CN105033592A - 一种差速器行星齿轮坯件加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮锻造技术领域，具体公开了一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，包括以下步骤，步骤1、下料，其中选用中碳合金钢通过低频电炉进行加热，加热温度至320℃-400℃，去除其表面杂质及水分，加热时间为20m-30m；步骤2、抗氧化处理，坯件表面喷涂抗氧化剂，厚度为0.2nm-0.5nm；步骤3、通过冷闭塞锻造模具进行锻造加工；步骤4、进行淬火、磷皂化处理；步骤5、冲孔后对齿轮半成品进行加热，再进行精加工研磨、抛光并进行齿面清理毛刺、喷涂防锈漆、检测包装。本发明的锻造工艺，保证了差速器行星齿轮的锻造精度，不仅降低了能源消耗，也增加了齿轮的使用寿命，同时降低了精加工时间，提高产品生产效率，进而节约了生产材料，降低了企业生产成本投入。

Description

一种差速器行星齿轮坯件加工工艺

技术领域

本发明涉及齿轮锻造技术领域，具体涉及一种差速器行星齿轮坯件加工工艺。

背景技术

差速器行星齿轮是各种机械设备中的重要零件组成部分，普遍应用于如摩托车、汽车等机械中，其结构复杂、对加工材料、锻造精度及后续精加工等要求较高。

目前，现有的较成熟的、被大多数企业采用的差速器行星齿轮锻造工艺，普遍投资低高、方法复杂且能源消耗大、生产率较低，生产材料的有效使用率也较低，同时齿轮材料在加工过程中常出现奥氏体晶粒生长增大的问题，其直接影响差速器行星齿轮的锻造质量，使用寿命短并且使用安全系数也降低。

因此，基于上述问题，本发明提供一种差速器行星齿轮坯件加工工艺。

发明内容

发明目的：本发明的目的是要提供一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，保证锻造的精度，进而增加齿轮的使用寿命，同时降低铣齿机精加工时间、提高产品生产效率，以达到降低企业成本投入的目的。

技术方案：一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，包括以下步骤，

步骤1、下料，其中选用中碳合金钢通过低频电炉进行加热，加热温度至320℃-400℃，去除其表面杂质及水分，加热时间为10分钟-30分钟。

步骤2、抗氧化处理，坯件表面喷涂抗氧化剂，厚度为0.2纳米-0.5纳米。

步骤3、通过冷闭塞锻造模具进行锻造加工，其中采用电火花机床加工、所加工的型腔精度高。

步骤4、进行淬火、磷皂化处理，其中淬火温度为600℃-700℃、磷皂化处理时间为80分钟-120分钟。

步骤5、冲孔后对齿轮半成品进行加热，再依次进行精加工研磨、抛光并进行齿面清理毛刺、喷涂防锈漆、检测包装。

进一步的所述步骤3冷闭塞锻造中首先先将上下成形模具闭合并施加一定的工作载荷（P1）压紧，将常温状态下的毛坯封闭于模腔内并产生一定的变形，再由复动式凸模在一个方向或多个方向施加不同的压力（P2、P3），使毛坯产生多向流动，最后在一道变形工序中获得较大的变形量和复杂的型面，完成复杂零件冷精密塑性成形。

进一步的所述步骤5中加热温度为180℃-280℃，采用铣齿机机床进行加工，其中转速为11000r/m-14000r/m。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，保证了差速器行星齿轮的锻造精度，不仅降低了能源消耗，也增加了行星齿轮的使用寿命，同时降低了精加工时间，提高产品生产效率，进而节约了生产材料，降低了企业生产成本投入。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述提供一种差速器行星齿轮坯件加工工艺做详细说明：

实施例1

本发明提供的一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，包括以下步骤，其中原料采用20CrMnTi合金钢，

步骤1、将坯料通过低频电炉进行加热，加热温度至320℃-400℃，去除其表面杂质及水分，加热时间为15分钟-25分钟；

步骤2、抗氧化处理，坯件表面喷涂抗氧化剂，厚度为0.25纳米-0.45纳米；

步骤3、通过冷闭塞锻造模具进行锻造加工，其中采用电火花机床加工、所加工的型腔精度高；

步骤4、进行淬火、磷皂化处理，其中淬火温度为620℃-680℃、磷皂化处理时间为60分钟-100分钟；

步骤5、冲孔后对齿轮半成品进行加热，其中加热温度为200℃-260℃，再依次进行精加工研磨、抛光并进行齿面清理毛刺、喷涂防锈漆、检测包装。

进一步的所述步骤3冷闭塞锻造中首先先将上下成形模具闭合并施加一定的工作载荷（P1）压紧，将常温状态下的毛坯封闭于模腔内并产生一定的变形，再由复动式凸模在一个方向或多个方向施加不同的压力（P2、P3），使毛坯产生多向流动，最后在一道变形工序中获得较大的变形量和复杂的型面，完成复杂零件冷精密塑性成形。

进一步的所述步骤5中采用尼龙毛刷进行抛光，抛光前进行水洗，再进行干燥处理，抛光前需保证齿轮面干燥，以减少抛光时间。

实施例2

本发明提供的一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，包括以下步骤，其中原料采用20CrMnTi合金钢，

步骤1、将坯料通过低频电炉进行加热，加热温度至350℃-380℃，去除其表面杂质及水分，加热时间为20分钟；

步骤2、抗氧化处理，坯件表面喷涂抗氧化剂，厚度为0.25纳米-0.45纳米；

步骤3、通过冷闭塞锻造模具进行锻造加工，其中采用电火花机床加工、所加工的型腔精度高；

步骤4、进行淬火、磷皂化处理，其中淬火温度为640℃-660℃、磷皂化处理时间为80分钟-90分钟；

步骤5、冲孔后对齿轮半成品进行加热，其中加热温度为220℃-250℃，再依次进行精加工研磨、抛光并进行齿面清理毛刺、喷涂防锈漆、检测包装。

进一步的所述步骤3冷闭塞锻造中首先先将上下成形模具闭合并施加一定的工作载荷（P1）压紧，将常温状态下的毛坯封闭于模腔内并产生一定的变形，再由复动式凸模在一个方向或多个方向施加不同的压力（P2、P3），使毛坯产生多向流动，最后在一道变形工序中获得较大的变形量和复杂的型面，完成复杂零件冷精密塑性成形。

进一步的所述步骤5中采用尼龙毛刷进行抛光，抛光前进行水洗，再进行干燥处理，抛光前需保证齿轮面干燥，以减少抛光时间。

下表为利用以上锻造方法所加工的齿轮在TP-800A，8000KN金属挤压液压机上进行测试，采用单动液压模架系统，下表为试验数据结果：

1.当试件处于预锻阶段，随着成形压力的升高齿形不断充填，齿形为难充填部分，尤其是行星齿轮的大端充满程度差；2.在试件处于终锻阶段，压力增高较明显，终锻总压力达到1100KN左右，液压模架系统的合模力也达到700KN以上。在上述终锻总压力及合模力情况下终锻件充填情况很好，并沿分模面处挤出很薄的飞边；3.通过铝件模拟试验表明，采用三维数值模拟软件DEFORM进行的数值模拟结果可得出，本发明可以精锻出高质量、高精度的差速器行星齿轮。

通过以上方法锻造的差速器行星齿轮生产成本低、质量精，而且加工工艺简单，同时也节约能源消耗。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1、下料，其中选用中碳合金钢通过低频电炉进行加热，加热温度至320℃-400℃，去除其表面杂质及水分，加热时间为10分钟-30分钟；

步骤2、抗氧化处理，坯件表面喷涂抗氧化剂，厚度为0.2纳米-0.5纳米；

步骤3、通过冷闭塞锻造模具进行锻造加工，其中采用电火花机床加工、所加工的型腔精度高；

步骤4、进行淬火、磷皂化处理，其中淬火温度为600℃-700℃、磷皂化处理时间为80分钟-120分钟；

步骤5、冲孔后对齿轮半成品进行加热，再依次进行精加工研磨、抛光并进行齿面清理毛刺、喷涂防锈漆或防锈油、检测包装。

2.根据如权利要求1所述的一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，其特征在于：所述步骤3冷闭塞锻造中首先先将上下成形模具闭合并施加一定的工作载荷（P1）压紧，将常温状态下的毛坯封闭于模腔内并产生一定的变形，再由复动式凸模在一个方向或多个方向施加不同的压力（P2、P3），使毛坯产生多向流动，最后在一道变形工序中获得较大的变形量和复杂的型面，完成零件冷精密塑性成形。

3.根据如权利要求1所述的一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，其特征在于：所述步骤5中加热温度为180℃-280℃，采用铣齿机机床进行加工，其中转速为11000r/m-14000r/m。

4.根据如权利要求1所述的一种差速器行星齿轮坯件加工工艺，其特征在于：所述步骤5中所喷涂的防锈漆或防锈油厚度为0.1毫米-0.2毫米，检测使用PSF600进行齿轮检测。