CN112276497A - 一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，S1、坯料的选取与锻造：选取钢材坯料进行下料，对坯料进行锻造处理，锻造温度为900‑1200℃，将毛坯整体预留7‑10mm的加工余量，使得整体表面粗糙度为Ra6.5；S2、坯料的粗加工：将S1中的毛坯整体进行粗加工，使得表面粗糙度为Ra3.5，然后对其进行正火处理，本发明涉及新能源汽车技术领域。该新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，通过将中间轴打磨成不同的粗糙精度，利于后续的精加工，同时采用超声清洗、毛刺清理以及防护涂料的喷涂，使得中间轴整体硬度高，不易磨损，同时其表面的光滑，粗糙度低，不易错位，延长了中间轴的整体寿命，利于广泛使用。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺。
背景技术
中间轴是汽车变速箱里的一根轴，轴本身与齿轮为一体，作用是将一轴和二轴连接，通过换挡杆的变换来选择与不同的齿轮啮合，使二轴能输出不同转速、转向和扭矩，因为其形状像一个塔，所以又叫“宝塔齿”，随着中间轴出厂年限的增加，其固有频率有所下降，且下降幅度较小，中间轴固有频率最高下降1.2％，前4阶固有频率下降幅度中高阶大于低阶，但下降率的变化没有规律，不同截面处的表面硬度略微变化，存在先上升后下降的趋势，根据中间轴固有频率和硬度的变化，可以初步推断出中间轴还有60％以上的剩余寿命，具有回收利用价值。
中间轴是新能源汽车上的重要零部件之一，现有中间轴经过长时间的工作磨损后，容易导致外部轴承与其之间的间隙变大，轴向窜动大，而使固定效果变差，易错位，同时其表面平滑度以及耐磨性能还有待进一步提高，因此针对以上问题，本发明提供了一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，解决了中间轴经过长时间的工作磨损后，容易导致外部轴承与其之间的间隙变大，轴向窜动大，而使固定效果变差，易错位，同时其表面平滑度以及耐磨性能还有待进一步提高的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，通过将中间轴打磨成不同的粗糙精度，利于后续的精加工，同时采用超声清洗、毛刺清理以及防护涂料的喷涂，使得中间轴整体硬度高，不易磨损，同时其表面的光滑，粗糙度低，不易错位，延长了中间轴的整体寿命，利于广泛使用，具体包括以下步骤：
S1、坯料的选取与锻造：选取钢材坯料进行下料，对坯料进行锻造处理，锻造温度为900-1200℃，将毛坯整体预留7-10mm的加工余量，使得整体表面粗糙度为Ra6.5；
S2、坯料的粗加工：将S1中的毛坯整体进行粗加工，使得表面粗糙度为Ra3.5，然后对其进行正火处理，正火温度为1000-1500℃，正火时间为3-4h，对正火后的轴进行调质处理，使轴的硬度满足30-50HRC；
S3、坯料的精加工以及清洗处理：根据S2中，将轴根据实际预设的尺寸，对其进行精加工，去除轴端面、轴外圆及轴台阶面预留的加工余量，使得轴表面粗糙度为Ra0.3-Ra0.8，然后对轴两端进行倒角处理，去除轴表面的毛刺后，将轴放入超声波清洗机内部，启动超声波发生器，通过超声波振板的振动对轴进行彻底清洗，清洗后拿出进行无菌干燥；
S4、防护涂料的制备与喷涂：将环氧酚醛防腐漆、聚丙烯纤维、聚乙烯、石油磺酸钠、油酸钾和溶剂均放入反应釜内部，以转速为1800-2200r/min条件下均匀搅拌60-80min，设定反应釜内部温度为400-500℃，待反应结束后制成防护涂料，然后利用喷涂设备将防护涂料均匀喷涂在中间轴表面，静置晾干等待备用，聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物，聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良；
S5、中间轴的质量检测：最后参照根据标准中间轴的性能指标，对中间轴的各项尺寸指标进行检测，经检测达标后的中间轴则存入库中，若检测不达标则进行再次加工处理。
优选的，所述步骤S1中钢材坯料的碳量为0.55％。。
优选的，所述步骤S4中聚丙烯纤维是采用丙烯聚合得到的等规聚丙烯为原料纺制而成的合成纤维。
优选的，所述步骤S4中的防护涂料包括以下组分：环氧酚醛防腐漆10-12份、聚丙烯纤维8-10份、6-8份聚乙烯、5-7份石油磺酸钠、6-8份油酸钾和8-12份溶剂，石油磺酸钠主要用作纺织、印染助剂和液体洗涤剂，氯乙烯聚合用乳化剂。
优选的，所述步骤S4中溶剂采用的是防锈油。
(三)有益效果
本发明提供了一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺。具备以下有益效果：该新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，通过S1、坯料的选取与锻造：选取钢材坯料进行下料，对坯料进行锻造处理，锻造温度为900-1200℃，将毛坯整体预留7-10mm的加工余量，使得整体表面粗糙度为Ra6.5；S2、坯料的粗加工：将S1中的毛坯整体进行粗加工，使得表面粗糙度为Ra3.5，然后对其进行正火处理，正火温度为1000-1500℃，正火时间为3-4h，对正火后的轴进行调质处理，使轴的硬度满足30-50HRC；S3、坯料的精加工以及清洗处理：根据S2中，将轴根据实际预设的尺寸，对其进行精加工，去除轴端面、轴外圆及轴台阶面预留的加工余量，使得轴表面粗糙度为Ra0.3-Ra0.8，然后对轴两端进行倒角处理，去除轴表面的毛刺后，将轴放入超声波清洗机内部，启动超声波发生器，通过超声波振板的振动对轴进行彻底清洗，清洗后拿出进行无菌干燥；S4、防护涂料的制备与喷涂：将环氧酚醛防腐漆、聚丙烯纤维、聚乙烯、石油磺酸钠、油酸钾和溶剂均放入反应釜内部，以转速为1800-2200r/min条件下均匀搅拌60-80min，设定反应釜内部温度为400-500℃，待反应结束后制成防护涂料，然后利用喷涂设备将防护涂料均匀喷涂在中间轴表面，静置晾干等待备用；S5、中间轴的质量检测：最后参照根据标准中间轴的性能指标，对中间轴的各项尺寸指标进行检测，经检测达标后的中间轴则存入库中，若检测不达标则进行再次加工处理，通过将中间轴打磨成不同的粗糙精度，利于后续的精加工，同时采用超声清洗、毛刺清理以及防护涂料的喷涂，使得中间轴整体硬度高，不易磨损，同时其表面的光滑粗糙度低，不易错位，延长了中间轴的整体寿命，利于广泛使用。
附图说明
图1为本发明结构的流程图；
图2为本发明对比数据的统计表图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明实施例提供三种技术方案：一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，具体包括以下实施例：
实施例一
S1、坯料的选取与锻造：选取钢材坯料进行下料，对坯料进行锻造处理，锻造温度为900℃，将毛坯整体预留7mm的加工余量，使得整体表面粗糙度为Ra6.5；
S2、坯料的粗加工：将S1中的毛坯整体进行粗加工，使得表面粗糙度为Ra3.5，然后对其进行正火处理，正火温度为1000℃，正火时间为3h，对正火后的轴进行调质处理，使轴的硬度满足30HRC；
S3、坯料的精加工以及清洗处理：根据S2中，将轴根据实际预设的尺寸，对其进行精加工，去除轴端面、轴外圆及轴台阶面预留的加工余量，使得轴表面粗糙度为Ra0.3，然后对轴两端进行倒角处理，去除轴表面的毛刺后，将轴放入超声波清洗机内部，启动超声波发生器，通过超声波振板的振动对轴进行彻底清洗，清洗后拿出进行无菌干燥；
S4、防护涂料的制备与喷涂：将10份环氧酚醛防腐漆、8份聚丙烯纤维、6份聚乙烯、5份石油磺酸钠、6份油酸钾和8份溶剂均放入反应釜内部，以转速为1800r/min条件下均匀搅拌60min，设定反应釜内部温度为400℃，待反应结束后制成防护涂料，然后利用喷涂设备将防护涂料均匀喷涂在中间轴表面，静置晾干等待备用；
S5、中间轴的质量检测：最后参照根据标准中间轴的性能指标，对中间轴的各项尺寸指标进行检测，经检测达标后的中间轴则存入库中，若检测不达标则进行再次加工处理。
实施例二
S1、坯料的选取与锻造：选取钢材坯料进行下料，对坯料进行锻造处理，锻造温度为1000℃，将毛坯整体预留8mm的加工余量，使得整体表面粗糙度为Ra6.5；
S2、坯料的粗加工：将S1中的毛坯整体进行粗加工，使得表面粗糙度为Ra3.5，然后对其进行正火处理，正火温度为1200℃，正火时间为3.5h，对正火后的轴进行调质处理，使轴的硬度满足40HRC；
S3、坯料的精加工以及清洗处理：根据S2中，将轴根据实际预设的尺寸，对其进行精加工，去除轴端面、轴外圆及轴台阶面预留的加工余量，使得轴表面粗糙度为Ra0.5，然后对轴两端进行倒角处理，去除轴表面的毛刺后，将轴放入超声波清洗机内部，启动超声波发生器，通过超声波振板的振动对轴进行彻底清洗，清洗后拿出进行无菌干燥；
S4、防护涂料的制备与喷涂：将11份环氧酚醛防腐漆、9份聚丙烯纤维、7份聚乙烯、6份石油磺酸钠、7份油酸钾和10份溶剂均放入反应釜内部，以转速为2000r/min条件下均匀搅拌70min，设定反应釜内部温度为450℃，待反应结束后制成防护涂料，然后利用喷涂设备将防护涂料均匀喷涂在中间轴表面，静置晾干等待备用；
S5、中间轴的质量检测：最后参照根据标准中间轴的性能指标，对中间轴的各项尺寸指标进行检测，经检测达标后的中间轴则存入库中，若检测不达标则进行再次加工处理。
实施例三
S1、坯料的选取与锻造：选取钢材坯料进行下料，对坯料进行锻造处理，锻造温度为1200℃，将毛坯整体预留10mm的加工余量，使得整体表面粗糙度为Ra6.5；
S2、坯料的粗加工：将S1中的毛坯整体进行粗加工，使得表面粗糙度为Ra3.5，然后对其进行正火处理，正火温度为1500℃，正火时间为4h，对正火后的轴进行调质处理，使轴的硬度满足50HRC；
S3、坯料的精加工以及清洗处理：根据S2中，将轴根据实际预设的尺寸，对其进行精加工，去除轴端面、轴外圆及轴台阶面预留的加工余量，使得轴表面粗糙度为Ra0.8，然后对轴两端进行倒角处理，去除轴表面的毛刺后，将轴放入超声波清洗机内部，启动超声波发生器，通过超声波振板的振动对轴进行彻底清洗，清洗后拿出进行无菌干燥；
S4、防护涂料的制备与喷涂：将12份环氧酚醛防腐漆、10份聚丙烯纤维、9份聚乙烯、7份石油磺酸钠、8份油酸钾和12份溶剂均放入反应釜内部，以转速为2200r/min条件下均匀搅拌80min，设定反应釜内部温度为500℃，待反应结束后制成防护涂料，然后利用喷涂设备将防护涂料均匀喷涂在中间轴表面，静置晾干等待备用；
S5、中间轴的质量检测：最后参照根据标准中间轴的性能指标，对中间轴的各项尺寸指标进行检测，经检测达标后的中间轴则存入库中，若检测不达标则进行再次加工处理。
对比实验
某中间轴生产工厂对由实施例一、实施例二、实施例三分别制作出来的中间轴以及对市场上通用的中间轴同时进行表面粗糙度以及硬度检测工作，并在相同的时间以及条件下进行操作，在检测的过程中，同时统计数据并制作统计表图。
如表图2可知，本发明由实施例三加工出来的中间轴通过将中间轴打磨成不同的粗糙精度，利于后续的精加工，同时采用超声清洗、毛刺清理以及防护涂料的喷涂，使得中间轴整体硬度高，不易磨损，同时其表面的光滑粗糙度低，不易错位，延长了中间轴的整体寿命，利于广泛使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、坯料的选取与锻造：选取钢材坯料进行下料，对坯料进行锻造处理，锻造温度为900-1200℃，将毛坯整体预留7-10mm的加工余量，使得整体表面粗糙度为Ra6.5；
S2、坯料的粗加工：将S1中的毛坯整体进行粗加工，使得表面粗糙度为Ra3.5，然后对其进行正火处理，正火温度为1000-1500℃，正火时间为3-4h，对正火后的轴进行调质处理，使轴的硬度满足30-50HRC；
S3、坯料的精加工以及清洗处理：根据S2中，将轴根据实际预设的尺寸，对其进行精加工，去除轴端面、轴外圆及轴台阶面预留的加工余量，使得轴表面粗糙度为Ra0.3-Ra0.8，然后对轴两端进行倒角处理，去除轴表面的毛刺后，将轴放入超声波清洗机内部，启动超声波发生器，通过超声波振板的振动对轴进行彻底清洗，清洗后拿出进行无菌干燥；
S4、防护涂料的制备与喷涂：将环氧酚醛防腐漆、聚丙烯纤维、聚乙烯、石油磺酸钠、油酸钾和溶剂均放入反应釜内部，以转速为1800-2200r/min条件下均匀搅拌60-80min，设定反应釜内部温度为400-500℃，待反应结束后制成防护涂料，然后利用喷涂设备将防护涂料均匀喷涂在中间轴表面，静置晾干等待备用；
S5、中间轴的质量检测：最后参照根据标准中间轴的性能指标，对中间轴的各项尺寸指标进行检测，经检测达标后的中间轴则存入库中，若检测不达标则进行再次加工处理。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中钢材坯料的碳量为0.55％。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中聚丙烯纤维是采用丙烯聚合得到的等规聚丙烯为原料纺制而成的合成纤维。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中的防护涂料包括以下组分：环氧酚醛防腐漆10-12份、聚丙烯纤维8-10份、6-8份聚乙烯、5-7份石油磺酸钠、6-8份油酸钾和8-12份溶剂。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车转向系统高密度齿中间轴加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中溶剂采用的是防锈油。
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