一种锌铝合金齿轮箱盖及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及齿轮箱盖技术领域，尤其涉及一种锌铝合金齿轮箱盖及其制备工艺。本发明专利技术的齿轮箱盖由锌铝合金材料制成，锌铝合金材料由以下质量百分比的化学成分组成：锌94.5~96.5%、铝3~5%、镁0.02~0.04%、铜0.4~0.6%、铁0.006~0.009%；余量为杂质铅0.002~0.004%、镉0.0005~0.0015%、锡0.0001~0.0008%；本发明专利技术的制备工艺包括熔炼、压铸成型、抛光、去批锋、研磨、CNC加工的步骤。本发明专利技术的齿轮箱盖更易装配，耐磨性高，机械性能优良，使用寿命长；本发明专利技术的工艺简单，质量稳定，生产效率高，整体可降低50%以上的成本，可大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及齿轮箱盖
，尤其涉及一种锌铝合金齿轮箱盖及其制备工艺。
技术介绍
齿轮作为传递运动和动力的最基本零件之一，在工业领域中得到了广泛的应用。在机械设备中广泛使用齿轮作为传动和转速控制部件，是把不同直径和 /或不同齿形的齿轮组成齿轮组并封装于齿轮箱中，封闭润滑油以保护齿轮工作面，降低摩擦力，减少功率损失。齿轮箱盖作为齿轮箱外壳体的一部分，保证着齿轮箱的密封性，传导并散播来自齿轮箱的热量，支撑齿轮箱轴承和传动轴并保证传动系统的传动稳定，并起着隔绝和减小来自齿轮箱内部噪音的功能。然而，目前现有的齿轮箱盖为生铁铸造，易氧化生锈，耐磨性差且易爆裂，使用寿命短，不仅成本高，后期加工难，且产品太笨重而不易装配。因此，亟待开发一种耐磨损、结构强度高、不易爆裂、使用寿命长、结构轻巧易装配的齿轮箱盖。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种耐磨损、结构强度高、不易爆裂、使用寿命长、结构轻巧易装配的齿轮箱盖。 本专利技术的另一目的在于针对现有技术的不足，而提供一种生产效率高、节约成本的锌铝合金齿轮箱盖的制备工艺。 本专利技术是通过以下技术方案来实现的。 一种锌铝合金齿轮箱盖，齿轮箱盖由锌铝合金材料制成，锌铝合金材料由以下质量百分比的化学成分组成： 锌                94.5~96.5%  铝                3~5%> 镁                0.02~0.04% 铜                0.4~0.6% 铁                0.006~0.009%； 余量为其他不可避免的杂质，杂质包括以下质量百分比的化学成分： 铅                0.002~0.004% 镉                0.0005~0.0015% 锡                0.0001~0.0008%。 优选的，齿轮箱盖由锌铝合金材料制成，锌铝合金材料由以下质量百分比的化学成分组成： 锌                95.4~96.0%  铝                3.4~4.0% 镁                0.03~0.04% 铜                0.5~0.6% 铁                0.007~0.008%； 余量为其他不可避免的杂质，杂质包括以下质量百分比的化学成分： 铅                0.003~0.004% 镉                0.0008~0.0012% 锡                0.0003~0.0006%。 锌（Zn）是一种银白色略带淡蓝色金属，密度为7.14克/立方厘米，熔点为419.5℃。在室温下，性较脆；100～150℃时，变软；超过200℃后，又变脆。锌具有适用的机械性能。锌合金的加工性能优良，道次加工率可达60%～80%，中压性能优越，可进行深拉延，并具有自润滑性，延长了模具寿命，可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接，表面可进行电镀、涂漆处理，切削加工性能良好，具有优越的超塑性能。    铝（Al）的重量百分比为：3~5%。在锌合金材料中加入铝元素有助于增加材料的硬度和抗拉强度；锌合金中含Al可增加其耐磨性，为了提高材料的抗拉强度和耐磨性，Al的重量百分比应控制在3%以上。但加入过量的Al会影响材料的韧性和加工性能，为了避免Al过高造成材料的韧性和加工性下降，Al的重量百分比应控制在5%以下。本专利技术中Al的重量百分比为3~5%，既可以满足材料的抗拉强度和耐磨性要求，又可以保证材料的韧性和加工性，优选的，Al的重量百分比为4%。 镁（Mg）是最轻的结构金属材料之一，又具有比强度和比刚度高、阻尼性和切削性好等优点。镁合金具有重量轻、比强度高、减振性好、热疲劳性能好、不易老化，又有良好的导热性、非常好的压铸工艺性能，是替代钢铁、铝合金和工程塑料的新一代高性能结构材料。在锌合金材料中加入Mg可以提高合金材料的比强度、热疲劳性能和压铸性能，故Mg的重量百分比应控制在0.02%以上；但加入过量的Mg会降低合金材料的抗拉强度，会使齿轮的强度下降、重量增加，因此，为了避免Mg过高造成材料的强度下降，Mg的重量百分比应控制在0.04%以下。本专利技术中Mg的重量百分比为0.02~0.04%，既可以满足材料的比强度、热疲劳性能和压铸性能要求，又可以满足材料的强度要求。    铜（Cu）能提高合金材料的稳定性，可以提高材料的硬度和耐磨性，在锌合金中加入Cu还可以提高剪切强度和韧性，特别是大气腐蚀性能，为了通过加入Cu提高锌合金材料的剪切强度和耐磨性，Cu的重量百分比应控制在0.4%以上。但加入过量的铜会降低不锈钢的机械性能，破坏锌合金材料的机械性能，会使锌合金材料在镗孔等加工时产生热脆性，因此，为了避免Cu过高造成材料的热加工性和塑性下降，Cu的重量百分比应控制在0.6%以下。本专利技术中Cu的重量百分比为0.4~0.6%，既可以满足材料的剪切强度和耐磨性要求，又可以满足材料的热加工性和塑性要求。      铁（Fe）是有光泽的银白色金属，硬而有延展性，熔点为1535℃，沸点3000℃，有良好的可塑性和导热性。本专利技术添加的铁元素为熟铁的铁粉，熟铁所含杂质少，接近于纯铁，韧性强。本专利技术的铁粉的用量小于0.006%则合金材料的柔韧性较差、延伸性较差，而铁粉的用量超过0.009%则合金材料的密度不够，压铸成型效果较差。在锌合金材料中加入0.006~0.009%的铁元素，能提高合金材料的延伸性能和压铸性能。 铅（Pb）、镉（Cd）和锡（Sn）均为锌合金中的杂质元素，铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小，因而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体成为阳极，在水蒸气（电解质）存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀，当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过一定量时，使锌合金的晶间腐蚀变成十分敏感，在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀，降低机械性能，导致铸件老化而发生变形，甚至体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降，时间长了甚至破裂，因此本专利技术中分别将铅、镉、锡的含量控制在0.002~0.004%、0.0005~0.0015%、0.0001~0.0008%的范围内，大大保证本专利技术制得的铸件的机械性能。 上述锌铝合金齿轮箱盖的制备工艺，它包括以下制备步骤： 1）、熔炼：先将熔炼炉预热，预热的温度为350~400℃，预热的时间为10～15min；再将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌铝合金齿轮箱盖，其特征在于：齿轮箱盖由锌铝合金材料制成，锌铝合金材料由以下质量百分比的化学成分组成：锌                94.5~96.5% 铝                3~5%镁                0.02~0.04%铜                0.4~0.6%铁                0.006~0.009%；余量为其他不可避免的杂质，杂质包括以下质量百分比的化学成分：铅                0.002~0.004%镉                0.0005~0.0015%锡                0.0001~0.0008%。

【技术特征摘要】
1.一种锌铝合金齿轮箱盖，其特征在于：齿轮箱盖由锌铝合金材料制成，锌铝合金材料由以下质量百分比的化学成分组成：
锌                94.5~96.5% 
铝                3~5%
镁                0.02~0.04%
铜                0.4~0.6%
铁                0.006~0.009%；
余量为其他不可避免的杂质，杂质包括以下质量百分比的化学成分：
铅                0.002~0.004%
镉                0.0005~0.0015%
锡                0.0001~0.0008%。
2.根据权利要求1所述的一种锌铝合金齿轮箱盖，其特征在于：齿轮箱盖由锌铝合金材料制成，锌铝合金材料由以下质量百分比的化学成分组成：
锌                95.4~96.0% 
铝                3.4~4.0%
镁                0.03~0.04%
铜                0.5~0.6%
铁                0.007~0.008%；
余量为其他不可避免的杂质，杂质包括以下质量百分比的化学成分：
铅                0.003~0.004%
镉                0.0008~0.0012%
锡                0.0003~0.0006%。
3.权利要求1所述的一种锌铝合金齿轮箱盖的制备工艺，其特征在于：它包括以下制备步骤：
1）、熔炼：先将熔炼炉预热，预热的温度为350~400℃，预热的时间为10～15min；再将上述质量百分比的原料依次投入熔炼炉中，使各原料在熔炼炉中依次经熔化、精炼、保温，形成熔体；熔化的温度为600~700℃，熔化的时间为3～6h；精炼的温度为500~600℃，精炼的时间为15～20min；
2）、压铸成型：将步骤1)中的熔体输入压铸机内压铸，制得齿轮箱盖初级品；
3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷欣，周正涛，宋志敏，
申请(专利权)人：东莞市洁澳思五金制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44