180℃之间，加热时间为3～5分钟，加热时要求棒材中心与表面温差不大于50℃；
     C、锻造
将加热的棒材置于锻压机的平台上，无飞边锻造，将棒材锻造为啮合套毛胚，齿牙部位不留加工余量，只留0.5毫米～1毫米的工艺精整量，齿牙四周留0.5°～1°的出模角以方便啮合套脱模；
     D、正火
 加热
将段造好的啮合套毛胚置于加热炉中加热，温度保持在920℃～950℃之间，保持120～240分钟；
冷却
将以上加热的啮合套毛胚通过风冷降至540℃～680℃，保持120～240分钟；
将啮合套毛胚放置在空气中自然冷却至室温；
检测啮合套毛胚的硬度为：160-180HB，
金相组织为：铁素体＋珠光体 1-3级；
检查合格后进入下一工序，否则须再次进行正火热处理，两次正火热处理不合格后，产品报废；
E、清理
喷砂清理正火后的啮合套毛胚表面的氧化皮，铁砂直径不大于0.6毫米，喷砂时间30秒～1分钟；
F、皂化
将吹砂后的啮合套毛胚整齐摆放在皂化框内，并放入皂化机中皂化：
皂化时间为250秒～350秒，皂化液温度为70℃～80℃；
清洗：
清洗液温度为35℃～45℃，清洗时间为250秒～350秒；
吹干：
用热风吹干，热风温度为110℃～130℃，吹风时间为110秒～130秒；
G、冷精整
装模
将皂化后的啮合套毛胚放入精整模中，并置于冷精整油压机的工作台面上；
冷精整
启动冷精整油压机对精整模施压，压力以将啮合套齿牙精整饱满为宜，保持时间为1～2秒钟；
出模
冷精整油压机释放压力，由油压机下顶出机构将精整后的啮合套毛胚从精整模中取出；
吹模
用0.6MPa强风吹干净精整模的腔体内的污物待用；
H、挤倒锥
装模
将冷精整后的啮合套毛胚置于挤倒锥模具内，并将模具置于挤倒锥油压机的工作台上；
挤倒锥角
油压机的压头置于模具的上模上，启动挤倒锥油压机对上模加压，使模具的压套向下移动，直至滑块与定程销抱紧无法再向中心靠拢为止，保持1～2秒钟；
出模
挤倒锥油压机卸压，压头抬起，移走上模，手动取出啮合套；
I、检验
对加工的啮合套进行检测，符合要求即可投入使用，啮合套挤倒锥角程序结束；否则重复挤倒锥程序，两次挤倒锥不合格，零件报废。
为了更好的实现上述目的：
所述的锻压机公称压力为1600吨热模锻曲柄压力机。
所述的冷精整油压机公称压力为1000吨的油压机。
所述的挤倒锥油压机公称压力为315吨的油压机。
本发明的啮合套制造工艺, 操作方便，制造的啮合套质量稳定，保证了啮合套倒锥角的精度；提高了生产效率，是铣削加工工艺的50倍以上；下料准确、减少了原材料的消耗，降低了产品的制造费用，经济效益好。
具体实施方式：
以应用广泛的斯太尔滑动啮合套为例，其制造工艺方法如下：
A、下料
选择的棒材牌号为20CrMnTi，棒料的直径Φ70毫米，由啮合套的几何尺寸和棒材的特性计算出啮合套的重量为2.568Kg。
依据计算的啮合套的重量为2.568Kg和棒料的直径Φ70毫米，计算得到棒材的长度取整为85毫米，重量为2.578Kg，重量误差为0. 39％。
用切割机切断棒材，棒材断面与棒材圆柱面垂直度为0.3°。
B、加热
将棒材放置于氮气氛围保护的无氧化中频感应加热炉中，加热温度控制在1150℃，加热时间为3分钟，棒材的中心与表面温差保持在30℃内。 
C、锻造
将加热的棒材置于公称压力为1600吨的热模锻曲柄压力机的平台上，无飞边、齿牙部位无余量锻造，将棒材锻造成啮合套毛胚，毛胚上留0.8毫米的工艺精整量，齿牙四周留1°的出模角。
D、正火
加热
将段造好的啮合套毛胚置于加热炉中加热至940℃，保持180分钟；
冷却
将以上加热的啮合套毛胚通过风冷降至600℃，保持180分钟；
将啮合套毛胚放置在空气中，从600℃自然冷却至室温；
检测啮合套毛胚的硬度为： 170HB，金相组织为：铁素体＋珠光体3级；
检查合格进入清理工序。
E、清理
喷砂清理正火后的啮合套毛胚表面的氧化皮，铁砂直径为0.6毫米，喷砂时间50秒。
F、皂化
将吹砂后的啮合套毛胚整齐摆放在皂化框内，并放入皂化机中皂化：
皂化时间为300秒，皂化液温度为75℃；
清洗：
清洗液温度为40℃，清洗时间为300秒；
吹干：
用热风吹干，热风温度为120℃，吹风时间为120秒。
G、冷精整
装模
将皂化后的啮合套毛胚放入精整模中，并置于公称压力为1000吨的油压机的工作台面上；
冷精整
启动油压机对精整模施压，压力为500吨，保持时间为1.5秒钟；
出模
冷精整油压机释放压力，由油压机下顶出机构将精整后的啮合套毛胚从精整模中取出；
吹模
用0.6MPa强风吹干净精整模的腔体内的污物待用。
H、挤倒锥
装模
将冷精整后的啮合套毛胚置于挤倒锥模具内，挤倒锥模具固定在公称压力为315吨的油压机的工作台上。
挤倒锥角
挤倒锥油压机的压头置于模具的上模上，启动挤倒锥油压机对上模加压，使模具的压套向下移动，直至滑块与定程销抱紧无法再向中心靠拢为止，保持1.5秒钟；
出模
挤倒锥油压机卸压，压头抬起，移走上模，取出啮合套。
I、检验
对加工的啮合套进行检测合格，即可投入使用。
啮合套挤倒锥角程序结束。

Claims (4)

1.一种啮合套制造工艺，其特征在于：所述的制造工艺如下：
A、下料
选择符合要求的棒材，由啮合套的几何尺寸和棒材的特性计算出啮合套的重量，重量公差为±0.5%；
依据啮合套的重量计算出棒材的长度；
按计算的棒材的长度下料，要求断面与棒材圆柱面垂直度不得超过±0.5°；
B、加热
将棒材放置于氮气氛围保护的无氧化中频感应加热炉中，加热温度控制在1120℃～1180℃之间，加热时间为3～4分钟，加热时要求棒材中心与表面温差不大于50℃；
C、锻造
将加热的棒材置于锻压机的平台上，无飞边锻造，将棒材锻造为啮合套毛胚，齿牙部位不留加工余量，只留0.5毫米～1毫米的工艺精整量，齿牙四周留0.5°～1°的出模角以方便啮合套脱模；
D、正火
加热
将段造好的啮合套毛胚置于加热炉中加热，温度保持在920℃～950℃之间，保持120-240分钟；
冷却
将以上加热的啮合套毛胚通过风冷降至540℃～680℃，保持120-240分钟；
将啮合套毛胚放置在空气中自然冷却至室温；
检测啮合套毛胚的硬度为：160-180HB，
金相组织为：铁素体＋珠光体 1-3级；
检查合格后进入下一工序，否则须再次进行正火热处理，两次正火热处理不合格后，产品报废；
E、清理
喷砂清理正火后的啮合套毛胚表面的氧化皮，铁砂直径不大于0.6毫米，喷砂时间30秒～1分钟；
F、皂化
将吹砂后的啮合套毛胚整齐摆放在皂化框内，并放入皂化机中皂化：
皂化时间为250秒～350秒，皂化液温度为70℃～80℃；
清洗：
清洗液温度为35℃～45℃，清洗时间为250秒～350秒；
吹干：
用热风吹干，热风温度为110℃～130℃，吹风时间为110秒～130秒；
G、冷精整
装模
将皂化后的啮合套毛胚放入精整模中，并置于冷精整油压机的工作台面上；
冷精整
启动冷精整油压机对精整模施压，压力以将啮合套齿牙精整饱满为宜，保持时间为1～2秒钟；
出模
冷精整油压机释放压力，由油压机下顶出机构将精整后的啮合套毛胚从精整模中取出；
吹模
用0.6MPa强风吹干净精整模的腔体内的污物待用；
H、挤倒锥
装模
将冷精整后的啮合套毛胚置于挤倒锥模具内，并将模具置于挤倒锥油压机的工作台上；
挤倒锥角
挤倒锥油压机的压头置于模具的上模上，启动挤倒锥油压机对上模加压，使模具的压套向下移动，直至滑块与定程销抱紧无法再向中心靠拢为止，保持1～2秒钟；
出模
挤倒锥油压机卸压，压头抬起，移走上模，手动取出啮合套；
I、检验
对加工的啮合套进行检测，符合要求即可投入使用，啮合套挤倒锥角程序结束，否则重复挤倒锥程序，两次挤倒锥不合格，零件报废。
2.根据权利要求1所述的啮合套制造工艺，其特征在于：所述的锻压机其公称压力为1600吨的热模锻曲柄压力机。
3.根据权利要求1所述的啮合套制造工艺，其特征在于：所述的冷精整油压机的公称压力为1000吨。
4.根据权利要求1所述的啮合套制造工艺，其特征在于：所述的挤倒锥油压机的公称压力为315吨。
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