CN1887510A - 利用长条形钢材制作齿圈的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用长条形钢材制作齿圈的方法，采用长条形圆钢依次经绕形、切断、焊接、锻压、正火/调质、车内外圆和端面、滚齿、轮齿倒角、高频淬火及氧化处理等工序制作而成。绕形是将长条形钢材绕制成螺旋状，切断是对螺旋状毛坯沿纵向切开，得到多个有缺口的近似圆环形的毛坯，焊接是将近似圆环形毛坯的缺口通过焊接方式连接起来，焊接将焊接后的近似圆环形的毛坯锻压成横截面为矩形的圆环形毛坯。采用本发明方法制作焊接齿圈，其圆钢材料容易获得，整个工艺流程操作简单、方便，齿圈的制作成本低。
Description
技术领域
本发明涉及齿圈的制作方法，尤其是利用长条形钢材通过缠绕、焊接等方式制作齿圈的方法。
背景技术
齿圈是机械领域中常用的齿轮传动零件，一般是用钢管经切断、车内外圆和端面及滚齿等工序制作而成，所用钢管材料可从市场上直接买来，也可用其它钢材经锻压而得到。由于无缝钢管的价格高，有的厂家为了节约成本，已开始用截面为矩形的长条形方钢经绕形、切断、焊接、校正及滚齿等工序而制作齿圈，用这种方法得到的齿圈即称作焊接齿圈。传统焊接齿圈的制作方法中原材料是矩形方钢，由于方钢的使用范围窄，很难直接根据所需齿圈的尺寸直接在市场上买到现成的方钢原材料，往往需要到钢铁厂进行定制，因此导致制作成本仍然较高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种原材料更易获得，制作成本低的利用长条形钢材制作齿圈的方法。
为解决上述问题，本发明所述的利用长条形钢材制作齿圈的方法，包括绕形、切断、焊接及滚齿工序，绕形是将长条形钢材绕制成螺旋状，切断是对螺旋状毛坯沿纵向切开，得到多个有缺口的近似圆环形的毛坯，焊接是将近似圆环形毛坯的缺口通过焊接方式连接起来，长条形钢材为圆钢，在焊接工序之后设有锻压工序，即是将焊接后的近似圆环形的毛坯锻压成横截面为矩形的圆环形毛坯。
由于长条形圆钢材料在市场上使用很普遍，各种规格尺寸的均很容易买到，价格相对于无缝钢管和长条形方钢来说较便宜，利用圆钢作为焊接齿圈的原材料将大大降低其制作成本。焊接后的毛坯有一定的螺旋角且横截面为圆形，因此在焊接工序之后要增加锻压工序，从而将毛坯的横截面由圆形变为矩形，并达到校正的效果。
在所述锻压和滚齿工序之间依次设有正火及车内外圆和端面工序，在滚齿工序之后依次设有轮齿倒角、高频淬火及氧化处理工序。正火是消除锻压毛坯的内应力并改善组织结构。通过车内外圆和端面工序使横截面为矩形的圆环形毛坯尺寸符合工艺要求。
采用本发明方法制作焊接齿圈，其圆钢材料容易获得，整个工艺流程操作简单、方便，齿圈的制作成本低。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例的工艺流程图。
图2是本发明实施例中绕形工序得到的螺旋状毛坯示意图。
图3是本发明实施例中切断工序得到的有缺口的单个近似圆环形毛坯示意图。
图4是本发明实施例中焊接工序得到的单个封闭的近似圆环形毛坯示意图。
图5是本发明实施例中锻压工序得到的圆环形毛坯的横断面示意图。
图6是本发明实施例中经车内外圆和端面工序后得到的齿坯示意图。
图7是本发明实施例中经滚齿工序得到的毛坯示意图。
图8是本发明实施例中齿圈倒角后成品的结构示意图。
图9是图8的A向展开局部视图。
具体实施方式
制作一种发动机飞轮总成上的齿圈，这种齿圈与飞轮热压或焊接成一体，工作时与起动电机输出轴上的齿轮啮合，这种齿圈强度要求高，轮齿有倒角，表面硬度强、耐磨损。如图1所示，本实施例采用长条形圆钢作为原材料按下列步骤进行制作：
(1)绕形，将长条形圆钢在卷圆机上绕制成螺旋状，得到如图2所示的螺旋状毛坯，选材时应根据齿圈的宽度及内外径选择合适的圆钢材料，购买的圆钢应无内部缺陷，应有较好的可焊性，含碳量一般为中碳钢或低碳钢，其含磷量及含硫量不能超过国标规定。
(2)切断，对上述螺旋状毛坯沿纵向切开，得到多个有缺口的近似圆环形的毛坯，图3是单个此毛坯的示意图。切断可在锯床上进行，切口不可过宽，且最好在螺旋缠绕的节距位置。
(3)焊接，在闪光对焊机上将上述得到的单个近似圆环形毛坯的缺口通过焊接方式连接起来，得到如图4所示的毛坯。若采用的圆钢是中碳钢，则焊前应进行预热，焊后应进行消除应力热处理。
(4)锻压，将焊接后的近似圆环形的毛坯在压力机上锻压成横截面为矩形的圆环形毛坯，如图5所示。
(5)正火，消除锻压毛坯的内部应力，并改善组织结构。
(6)车内外圆和端面，得到如图6所示的齿坯，使齿坯宽度和内外径达到工艺设计要求。此工序中要注意控制好外圆尺寸、两端面对中孔的垂直度及两端面的相互平行度，为了达到高的滚齿精度，齿坯内孔的公差要尽量小。
(7)滚齿，得到如图7所示的毛坯。
(8)轮齿倒角，得到带倒角的轮齿，如图8所示，倒角使齿圈与另一齿啮合时好进位。
(9)高频淬火及氧化热处理，使齿圈成品的表面强度及硬度达到设计要求，并提高产品的防腐性能。
本发明方法不局限于上述全部步骤及顺序，其关键点在于采用圆钢作为原材料，并且在焊接工序之后增加了锻压工序，在实际运用中，可根据工艺条件及齿圈使用环境的不同，增加工序或减少某些不必要的工序。
Claims (2)
1、一种利用长条形钢材制作齿圈的方法，包括绕形、切断、焊接及滚齿工序，绕形是将长条形钢材绕制成螺旋状，切断是对螺旋状毛坯沿纵向切开，得到多个有缺口的近似圆环形的毛坯，焊接是将近似圆环形毛坯的缺口通过焊接方式连接起来，其特征是：所述长条形钢材为圆钢，在焊接工序之后设有锻压工序，即是将焊接后的近似圆环形的毛坯锻压成横截面为矩形的圆环形毛坯。
2、按照权利要求1所述的利用长条形钢材制作齿圈的方法，其特征是：在所述锻压和滚齿工序之间依次设有正火/调质及车内外圆和端面工序，在滚齿工序之后依次设有轮齿倒角、高频淬火及氧化处理工序。
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