CN110153662B - 一种内齿圈齿轮的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内齿圈齿轮的生产工艺，步骤S1：选取合适的毛胚料，将毛胚料通过热模锻压力机进行热模锻，采用镦粗制胚的方法，使得毛胚料经过镦粗、预锻、终锻，将毛胚料锻造成圆饼类锻件，从而制得圆饼型毛胚料；步骤S2：将S1中制得的圆饼型毛胚料进行等温正火处理，将圆饼型毛胚料放置进行正火炉装置中，对圆饼型毛胚料加热到一定温度，保温适当时间后，使圆饼型毛胚料的不同部位温度均匀化，并在该温度下均匀地完成金相组织的转变，然后采用快速冷却方式对圆饼型毛胚料进行降温；本发明，插齿打孔方便快捷，降低刀具的磨损，能够有效提高加工效率；同时，能够提高零件的正火效果，从而大大提高零件的整体质量。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮技术领域，具体为一种内齿圈齿轮的生产工艺。
背景技术
内齿圈齿轮在生产时，由于齿圈外围一圈的孔比较多，材料的硬度在260-300HB,给打孔带来了很大的困难，一天只能打3-5个零件，且插齿也是个问题，加工效率低下，且刀具不耐用，磨刀的频率高；同时，在对零件进行正火，现有技术中的正火设备，正火效果差，零件受热不均匀，因此，设计一种内齿圈齿轮的生产工艺是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内齿圈齿轮的生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种内齿圈齿轮的生产工艺，包括如下步骤；
步骤S1：选取合适的毛胚料，将毛胚料通过热模锻压力机进行热模锻，采用镦粗制胚的方法，使得毛胚料经过镦粗、预锻、终锻，将毛胚料锻造成圆饼类锻件，从而制得圆饼型毛胚料；
步骤S2：将S1中制得的圆饼型毛胚料进行等温正火处理，将圆饼型毛胚料放置进行正火炉装置中，对圆饼型毛胚料加热到一定温度，保温适当时间后，使圆饼型毛胚料的不同部位温度均匀化，并在该温度下均匀地完成金相组织的转变，然后采用快速冷却方式对圆饼型毛胚料进行降温，降温到一定温度时，再采用缓冷方式使得圆饼型毛胚料的不同部位温度均匀降至等温温度；
步骤S3：将经过等温正火处理后得到的毛胚料通过数控机床进行车削加工，使用机械夹紧不重磨车刀，通过将毛胚料进行夹紧后，进行一次装夹下螺栓孔、定位剪切销孔、端面以及内径面同步加工，从而制得齿轮块；
步骤S4：将齿轮块进行齿条加工，通过使用滚齿机和插齿机对齿轮的内径进行滚齿及插齿加工，从而制得内齿圈齿轮，并对内齿圈齿轮的内齿圈再通过径向剃齿技术进行剃齿加工，从而对内齿圈进行齿形和齿向的修形，制得内齿圈齿轮的初成品；
步骤S5：将步骤S4中制得的初成品进行热处理加工，放置进热处理炉的内部，进行渗氮淬火处理，渗氮淬火的过程中，油淬的温度为850℃，回火的温度为600℃；
步骤S6：热处理完成后，将经过热处理的内齿圈齿轮采用夹具定位夹紧后，对内齿圈齿轮的齿轮内径、孔径及端面部分进行精加工，从而提高尺寸精度和减少行为公差，通过使用砂轮机对内齿圈齿轮进行打磨毛刺以及锐边倒钝，并进行抛光和酸洗处理，从而制得内齿圈齿轮。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中，内齿圈齿轮选取的毛胚料为一种20CrMnTi材料构件，且材料硬度为160-200HB。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中，热模锻压力机的工作压力为350MPa，且热模锻压力机的公称压力为31500KN。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S2中，加热的温度为920～950℃，保温时间为2-4h，快速降温的温度临界点为700℃。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S2中的正火炉装置包括机箱、箱门、冷却组件、正火室、隔热板、加热器、安装支架、底座、滑动底板、驱动箱、驱动电机、驱动轴、固定板、支撑板、夹板、第一滑块、弧形块、第一滑槽、紧固螺杆、第二滑块、握把和第二滑槽,所述机箱的底部两侧均通过螺栓安装有安装支架，且安装支架设置有底座，所述底座的顶部两侧均开设有第二滑槽，所述机箱的一侧通过合页安装有箱门，所述机箱的内部开设有正火室，且正火室与箱门连接，所述机箱的顶部设置有冷却组件，所述正火室的内部两侧通过螺栓安装有加热器，且加热器的外侧固定安装有隔热板，所述正火室的内侧底部设置有滑动底板，且滑动底板的外侧通过螺栓安装有握把，所述滑动底板的底部两侧均固定安装有第二滑块，且第二滑块与第二滑槽滑动连接，所述滑动底板的顶部通过螺栓安装有驱动箱，且驱动箱的内部通过螺栓安装有驱动电机，所述驱动电机的顶部通过联轴器安装有驱动轴，且驱动轴的顶部通过螺栓安装有固定板，所述固定板的顶部开设有第一滑槽，所述固定板的顶部两侧均通过螺栓安装有支撑板，所述支撑板的内侧设置有夹板，所述夹板的底部安装有第一滑块，且第一滑块与第一滑槽滑动连接，所述支撑板的外侧设置有紧固螺杆，且紧固螺杆穿过支撑板与夹板固定连接，所述固定板的顶部中央通过螺栓安装有弧形块。
作为本发明进一步的方案：所述冷却组件包括冷却箱、冷却管、第一气泵、供气管、第一喷头、制冷风机、第二气泵、排气管、进气管和第二喷头，所述正火室的顶部分别设置有第一喷头和第二喷头，所述冷却箱通过螺栓安装在机箱的顶部中央，所述冷却箱的内部中央通过螺栓安装有制冷风机，所述制冷风机的一侧通过法兰安装有冷却管，所述冷却管的一端固定安装有第一气泵，所述第一气泵的一侧通过法兰安装有供气管，且供气管穿过冷却箱和机箱与第一喷头固定连接，所述冷却箱的内部另一侧通过螺栓安装有第二气泵，所述第二气泵的顶部通过连接法兰安装有排气管，且排气管穿过冷却箱与外界连接，所述第二气泵的一侧通过连接法兰安装有进气管，且进气管穿过冷却箱和机箱与第二喷头固定连接。
本发明的有益效果：
1.本发明，在生产的过程中，将经过等温正火处理后得到的毛胚料通过数控机床进行车削加工，使用机械夹紧不重磨车刀，通过将毛胚料进行夹紧后，进行一次装夹下螺栓孔、定位剪切销孔、端面以及内径面同步加工，从而制得齿轮块；将齿轮块进行齿条加工，通过使用滚齿机和插齿机对齿轮的内径进行滚齿及插齿加工，从而制得内齿圈齿轮，并对内齿圈齿轮的内齿圈再通过径向剃齿技术进行剃齿加工，从而对内齿圈进行齿形和齿向的修形，制得内齿圈齿轮的初成品；从而使得插齿打孔方便快捷，降低刀具的磨损，能够有效提高加工效率；
2.在进行等温正火的过程中，通过将毛胚料放置进正火炉的内部，在正火室内进行正火处理时，驱动箱内部的驱动电机工作，通过驱动轴使得固定板转动，固定板转动从而带动毛胚料转动，进而使得毛胚料的不同部分均可以进行正火处理，有利于提高零件的正火效果；而且在进行冷却时，通过冷却组件能够对毛胚料进行快速冷却和空气冷却，能够提高冷却效果，从而大大提高毛胚料的整体质量。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明正火炉装置的整体结构示意图；
图2为本发明正火炉装置机箱的剖视图；
图3为本发明正火炉装置冷却组件的剖视图；
图4为本发明正火炉装置滑动底板的结构示意图；
图中：1、机箱；2、箱门；3、冷却组件；4、冷却箱；5、冷却管；6、第一气泵；7、供气管；8、第一喷头；9、制冷风机；10、第二气泵；11、排气管；12、进气管；13、第二喷头；14、正火室；15、隔热板；16、加热器；17、安装支架；18、底座；19、滑动底板；20、驱动箱；21、驱动电机；22、驱动轴；23、固定板；24、支撑板；25、夹板；26、第一滑块；27、弧形块；28、第一滑槽；29、紧固螺杆；30、第二滑块；31、握把；32、第二滑槽。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种内齿圈齿轮的生产工艺，包括如下步骤；
步骤S1：选取合适的毛胚料，将毛胚料通过热模锻压力机进行热模锻，内齿圈齿轮选取的毛胚料为一种20CrMnTi材料构件，且材料硬度为160-200HB，硬度大大降低，能够便于进行钻孔和插齿，从而提高效率；热模锻压力机的工作压力为350MPa，且热模锻压力机的公称压力为31500KN，具有良好的锻压效果；采用镦粗制胚的方法，使得毛胚料经过镦粗、预锻、终锻，将毛胚料锻造成圆饼类锻件，从而制得圆饼型毛胚料；
步骤S2：将S1中制得的圆饼型毛胚料进行等温正火处理，将圆饼型毛胚料放置进行正火炉装置中，对圆饼型毛胚料加热到一定温度，加热的温度为920～950℃，保温适当时间后，保温时间为2-4h，使圆饼型毛胚料的不同部位温度均匀化，并在该温度下均匀地完成金相组织的转变，然后采用快速冷却方式对圆饼型毛胚料进行降温，降温到一定温度时，快速降温的温度临界点为700℃，再采用缓冷方式使得圆饼型毛胚料的不同部位温度均匀降至等温温度；能够消除锻造原因引起的不良组织与缺陷，达到组织、成分均匀化，为后续热处理获得良好的组织与性能打下基础；
其中，正火炉装置包括机箱1、箱门2、冷却组件3、正火室14、隔热板15、加热器16、安装支架17、底座18、滑动底板19、驱动箱20、驱动电机21、驱动轴22、固定板23、支撑板24、夹板25、第一滑块26、弧形块27、第一滑槽28、紧固螺杆29、第二滑块30、握把31和第二滑槽32,机箱1的底部两侧均通过螺栓安装有安装支架17，且安装支架17设置有底座18，底座18的顶部两侧均开设有第二滑槽32，机箱1的一侧通过合页安装有箱门2，机箱1的内部开设有正火室14，且正火室14与箱门2连接，机箱1的顶部设置有冷却组件3，正火室14的内部两侧通过螺栓安装有加热器16，且加热器16的外侧固定安装有隔热板15，正火室14的内侧底部设置有滑动底板19，且滑动底板19的外侧通过螺栓安装有握把31，滑动底板19的底部两侧均固定安装有第二滑块30，且第二滑块30与第二滑槽32滑动连接，滑动底板19的顶部通过螺栓安装有驱动箱20，且驱动箱20的内部通过螺栓安装有驱动电机21，驱动电机21的顶部通过联轴器安装有驱动轴22，且驱动轴22的顶部通过螺栓安装有固定板23，固定板23的顶部开设有第一滑槽28，固定板23的顶部两侧均通过螺栓安装有支撑板24，支撑板24的内侧设置有夹板25，夹板25的底部安装有第一滑块26，且第一滑块26与第一滑槽28滑动连接，支撑板24的外侧设置有紧固螺杆29，且紧固螺杆29穿过支撑板24与夹板25固定连接，固定板23的顶部中央通过螺栓安装有弧形块27；
其中，冷却组件3包括冷却箱4、冷却管5、第一气泵6、供气管7、第一喷头8、制冷风机9、第二气泵10、排气管11、进气管12和第二喷头13，正火室14的顶部分别设置有第一喷头8和第二喷头13，冷却箱4通过螺栓安装在机箱1的顶部中央，冷却箱4的内部中央通过螺栓安装有制冷风机9，制冷风机9的一侧通过法兰安装有冷却管5，冷却管5的一端固定安装有第一气泵6，第一气泵6的一侧通过法兰安装有供气管7，且供气管7穿过冷却箱4和机箱1与第一喷头8固定连接，冷却箱4的内部另一侧通过螺栓安装有第二气泵10，第二气泵10的顶部通过连接法兰安装有排气管11，且排气管11穿过冷却箱4与外界连接，第二气泵10的一侧通过连接法兰安装有进气管12，且进气管12穿过冷却箱4和机箱1与第二喷头13固定连接；
安装支架17为机箱1提供支撑效果，打开箱门2，通过握把31拉动滑动底板19，使得滑动底板19通过第二滑块30在底座18顶部开设的第二滑槽32内滑动，使得滑动底板19从正火室14中拉出，将需要进行正火处理的毛胚料放置在弧形块27的顶部后，转动紧固螺杆29，在支撑板24的支撑作用下，使得紧固螺杆29推动夹板25，夹板25受到推力后，通过第一滑块26在固定板23顶部的第一滑槽28内滑动，直到夹板25将毛胚料夹紧固定；再将滑动底板19推入正火室14的内部，将箱门2闭合，机箱1内部的加热器16工作，对正火室14进行加热升温处理；隔热板15能够降低温度的流失；弧形块27顶部的毛胚料在正火室14内进行正火处理时，驱动箱20内部的驱动电机21工作，通过驱动轴22使得固定板23转动，固定板23转动从而带动毛胚料转动，进而使得毛胚料的不同部分均可以进行正火处理，有利于提高正火效果；正火完成后，加热器16停止工作，冷却组件3工作，对毛胚料进行快速冷却，通过冷却箱4内部的制冷风机9工作，将产生的冷气输入到冷却管5，第一气泵6工作，将冷却管5内部的冷气泵入供气管7，经第一喷头8喷洒到正火室14内，进行快速降温；快速降温完成后，制冷风机9和第一气泵6停止工作，第二气泵10工作，将外界空气经排气管11泵入进气管12内，经第二喷头13喷洒到正火室14内，从而进行空气降温，降温完成后，将箱门2打开后，通过滑动底板19可将毛胚料从正火室14内取出；使用方便，固定牢固，在正火时，能够使得毛胚料各个部分均匀受到正火处理，大大提高了正火效果；同时，冷却效果好，能够提高毛胚料的整体正火质量；
步骤S3：将经过等温正火处理后得到的毛胚料通过数控机床进行车削加工，使用机械夹紧不重磨车刀，通过将毛胚料进行夹紧后，进行一次装夹下螺栓孔、定位剪切销孔、端面以及内径面同步加工，从而制得齿轮块；
步骤S4：将齿轮块进行齿条加工，通过使用滚齿机和插齿机对齿轮的内径进行滚齿及插齿加工，从而制得内齿圈齿轮，并对内齿圈齿轮的内齿圈再通过径向剃齿技术进行剃齿加工，从而对内齿圈进行齿形和齿向的修形，制得内齿圈齿轮的初成品；
步骤S5：将步骤S4中制得的初成品进行热处理加工，放置进热处理炉的内部，进行渗氮淬火处理，渗氮淬火的过程中，油淬的温度为850℃，回火的温度为600℃；
步骤S6：热处理完成后，将经过热处理的内齿圈齿轮采用夹具定位夹紧后，对内齿圈齿轮的齿轮内径、孔径及端面部分进行精加工，从而提高尺寸精度和减少行为公差，通过使用砂轮机对内齿圈齿轮进行打磨毛刺以及锐边倒钝，并进行抛光和酸洗处理，从而制得内齿圈齿轮。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (1)
1.一种内齿圈齿轮的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤；
步骤S1：选取合适的毛胚料，将毛胚料通过热模锻压力机进行热模锻，采用镦粗制胚的方法，使得毛胚料经过镦粗、预锻、终锻，将毛胚料锻造成圆饼类锻件，从而制得圆饼型毛胚料，内齿圈齿轮选取的毛胚料为一种20CrMnTi材料构件，且材料硬度为160－200HB，热模锻压力机的工作压力为350MPa，且热模锻压力机的公称压力为31500KN；
步骤S2：将S1中制得的圆饼型毛胚料进行等温正火处理，将圆饼型毛胚料放入正火炉装置中，对圆饼型毛胚料加热到一定温度，保温适当时间后，使圆饼型毛胚料的不同部位温度均匀化，并在该温度下均匀地完成金相组织的转变，然后采用快速冷却方式对圆饼型毛胚料进行降温，降温到一定温度时，再采用缓冷方式使得圆饼型毛胚料的不同部位温度均匀降至等温温度，加热的温度为920～950℃，保温时间为2－4h，快速降温的温度临界点为700℃，正火炉装置包括机箱(1)、箱门(2)、冷却组件(3)、正火室(14)、隔热板(15)、加热器(16)、安装支架(17)、底座(18)、滑动底板(19)、驱动箱(20)、驱动电机(21)、驱动轴(22)、固定板(23)、支撑板(24)、夹板(25)、第一滑块(26)、弧形块(27)、第一滑槽(28)、紧固螺杆(29)、第二滑块(30)、握把(31)和第二滑槽(32)，所述机箱(1)的底部两侧均通过螺栓安装有安装支架(17)，且安装支架(17)设置有底座(18)，所述底座(18)的顶部两侧均开设有第二滑槽(32)，所述机箱(1)的一侧通过合页安装有箱门(2)，所述机箱(1)的内部开设有正火室(14)，且正火室(14)与箱门(2)连接，所述机箱(1)的顶部设置有冷却组件(3)，所述正火室(14)的内部两侧通过螺栓安装有加热器(16)，且加热器(16)的外侧固定安装有隔热板(15)，所述正火室(14)的内侧底部设置有滑动底板(19)，且滑动底板(19)的外侧通过螺栓安装有握把(31)，所述滑动底板(19)的底部两侧均固定安装有第二滑块(30)，且第二滑块(30)与第二滑槽(32)滑动连接，所述滑动底板(19)的顶部通过螺栓安装有驱动箱(20)，且驱动箱(20)的内部通过螺栓安装有驱动电机(21)，所述驱动电机(21)的顶部通过联轴器安装有驱动轴(22)，且驱动轴(22)的顶部通过螺栓安装有固定板(23)，所述固定板(23)的顶部开设有第一滑槽(28)，所述固定板(23) 的顶部两侧均通过螺栓安装有支撑板(24)，所述支撑板(24)的内侧设置有夹板(25)，所述夹板(25)的底部安装有第一滑块(26)，且第一滑块(26)与第一滑槽(28)滑动连接，所述支撑板(24)的外侧设置有紧固螺杆(29)，且紧固螺杆(29)穿过支撑板(24)与夹板(25)固定连接，所述固定板(23)的顶部中央通过螺栓安装有弧形块(27)；冷却组件(3)包括冷却箱(4)、冷却管(5)、第一气泵(6)、供气管(7)、第一喷头(8)、制冷风机(9)、第二气泵(10)、排气管(11)、进气管(12)和第二喷头(13)，所述正火室(14)的顶部分别设置有第一喷头(8)和第二喷头(13)，所述冷却箱(4)通过螺栓安装在机箱(1)的顶部中央，所述冷却箱(4)的内部中央通过螺栓安装有制冷风机(9)，所述制冷风机(9)的一侧通过法兰安装有冷却管(5)，所述冷却管(5)的一端固定安装有第一气泵(6)，所述第一气泵(6)的一侧通过法兰安装有供气管(7)，且供气管(7)穿过冷却箱(4)和机箱(1)与第一喷头(8)固定连接，所述冷却箱(4)的内部另一侧通过螺栓安装有第二气泵(10)，所述第二气泵(10)的顶部通过连接法兰安装有排气管(11)，且排气管(11)穿过冷却箱(4)与外界连接，所述第二气泵(10)的一侧通过连接法兰安装有进气管(12)，且进气管(12)穿过冷却箱(4)和机箱(1)与第二喷头(13)固定连接；
步骤S3：将经过等温正火处理后得到的毛胚料通过数控机床进行车削加工，使用机械夹紧不重磨车刀，通过将毛胚料进行夹紧后，进行一次装夹下螺栓孔、定位剪切销孔、端面以及内径面同步加工，从而制得齿轮块；
步骤S4：将齿轮块进行齿条加工，通过使用滚齿机和插齿机对齿轮的内径进行滚齿及插齿加工，从而制得内齿圈齿轮，并对内齿圈齿轮的内齿圈再通过径向剃齿技术进行剃齿加工，从而对内齿圈进行齿形和齿向的修形，制得内齿圈齿轮的初成品；
步骤S5：将步骤S4中制得的初成品进行热处理加工，放置进热处理炉的内部，进行渗氮淬火处理，渗氮淬火的过程中，油淬的温度为850℃，回火的温度为600℃；
步骤S6：热处理完成后，将经过热处理的内齿圈齿轮采用夹具定位夹紧后，对内齿圈齿轮的齿轮内径、孔径及端面部分进行精加工，从而提高尺寸精度和减少形位公差，通过使用砂轮机对内齿圈齿轮进行打磨毛刺以及锐边倒钝，并进行抛光和酸洗处理，从而制得内齿圈齿轮。
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