CN107160119A - 一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺 - Google Patents
一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，所述坯料的硬度的选择，为齿轮的生产提供有力的基础，所述润滑处理的成分以及质量分数的控制，可以提高锻件的表面质量及寿命，所述磷皂化处理后坯料表面形成硬脂酸锌金属皂化膜，保证了冷精锻冷挤压的正常进行，所述双动挤压机的内滑块压力的控制，可以确保直齿圆锥齿轮的制品精度，该轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺具有使用寿命长以及制品精度高的优点，市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件生产领域，特别涉及一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺。
背景技术
轿车直齿圆锥齿轮是轿车中的一个重要传动零件。其传统的加工方法一般用是先采用热模锻生产毛坯然后采用专用的切齿机床加工。生产成本高，加工周期长。随着汽车生产(特别是轿车)的大规模化，节省材料和能源、降低生产成本、提高生产率及制品精度变得越来越重要。。
CN201110025513.4公开了一种线接触直齿圆锥齿轮定位体及其加工方法，方法步骤：(1)根据齿轮的齿形参数，绘制齿轮定位体齿形的三维模型；(2)模拟定位体齿形的控制界面；(3)编制定位体加工程序；(4)制坯；(5)用加工中心粗铣定位体毛坯，形成定位体齿形；(6)热处理；(7)磨削定位体的外圆及端面基准；(8)用加工中心精铣定位体齿形，其加工制造方便，能够保证产品质量，提高了生产效率。但存在着使用寿命不长以及制品精度不高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，包括如下步骤：
(1)下料
将坯料通过酸洗池酸洗5-15min，接着通过蒸馏水冲洗1-3遍，晾干后进行锯切；
(2)软化退火
将锯切后的坯料置入箱试电阻炉中进行退火处理，所述炉内温度加热至600-800℃，接着保温5-7h，然后随箱试电阻炉冷却；
(3)表面处理
将软化退火的坯料通过MF－1进行表面处理，所述MF－1的含量为2-3g/L，所述表面处理的时间为30-60s；
(4)润滑处理
接着通过水剂石墨润滑剂对坯料进行润滑处理，所述润滑处理的时间为1-3min，所述润滑处理的成分为石墨、添加剂、分散剂和表面活性剂；
(5)磷皂化处理
接着坯料采用磷皂化流水线进行磷皂化处理，所述磷皂化处理的水温为70-80℃，所述磷皂化处理的时间为10-20min；
(6)冷精锻成型
经润滑处理后的坯料放入冷精锻模，然后双动挤压机的外滑块下压，使上模和下模相闭合，施加合模力，形成封闭的模腔，接着双动挤压机的内滑块下压，带动上冲头挤压下行，使坯料产生塑性流动而充满整个模腔，冷却后得到毛坯；
(7)回火
将切削加工的坯料置入电炉进行回火处理，所述炉内温度加热至300-400℃，所述回火的时间为1-2h；
(8)冲孔
然后用固定台压力机的冲头对回火后的坯料进行冲孔，得到圆锥齿轮毛坯；
(9)磨削
磨削圆锥齿轮毛坯的外圆及端面基准，加工中心精铣，得到直齿圆锥齿轮。
优选的，所述步骤(1)中坯料的硬度为100-200HB。
优选的，所述步骤(4)中石墨的质量分数为20-22％、添加剂的质量分数为16-18％、分散剂的质量分数为0.1-0.5％和表面活性剂的质量分数为1-3％。
优选的，所述添加剂为碳酸盐和磷酸盐，所述分散剂为缔合胶体。
优选的，所述步骤(5)中磷皂化处理后坯料表面形成硬脂酸锌金属皂化膜，所述硬脂酸锌金属皂化膜的厚度为0.5-2.5um。
优选的，所述步骤(6)中双动挤压机的内滑块压力为1660-1720KN。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明提供的一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，所述坯料的硬度的选择，为齿轮的生产提供有力的基础，所述润滑处理的成分以及质量分数的控制，可以提高锻件的表面质量及寿命，所述磷皂化处理后坯料表面形成硬脂酸锌金属皂化膜，保证了冷精锻冷挤压的正常进行，所述双动挤压机的内滑块压力的控制，可以确保直齿圆锥齿轮的制品精度，该轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺具有使用寿命长以及制品精度高的优点，市场前景广阔。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施方式。
实施例1：
一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，包括如下步骤：
(1)下料
将坯料通过酸洗池酸洗5min，接着通过蒸馏水冲洗1遍，晾干后进行锯切，所述坯料的硬度为100HB；
(2)软化退火
将锯切后的坯料置入箱试电阻炉中进行退火处理，所述炉内温度加热至600℃，接着保温5h，然后随箱试电阻炉冷却；
(3)表面处理
将软化退火的坯料通过MF－1进行表面处理，所述MF－1的含量为2g/L，所述表面处理的时间为30s；
(4)润滑处理
接着通过水剂石墨润滑剂对坯料进行润滑处理，所述润滑处理的时间为1min，所述润滑处理的成分为石墨、添加剂、分散剂和表面活性剂，所述石墨的质量分数为20％、添加剂的质量分数为16％、分散剂的质量分数为0.1和表面活性剂的质量分数为1％，所述添加剂为碳酸盐和磷酸盐，所述分散剂为缔合胶体；
(5)磷皂化处理
接着坯料采用磷皂化流水线进行磷皂化处理，所述磷皂化处理的水温为70℃，所述磷皂化处理的时间为10min，所述磷皂化处理后坯料表面形成硬脂酸锌金属皂化膜，所述硬脂酸锌金属皂化膜的厚度为0.5um；
(6)冷精锻成型
经润滑处理后的坯料放入冷精锻模，然后双动挤压机的外滑块下压，使上模和下模相闭合，施加合模力，形成封闭的模腔，接着双动挤压机的内滑块下压，带动上冲头挤压下行，使坯料产生塑性流动而充满整个模腔，冷却后得到毛坯，所述双动挤压机的内滑块压力为1660KN；
(7)回火
将切削加工的坯料置入电炉进行回火处理，所述炉内温度加热至300-400℃，所述回火的时间为1h；
(8)冲孔
然后用固定台压力机的冲头对回火后的坯料进行冲孔，得到圆锥齿轮毛坯；
(9)磨削
磨削圆锥齿轮毛坯的外圆及端面基准，加工中心精铣，得到直齿圆锥齿轮。
实施例2：
一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，包括如下步骤：
(1)下料
将坯料通过酸洗池酸洗10min，接着通过蒸馏水冲洗2遍，晾干后进行锯切，所述坯料的硬度为150HB；
(2)软化退火
将锯切后的坯料置入箱试电阻炉中进行退火处理，所述炉内温度加热至700℃，接着保温6h，然后随箱试电阻炉冷却；
(3)表面处理
将软化退火的坯料通过MF－1进行表面处理，所述MF－1的含量为2.5g/L，所述表面处理的时间为45s；
(4)润滑处理
接着通过水剂石墨润滑剂对坯料进行润滑处理，所述润滑处理的时间为2min，所述润滑处理的成分为石墨、添加剂、分散剂和表面活性剂，所述石墨的质量分数为21％、添加剂的质量分数为17％、分散剂的质量分数为0.3％和表面活性剂的质量分数为2％，所述添加剂为碳酸盐和磷酸盐，所述分散剂为缔合胶体；
(5)磷皂化处理
接着坯料采用磷皂化流水线进行磷皂化处理，所述磷皂化处理的水温为75℃，所述磷皂化处理的时间为15min，所述磷皂化处理后坯料表面形成硬脂酸锌金属皂化膜，所述硬脂酸锌金属皂化膜的厚度为1.5um；
(6)冷精锻成型
经润滑处理后的坯料放入冷精锻模，然后双动挤压机的外滑块下压，使上模和下模相闭合，施加合模力，形成封闭的模腔，接着双动挤压机的内滑块下压，带动上冲头挤压下行，使坯料产生塑性流动而充满整个模腔，冷却后得到毛坯，所述双动挤压机的内滑块压力为1690KN；
(7)回火
将切削加工的坯料置入电炉进行回火处理，所述炉内温度加热至350℃，所述回火的时间为1.5h；
(8)冲孔
然后用固定台压力机的冲头对回火后的坯料进行冲孔，得到圆锥齿轮毛坯；
(9)磨削
磨削圆锥齿轮毛坯的外圆及端面基准，加工中心精铣，得到直齿圆锥齿轮。
实施例3：
一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，包括如下步骤：
(1)下料
将坯料通过酸洗池酸洗15min，接着通过蒸馏水冲洗3遍，晾干后进行锯切，所述坯料的硬度为200HB；
(2)软化退火
将锯切后的坯料置入箱试电阻炉中进行退火处理，所述炉内温度加热至800℃，接着保温7h，然后随箱试电阻炉冷却；
(3)表面处理
将软化退火的坯料通过MF－1进行表面处理，所述MF－1的含量为3g/L，所述表面处理的时间为60s；
(4)润滑处理
接着通过水剂石墨润滑剂对坯料进行润滑处理，所述润滑处理的时间为3min，所述润滑处理的成分为石墨、添加剂、分散剂和表面活性剂，所述石墨的质量分数为22％、添加剂的质量分数为18％、分散剂的质量分数为0.5％和表面活性剂的质量分数为3％，所述添加剂为碳酸盐和磷酸盐，所述分散剂为缔合胶体；
(5)磷皂化处理
接着坯料采用磷皂化流水线进行磷皂化处理，所述磷皂化处理的水温为80℃，所述磷皂化处理的时间为20min，所述磷皂化处理后坯料表面形成硬脂酸锌金属皂化膜，所述硬脂酸锌金属皂化膜的厚度为2.5um；
(6)冷精锻成型
经润滑处理后的坯料放入冷精锻模，然后双动挤压机的外滑块下压，使上模和下模相闭合，施加合模力，形成封闭的模腔，接着双动挤压机的内滑块下压，带动上冲头挤压下行，使坯料产生塑性流动而充满整个模腔，冷却后得到毛坯，所述双动挤压机的内滑块压力为1720KN；
(7)回火
将切削加工的坯料置入电炉进行回火处理，所述炉内温度加热至400℃，所述回火的时间为2h；
(8)冲孔
然后用固定台压力机的冲头对回火后的坯料进行冲孔，得到圆锥齿轮毛坯；
(9)磨削
磨削圆锥齿轮毛坯的外圆及端面基准，加工中心精铣，得到直齿圆锥齿轮。
经过以上工艺后，分别取出样品，测量结果如下：
根据上述表格数据可以得出，当实施例2的参数时，冷精锻后的汽车直齿圆锥齿轮比现有技术冷精锻后的汽车直齿圆锥齿轮的锻件齿形充满，精度提高率和使用寿命延长率提高，此时更有利于汽车直齿圆锥齿轮的冷精锻。
本发明提供了一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，所述坯料的硬度的选择，为齿轮的生产提供有力的基础，所述润滑处理的成分以及质量分数的控制，可以提高锻件的表面质量及寿命，所述磷皂化处理后坯料表面形成硬脂酸锌金属皂化膜，保证了冷精锻冷挤压的正常进行，所述双动挤压机的内滑块压力的控制，可以确保直齿圆锥齿轮的制品精度，该轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺具有使用寿命长以及制品精度高的优点，市场前景广阔。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)下料
将坯料通过酸洗池酸洗5-15min，接着通过蒸馏水冲洗1-3遍，晾干后进行锯切；
(2)软化退火
将锯切后的坯料置入箱试电阻炉中进行退火处理，所述炉内温度加热至600-800℃，接着保温5-7h，然后随箱试电阻炉冷却；
(3)表面处理
将软化退火的坯料通过MF－1进行表面处理，所述MF－1的含量为2-3g/L，所述表面处理的时间为30-60s；
(4)润滑处理
接着通过水剂石墨润滑剂对坯料进行润滑处理，所述润滑处理的时间为1-3min，所述润滑处理的成分为石墨、添加剂、分散剂和表面活性剂；
(5)磷皂化处理
接着坯料采用磷皂化流水线进行磷皂化处理，所述磷皂化处理的水温为70-80℃，所述磷皂化处理的时间为10-20min；
(6)冷精锻成型
经润滑处理后的坯料放入冷精锻模，然后双动挤压机的外滑块下压，使上模和下模相闭合，施加合模力，形成封闭的模腔，接着双动挤压机的内滑块下压，带动上冲头挤压下行，使坯料产生塑性流动而充满整个模腔，冷却后得到毛坯；
(7)回火
将切削加工的坯料置入电炉进行回火处理，所述炉内温度加热至300-400℃，所述回火的时间为1-2h；
(8)冲孔
然后用固定台压力机的冲头对回火后的坯料进行冲孔，得到圆锥齿轮毛坯；
(9)磨削
磨削圆锥齿轮毛坯的外圆及端面基准，加工中心精铣，得到直齿圆锥齿轮。
2.根据权利要求1所述的一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，其特征在于，所述步骤(1)中坯料的硬度为100-200HB。
3.根据权利要求1所述的一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，其特征在于，所述步骤(4)中石墨的质量分数为20-22％、添加剂的质量分数为16-18％、分散剂的质量分数为0.1-0.5％和表面活性剂的质量分数为1-3％。
4.根据权利要求3所述的一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，其特征在于，所述添加剂为碳酸盐和磷酸盐，所述分散剂为缔合胶体。
5.根据权利要求1所述的一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，其特征在于，所述步骤(5)中磷皂化处理后坯料表面形成硬脂酸锌金属皂化膜，所述硬脂酸锌金属皂化膜的厚度为0.5-2.5um。
6.根据权利要求1所述的一种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻工艺，其特征在于，所述步骤(6)中双动挤压机的内滑块压力为1660-1720KN。
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