一种谐波减速器柔轮的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种谐波减速器柔轮的制备工艺，它主要包括如下步骤：步骤一，将低碳合金钢基材在惰性气体中熔融为合金汤；步骤二，将步骤一制得的合金汤浇入谐波减速器柔轮铸模中冷却成形，再压铸挤压成形，然后热处理退火处理，形成谐波减速器柔轮毛胚；步骤三，将步骤二制得的谐波减速器柔轮毛胚进行车工，冲切成圆片；步骤四，将步骤三制得的圆片在400℃～450℃下旋压，并辅以惰性气体保护，制成谐波减速器柔轮雏形；步骤五，对该谐波减速器柔轮雏形进行精加工，打磨，除去表面的毛刺，再对其表层进行激光热处理，实现碳氮共渗，所述碳氮共渗层厚度为0.08～0.12mm，即制得谐波减速器柔轮成品。本发明专利技术制得的谐波减速器柔轮，耐磨性能好，抗腐蚀性能强，抗疲劳强度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及谐波减速器，尤其是一种谐波减速器柔轮的制备工艺。
技术介绍
谐波减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的谐波发生器组成，具有高精度、高承载力等优点，和普通减速器相比，其使用的材料要少50％，体积及重量至少减少1/3，被广泛用于电子、航天航空、机器人等行业，由于它的独特优点，在化工行业的应用也逐渐增多。谐波减速器的柔轮既要产生柔性变形，又要承受较大的交变载荷，而现有的谐波减速器柔轮通常采用铸铁制成，其表面硬度低，粗糙度大，不抗腐蚀，抗疲劳强度小，不能满足化工行业的应用需要。
技术实现思路
本专利技术旨在解决
技术介绍
存在的问题，提供一种谐波减速器柔轮的制备工艺，采用该工艺制得的谐波减速器柔轮，具有耐磨性好，抗疲劳强度高，抗腐蚀性好等优点。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种谐波减速器柔轮的制备工艺，主要包括如下步骤：步骤一，将低碳合金钢基材投入真空凝壳熔炼炉的坩埚内，对该真空凝壳熔炼炉内胆进行抽真空处理，然后充入惰性气体，再对该真空凝壳熔炼炉的坩埚进行加热，使以上粉体材料熔融为合金汤；步骤二，将步骤一制得的合金汤浇入谐波减速器柔轮铸模中冷却成形，再压铸挤压成形，然后热处理退火处理，形成谐波减速器柔轮毛胚；步骤三，将步骤二制得的谐波减速器柔轮毛胚进行车工，冲切成圆片；步骤四，将步骤三制得的圆片在400℃～450℃下旋压，并辅以惰性气体保护，制成谐波减速器柔轮雏形；步骤五，对该谐波减速器柔轮雏形进行精加工，打磨，除去表面的毛刺，再对其表层进行激光热处理，实现碳氮共渗，所述碳氮共渗层厚度为0.08～0.12mm，即制得谐波减速器柔轮成品。进一步地，所述步骤一还包括前序工艺，所述前序工艺为将粒径小于200目的低碳合金钢基材放入搅拌机中，80～120rpm混合至少6h；然后再投入真空球磨机中球磨，球料比为
24～26：1，球磨转速为45～50rpm，球磨时间大于5h，球磨过程中通过冷却水循环控制系统控制球磨温度低于80℃；接着将磨好的粉体投入真空凝壳熔炼炉的坩埚内。进一步地，所述低碳合金钢基材主要由低碳钢液水雾化铁粉72～84份、石墨烯6～10份、纳米碳化硅3～5份、聚酰胺酰亚胺6～10份、偶联剂1～3份组成。进一步地，所述低碳合金钢基材主要由低碳钢液水雾化铁粉75～81份、石墨烯7～9份、纳米碳化硅3.5～4.5份、聚酰胺酰亚胺7～9份、偶联剂1.5～2.5份组成。优选地，所述低碳合金钢基材主要由低碳钢液水雾化铁粉78份、石墨烯8份、纳米碳化硅4份、聚酰胺酰亚胺8份、偶联剂2份组成。优选地，所述低碳钢液水雾化铁粉的主要成分为含碳量0.13～0.18％，含硅量0.15～0.35％，含锰量0.6～0.85％，含铬量0.9～1.2％，含钴量0.15～0.3％，含磷量0.03％以下，含硫量0.03％以下，余量为铁。优选地，所述偶联剂为铬络合物偶联剂和单烷氧基钛酸酯类偶联剂的混合物，所述铬络合物偶联剂和单烷氧基钛酸酯类偶联剂的比例为1：3。有益效果本专利技术通过在低碳钢合金中加入石墨烯、纳米碳化硅材料以及聚酰胺酰亚胺和偶联剂，极大地提高了低碳钢合金的硬度和抗拉伸强度。在低碳钢合金中和石墨烯、纳米碳化硅混合材料中添加聚酰胺酰亚胺和偶联剂，增强了低碳合金钢与石墨烯、纳米碳化硅材料的结合能力，提高了该谐波减速器柔轮用金属基材料的整体刚度及抗疲劳性能，根据本专利技术的工艺制备的谐波减速器柔轮耐磨性好，抗疲劳强度高，能够满足谐波减速器柔轮的产品要求。此外，400℃～450℃下旋压可以进一步提高谐波减速器柔轮的韧性，而表层激光热处理可以进一步提高谐波减速器柔轮表面的硬度和耐腐蚀性，能够满足化工行业使用需要。具体实施方式为了使本领域的技术人员更清楚明了地理解本专利技术，现结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。实施例1(1)取粒径小于200目的低碳钢液水雾化铁粉84份、石墨烯粉末6份、纳米碳化硅粉末3份、聚酰胺酰亚胺粉末6份及偶联剂粉末1份放入搅拌机中，100rpm混合8h，其中偶联剂为铬络合物偶联剂和单烷氧基钛酸酯类偶联剂的混合物，所述铬络合物偶联剂和单烷氧
基钛酸酯类偶联剂的比例为1：3；(2)将步骤(1)混合均匀的粉末投入真空球磨机中球磨，球料比为25：1，球磨转速为50rpm，球磨时间6h，球磨过程中通过冷却水循环控制系统控制球磨温度低于80℃；(3)将步骤(2)磨好的粉体投入真空凝壳熔炼炉的坩埚内，对该真空凝壳熔炼炉内胆进行抽真空处理，然后充入惰性气体，再对该真空凝壳熔炼炉的坩埚进行加热，使以上粉体材料熔融为合金汤；(4)将步骤(3)制得的合金汤倒入谐波减速器柔轮铸模中冷却成形，再压铸挤压成形，然后加热至500℃保温5h，空气中自然冷却，得到谐波减速器柔轮毛胚；(5)将步骤(4)制得的谐波减速器柔轮毛胚进行车工，冲切成圆片；(6)将步骤(5)制得的圆片在450℃下旋压，并辅以惰性气体保护，制成谐波减速器柔轮雏形；(7)对步骤(6)制得的谐波减速器柔轮雏形进行精加工，打磨，除去表面的毛刺，然后对其表层进行激光热处理，实现碳氮共渗，所述碳氮共渗层厚度为0.1mm，即制得谐波减速器柔轮成品。该谐波减速器柔轮成品的硬度及抗疲劳强度测试结果见表1。实施例2(1)取粒径小于200目的低碳钢液水雾化铁粉81份、石墨烯粉末7份、纳米碳化硅粉末3.5份、聚酰胺酰亚胺粉末7份及偶联剂粉末1.5份放入搅拌机中，80rpm混合10h，其中偶联剂为铬络合物偶联剂和单烷氧基钛酸酯类偶联剂的混合物，所述铬络合物偶联剂和单烷氧基钛酸酯类偶联剂的比例为1：3；(2)将步骤(1)混合均匀的粉末投入真空球磨机中球磨，球料比为26：1，球磨转速为45rpm，球磨时间6h，球磨过程中通过冷却水循环控制系统控制球磨温度低于80℃；(3)将步骤(2)磨好的粉体投入真空凝壳熔炼炉的坩埚内，对该真空凝壳熔炼炉内胆进行抽真空处理，然后充入惰性气体，再对该真空凝壳熔炼炉的坩埚进行加热，使以上粉体材料熔融为合金汤；(4)将步骤(3)制得的合金汤倒入谐波减速器柔轮铸模中冷却成形，再压铸挤压成形，然后加热至500℃保温5h，空气中自然冷却，得到谐波减速器柔轮毛胚；(5)将步骤(4)制得的谐波减速器柔轮毛胚进行车工，冲切成圆片；(6)将步骤(5)制得的圆片在450℃下旋压，并辅以惰性气体保护，制成谐波减速器柔轮雏形；(7)对步骤(6)制得的谐波减速器柔轮雏形进行精加工，打磨，除去表面的毛刺，再对其表层进行激光热处理，实现碳氮共渗，所述碳氮共渗层厚度为0.1mm，即制得谐波减速器柔轮成品。该谐波减速器柔轮成品的硬度及抗疲劳强度测试结果见表1。实施例3(1)取粒径小于200目的低碳钢液水雾化铁粉78份、石墨烯粉末8份、纳米碳化硅粉末4份、聚酰胺酰亚胺粉末8份及偶联剂粉末2份放入搅拌机中，100rpm混合6h，其中偶联剂为铬络合物偶联剂和单烷氧基钛酸酯类偶联剂的混合物，所述铬络合物偶联剂和单烷氧
基钛酸酯类偶联剂的比例为1：3；(2)将步骤(1)混合均匀的粉末投入真空球磨机中球磨，球料比为25：1，球磨转速为45rpm，球磨时间6h，球磨过程中通过冷却水循环控制系统控制球磨温度低于80℃；(3)将步骤(2)磨好的粉体投入真空凝壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐波减速器柔轮的制备工艺，主要包括如下步骤：步骤一，将低碳合金钢基材投入真空凝壳熔炼炉的坩埚内，对该真空凝壳熔炼炉内胆进行抽真空处理，然后充入惰性气体，再对该真空凝壳熔炼炉的坩埚进行加热，使以上粉体材料熔融为合金汤；步骤二，将步骤一制得的合金汤浇入谐波减速器柔轮铸模中冷却成形，再压铸挤压成形，然后热处理退火处理，形成谐波减速器柔轮毛胚；步骤三，将步骤二制得的谐波减速器柔轮毛胚进行车工，冲切成圆片；步骤四，将步骤三制得的圆片在400℃～450℃下旋压，并辅以惰性气体保护，制成谐波减速器柔轮雏形；步骤五，对该谐波减速器柔轮雏形进行精加工，打磨，除去表面的毛刺，再对其表层进行激光热处理，实现碳氮共渗，所述碳氮共渗层厚度为0.08～0.12mm，即制得谐波减速器柔轮成品。

【技术特征摘要】
1.一种谐波减速器柔轮的制备工艺，主要包括如下步骤：步骤一，将低碳合金钢基材投入真空凝壳熔炼炉的坩埚内，对该真空凝壳熔炼炉内胆进行抽真空处理，然后充入惰性气体，再对该真空凝壳熔炼炉的坩埚进行加热，使以上粉体材料熔融为合金汤；步骤二，将步骤一制得的合金汤浇入谐波减速器柔轮铸模中冷却成形，再压铸挤压成形，然后热处理退火处理，形成谐波减速器柔轮毛胚；步骤三，将步骤二制得的谐波减速器柔轮毛胚进行车工，冲切成圆片；步骤四，将步骤三制得的圆片在400℃～450℃下旋压，并辅以惰性气体保护，制成谐波减速器柔轮雏形；步骤五，对该谐波减速器柔轮雏形进行精加工，打磨，除去表面的毛刺，再对其表层进行激光热处理，实现碳氮共渗，所述碳氮共渗层厚度为0.08～0.12mm，即制得谐波减速器柔轮成品。2.根据权利要求1所述的谐波减速器柔轮的制备工艺，其特征在于：所述步骤一还包括前序工艺，所述前序工艺为将粒径小于200目的低碳合金钢基材放入搅拌机中，80～120rpm混合至少6h；然后再投入真空球磨机中球磨，球料比为24～26：1，球磨转速为45～50rpm，球磨时间大于5h，球磨过程中通过冷却水循环控制系统控制球磨温度低于80℃；接着将磨好的粉体投入真空凝壳熔炼炉的坩埚内。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勰，熊家鹏，魏华飞，
申请(专利权)人：东莞市本润机器人开发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44