CN107214485A - 一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺 - Google Patents

一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，所述车用齿轮副采用20MnCr5钢材成型；齿轮副包括齿轮轴工件和齿轮圈工件；利用20MnCr5钢材强度、韧性好的特点，以多次冲压冲成齿轮轴工件、齿轮圈工件，再利用20MnCr5钢材淬透性好、淬火变形小且能通过热处理来提升性能的特点，对齿轮轴工件、齿轮圈工件进行特定的热处理组合工艺，使工件内的奥氏体晶粒结构得以优化，本发明能在齿轮副生产中以热处理工艺获取高耐磨性能的车用齿轮副工件。

Description

一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺
技术领域
本发明涉及冲压生产技术，尤其是一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺。
背景技术
车用齿轮副是车辆的关键传动部件，其负荷较高，因此对零件的耐磨能力要求较高；目前国内有引进20MnCr5钢材，此类钢材在热处理后能得到更优秀的性能，如何以更好的热处理工艺及加工工艺来提升20MnCr5钢材性能，并以此制造性能更好的车用齿轮副，是一个研究方向。
发明内容
本发明提出一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，能在齿轮副生产中以热处理工艺获取高耐磨性能的车用齿轮副工件。
本发明采用以下技术方案。
一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，所述车用齿轮副采用20MnCr5钢材成型；齿轮副包括齿轮轴工件和齿轮圈工件；所述齿轮轴工件、齿轮圈工件的生产工艺依次包括以下步骤；
A1、选择合适尺寸规格的物料，的在加热工序中对物料加热，加热温度控制在1200℃±30℃；
A2、在墩粗工序中对加热后的物料进行冲压墩粗，使物料外形与初胚形状相近；
A3、在成型工序中对墩粗后的物料进行冲压成型，在成型中，先以初胚模具使物料被冲压为齿轮轴初胚或齿轮圈初胚，再以成型模具使初胚被冲压成型为齿轮轴工件或齿轮圈工件；
A4、在热处理工序中对齿轮轴工件、齿轮圈工件进行热处理，热处理中，先对工件进行正火处理，正火时工件温度控制在935℃±30℃；再对工件进行冷却处理，冷却处理时工件温度控制在200℃±30℃；最后对工件进行回火处理，回火处理时工件温度控制在450℃~550℃；
A5、对热处理后的工件进行奥氏体晶粒度检测，以奥氏体晶粒度不粗于5级的工件为合格工件。
所述热处理工序中，正火处理时工件温度在正火温度范围内保持100分钟。
在冷却处理时，先以风冷对工件快速冷却，再使工件在空气中自然冷却，并且使工件温度在200℃±30℃范围内保温80分钟。
在回火处理时，使工件温度在回火温度范围内保持180分钟。
在热处理前先对工件进行喷砂以去除工件表面的氧化皮。
所述齿轮圈的直径在50CM以下，所述齿轮轴的长度在50CM以下。
在墩粗工序时，对工件施加200T~300T的冲压力；在初胚成型时，对工件施加600T~800T的冲压力；在工件成型时，对工件施加1100T~1200T的冲压力。
在工件成型后，以100T的冲压力对工件进行切边处理。
在热处理后，对工件以磁粉液进行浸泡，再以紫外线照射工件，以在0.2~1MM深度内检查工件裂纹。
本发明的优点在于，本发明所述工艺利用20MnCr5钢材强度、韧性好的特点，以多次冲压冲成齿轮轴工件、齿轮圈工件，再针对20MnCr5钢材淬透性好、淬火变形小且能通过热处理来提升性能的特点，对齿轮轴工件、齿轮圈工件进行特定时长、严格温控的热处理组合工艺，使工件内的奥氏体晶粒结构得以优化，从而得到高耐磨性的车用齿轮副工件，而且工件的加工尺寸公差能得到保障。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明所述的齿轮轴工件、齿轮圈工件的配合示意图；
图中：1-齿轮圈工件；2-齿轮轴工件。
具体实施方式
如图1所示，一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，所述车用齿轮副采用20MnCr5钢材成型；齿轮副包括齿轮轴工件2和齿轮圈工件1；所述齿轮轴工件2、齿轮圈工件1的生产工艺依次包括以下步骤；
A1、选择合适尺寸规格的物料，的在加热工序中对物料加热，加热温度控制在1200℃±30℃；
A2、在墩粗工序中对加热后的物料进行冲压墩粗，使物料外形与初胚形状相近；
A3、在成型工序中对墩粗后的物料进行冲压成型，在成型中，先以初胚模具使物料被冲压为齿轮轴初胚或齿轮圈初胚，再以成型模具使初胚被冲压成型为齿轮轴工件2或齿轮圈工件1；
A4、在热处理工序中对齿轮轴工件、齿轮圈工件进行热处理，热处理中，先对工件进行正火处理，正火时工件温度控制在935℃±30℃；再对工件进行冷却处理，冷却处理时工件温度控制在200℃±30℃；最后对工件进行回火处理，回火处理时工件温度控制在450℃~550℃；
A5、对热处理后的工件进行奥氏体晶粒度检测，以奥氏体晶粒度不粗于5级的工件为合格工件。
所述热处理工序中，正火处理时工件温度在正火温度范围内保持100分钟。
在冷却处理时，先以风冷对工件快速冷却，再使工件在空气中自然冷却，并且使工件温度在200℃±30℃范围内保温80分钟。
在回火处理时，使工件温度在回火温度范围内保持180分钟。
在热处理前先对工件进行喷砂以去除工件表面的氧化皮。
所述齿轮圈的直径在50CM以下，所述齿轮轴的长度在50CM以下。
在墩粗工序时，对工件施加200T~300T的冲压力；在初胚成型时，对工件施加600T~800T的冲压力；在工件成型时，对工件施加1100T~1200T的冲压力。
在工件成型后，以100T的冲压力对工件进行切边处理。
在热处理后，对工件以磁粉液进行浸泡，再以紫外线照射工件，以在0.2~1MM深度内检查工件裂纹。

Claims (9)

1.一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，其特征在于：所述车用齿轮副采用20MnCr5钢材成型；齿轮副包括齿轮轴工件和齿轮圈工件；所述齿轮轴工件、齿轮圈工件的生产工艺依次包括以下步骤；
A1、选择合适尺寸规格的物料，的在加热工序中对物料加热，加热温度控制在1200℃±30℃；
A2、在墩粗工序中对加热后的物料进行冲压墩粗，使物料外形与初胚形状相近；
A3、在成型工序中对墩粗后的物料进行冲压成型，在成型中，先以初胚模具使物料被冲压为齿轮轴初胚或齿轮圈初胚，再以成型模具使初胚被冲压成型为齿轮轴工件或齿轮圈工件；
A4、在热处理工序中对齿轮轴工件、齿轮圈工件进行热处理，热处理中，先对工件进行正火处理，正火时工件温度控制在935℃±30℃；再对工件进行冷却处理，冷却处理时工件温度控制在200℃±30℃；最后对工件进行回火处理，回火处理时工件温度控制在450℃~550℃；
A5、对热处理后的工件进行奥氏体晶粒度检测，以奥氏体晶粒度不粗于5级的工件为合格工件。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，其特征在于：所述热处理工序中，正火处理时工件温度在正火温度范围内保持100分钟。
3.根据权利要求1所述的一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，其特征在于：在冷却处理时，先以风冷对工件快速冷却，再使工件在空气中自然冷却，并且使工件温度在200℃±30℃范围内保温80分钟。
4.根据权利要求1所述的一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，其特征在于：在回火处理时，使工件温度在回火温度范围内保持180分钟。
5.根据权利要求1所述的一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，其特征在于：在热处理前先对工件进行喷砂以去除工件表面的氧化皮。
6.根据权利要求5所述的一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，其特征在于：所述齿轮圈的直径在50CM以下，所述齿轮轴的长度在50CM以下。
7.根据权利要求6所述的一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，其特征在于：在墩粗工序时，对工件施加200T~300T的冲压力；在初胚成型时，对工件施加600T~800T的冲压力；在工件成型时，对工件施加1100T~1200T的冲压力。
8.根据权利要求7所述的一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，其特征在于：在工件成型后，以100T的冲压力对工件进行切边处理。
9.根据权利要求5所述的一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺，其特征在于：在热处理后，对工件以磁粉液进行浸泡，再以紫外线照射工件，以在0.2~1MM深度内检查工件裂纹。
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