CN105382507A - 冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法 - Google Patents

冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法 Download PDF

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李娇
钮惟圆
周运歧
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Abstract

本发明涉及一种冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法，其消除步骤是，首先对选出的摆线齿轮坯料进行去应力退火处理冷却；再将经过第一步退火处理后的摆线齿轮坯料依次在磷化液和皂化液中进行处理；再次采用冷挤模在压力机上再次对第二步处理过的摆线齿轮坯料进行冷挤压加工；再对冷挤压后的摆线齿轮坯料进行残余应力检测；最后对检测结果符合要求的摆线齿轮坯料则送走进行下一步淬火回火处理，对不符合要求的重复以上步骤直至达到应力要求为止。能够有效地解决冷挤压加工后的摆线齿轮因内部非对称应力而引起摆线齿轮变形进而引起摆线齿轮传动精度降低等问题。

Description

冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法
技术领域
本发明属于齿轮加工方法技术领域，涉及一种冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法。
背景技术
中国机器人产业联盟统计数据显示，2009年至2014年我国工业机器人销量平均增速达到了58.9%，2014年国内市场销售的机器人达到5.7万台，继2013年之后已连续两年成为全球最大的机器人消费国。在《中国制造2025》规划中，发展机器人产业成为极为重要的一环。工业机器人的研发、制造与应用是衡量一个国家科技创新和高端制造实力与水平的重要标志，而精密减速器是工业机器人中最关键的功能部件，是机器人产业链至关重要的应用环节，也是目前制约我国机器人产业发展的瓶颈之一。
摆线齿轮作为RV减速器关键零件，其加工精度直接影响RV减速器的传动精度。由于冷挤压成形具有生产效率高、省材料、成本低、零件强度高、精度及表面质量好等特点，最近开始被应用到摆线齿轮的加工中。采用冷挤压技术加工后的摆线齿轮表面光洁度高，一般尺寸精度可达T8～9级，仅次于精抛光表面。但是冷挤压加工后的摆线齿轮存在着大量的非对称残余应力,这会引起摆线齿轮变形和耐腐蚀性的降低(产生应力腐蚀)。而目前传统加工工艺是对冷挤压后的摆线齿轮直接进行淬火和回火处理，经过淬火和回火处理虽然可以消除摆线齿轮内部的非对称应力，但是在应力释放的过程中会引起摆线齿轮变形，进而影响摆线齿轮的加工精度。
发明内容
为克服上述的技术缺点，本发明提供一种冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法，它能够有效的消除因冷挤压加工过程中金属塑性变形而产生的非对称应力，同时又能保证摆线齿轮的加工精度，解决了冷挤压加工后摆线齿轮存在非对称应力的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法，其消除步骤是：
第一步：对选出的摆线齿轮坯料进行去应力退火处理冷却；
第二步：将经过第一步退火处理后的摆线齿轮坯料依次在磷化液和皂化液中进行处理；
第三步：采用冷挤模在压力机上再次对第二步处理过的摆线齿轮坯料进行冷挤压加工；
第四步：对冷挤压后的摆线齿轮坯料进行残余应力检测；
第五步：对检测结果符合要求的摆线齿轮坯料则送走进行下一步淬火回火处理，对不符合要求的重复以上步骤直至达到应力要求为止。
所述的第一步中的冷却方式包括随炉冷却和空气冷却。
本发明的有益效果是：通过多次采用冷挤压加工和去应力退火处理，可以有效的消除因冷挤压加工过程中金属塑性变形而产生的非对称应力，同时又保证了摆线齿轮的加工精度，本发明能够有效地解决冷挤压加工后的摆线齿轮因内部非对称应力而引起摆线齿轮变形进而引起摆线齿轮传动精度降低等问题。
附图说明
图1是摆线齿轮传统冷挤压加工工艺流程图；
图2是本发明冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进一步说明。
参见图1和图2，实施例一：一种冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法，包括以下工艺步骤：
第一步：选择综合力学性能较好的45号钢圆坯料作为摆线齿轮原料；
第二步：对第一次冷挤压后的摆线齿轮坯料进行去应力退火处理，温度600℃，保温时间7小时，再随炉冷却到200℃，出炉；
第三步：表面处理：对去应力退火后的坯料分别在磷化液和皂化液中进行处理。磷化液组份为：磷酸二氢锌60克/升和硝酸锌110克/升，磷化液温度为70℃，将酸洗好的工件水洗干净后放入配制好的磷化液中进行磷化，处理时间为20分钟；皂化液为120克/升的硬脂酸钠，皂化液温度为70℃，将磷化好的工件水洗干净后放入皂化池中开始进行皂化作业，处理时间为15分钟；
第四步：采用冷挤模在压力机上再次对摆线齿轮坯料进行冷挤压加工；
第五步：对冷挤压后的摆线齿轮坯料进行残余应力检测；
第六步：对检测结果符合要求的摆线齿轮坯料进行下一步淬火回火处理，对不符合要求的重复以上步骤直至达到应力要求。
实施例二：一种冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法，包括以下工艺步骤：
第一步：选择具有较高强度及韧性的20CrMnTi合金钢圆坯料作为摆线齿轮原料；
第二步：对第一次冷挤压后的摆线齿轮坯料进行去应力退火处理，温度150℃，保温时间12小时，出炉空冷；
第三步：表面处理：对去应力退火后的坯料分别在磷化液和皂化液中进行处理。磷化液组份为：磷酸二氢锌60克/升和硝酸锌110克/升，磷化液温度为80℃，将酸洗好的工件水洗干净后放入配制好的磷化液中进行磷化，处理时间为13分钟；皂化液为120克/升的硬脂酸钠，皂化液温度为80℃，将磷化好的工件水洗干净后放入皂化池中开始进行皂化作业，处理时间为5分钟；
第四步：采用冷挤模在压力机上再次对摆线齿轮坯料进行冷挤压加工；
第五步：对冷挤压后的摆线齿轮坯料进行残余应力检测；
第六步：对检测结果符合要求的摆线齿轮坯料进行下一步淬火回火处理，对不符合要求的重复以上步骤直至达到应力要求。
通过多次采用冷挤压加工和去应力退火处理，可以有效的消除因冷挤压加工过程中金属塑性变形而产生的非对称应力，同时又保证了摆线齿轮的加工精度，本发明能够有效地解决冷挤压加工后的摆线齿轮因内部非对称应力而引起摆线齿轮变形进而引起摆线齿轮传动精度降低等问题。

Claims (2)

1.一种冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法，其特征在于消除步骤是：
第一步：对选出的摆线齿轮坯料进行去应力退火处理冷却；
第二步：将经过第一步退火处理后的摆线齿轮坯料依次在磷化液和皂化液中进行处理；
第三步：采用冷挤模在压力机上再次对第二步处理过的摆线齿轮坯料进行冷挤压加工；
第四步：对冷挤压后的摆线齿轮坯料进行残余应力检测；
第五步：对检测结果符合要求的摆线齿轮坯料则送走进行下一步淬火回火处理，对不符合要求的重复以上步骤直至达到应力要求为止。
2.如权利要求1所述冷挤压摆线齿轮非对称应力的消除方法，其特征是：所述的第一步中的冷却方式包括随炉冷却和空气冷却。
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