一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法，包括以下步骤：1)选用淬透性、耐磨性、冲击韧性高的钢坯作为制作旋轮的原材料；2)对所述钢坯进行锻造，反复进行镦粗和拔长；3)再采用精锻、飞边切削加工、渗碳及调质热处理和表面喷丸的组合工艺制作旋轮；4)采用旋压成形工艺对内外齿零件进行旋压成形。本发明专利技术以克服现有技术的不足。本发明专利技术以克服现有技术的不足。本发明专利技术以克服现有技术的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法


[0001]本专利技术涉及金属材料的塑性成形技术，更具体地说，涉及一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法。

技术介绍

[0002]内外齿零件常用的加工方法，除了切削加工因导致材料浪费严重、纤维被切断而降低强度等因素逐渐被淘汰以外，塑性加工方法逐渐获得推广应用。但滚挤、滚打等成形方法，由于均要针对逐个齿廓进行成形，并且滚轮均要进行轴向和径向往复移动，生产效率低下；而径向锻打成形方法，虽然工具不需要轴向移动，但仍然是逐个齿廓进行成形，模具也需要径向往复移动，因此生产效率并没有得到有效改善；冲挤成形方法是对所有的齿廓同时成形，因此成形力太大，并且脱模困难，零件表面容易划伤。
[0003]目前，比较认可的旋压成形方法已逐步得到应用，但由于常采用切削方式制作旋轮，热处理也仅为一般调质处理，旋压成形工艺规范较为单一，这些因素导致旋轮使用寿命较低，很容易出现局部表面严重磨损、局部崩裂等缺陷，从而导致需要经常更换旋轮，不仅严重影响生产周期，还大幅提高了内外齿零件的加工成本。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法，以克服现有技术的不足。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法，包括以下步骤：
[0007]1)选用淬透性、耐磨性、冲击韧性高的钢坯作为制作旋轮的原材料；r/>[0008]2)对所述钢坯进行锻造，反复进行镦粗和拔长；
[0009]3)再采用精锻、飞边切削加工、渗碳及调质热处理和表面喷丸的组合工艺制作旋轮；
[0010]4)采用以两级四段、由快到慢为特点的旋压成形工艺对内外齿零件进行旋压成形。
[0011]较佳的，所述步骤1)中的钢坯的淬透性大于100mm，硬度大于HRC60，冲击韧性大于20J
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。
[0012]较佳的，所述步骤2)中的对所述钢坯进行锻造，使其锻造比达5以上，内部镦粗比达3以上。
[0013]较佳的，所述步骤2)中的镦粗和拔长次数为6～8次。
[0014]较佳的，所述步骤3)中的渗碳及调质热处理进一步包括在旋轮精锻成形以后，要在渗碳炉中进行表面渗碳处理，然后再在热处理炉中进行淬火及回火处理。
[0015]较佳的，所述步骤3)中的表面喷丸进一步包括旋轮完成制作之前，采用铸钢丸及离心抛丸机对旋轮的齿部进行表面强化处理。
[0016]较佳的，所述步骤4)中的旋压成形工艺进一步包括在旋压成形过程的第一、三阶段中，旋轮分别以0.4～0.5mm/r、0.1～0.2mm/r的进给比沿径向送进，在旋压成形过程的第二、四阶段中，旋轮暂停进给。
[0017]较佳的，所述表面渗碳的渗碳层厚度达1.0mm以上。
[0018]本专利技术所提供的一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法，具有以下几点有益效果：
[0019]1)可以有效提高旋轮的表面硬度，提高耐磨性；
[0020]2)可以有效改善旋轮内部材料流线分布方向，提高旋轮材料强度；
[0021]3)可以有效改善旋轮内部材料韧性，提高抗崩裂能力；
[0022]4)可以有效提高旋轮的综合性能，提高旋轮的使用寿命。
附图说明
[0023]图1是本专利技术旋轮制备方法的流程示意图；
[0024]图2是本专利技术旋轮制备方法实施例内外齿零件的示意图；
[0025]图3是本专利技术旋轮制备方法实施例旋轮的外形示意图；
[0026]图4是本专利技术旋轮制备方法实施例采用两级四段旋压成形工艺的示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0028]请结合图1所示，本专利技术所提供的一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法，包括以下步骤：
[0029]1)选用淬透性大于100mm，硬度大于HRC60，冲击韧性大于20J
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的钢坯作为制作旋轮的原材料；
[0030]2)对钢坯进行大锻造比锻造，反复进行至少6～8次的镦粗和拔长。锻造比达5以上，内部镦粗比达3以上；
[0031]3)再采用精锻、飞边切削加工、渗碳及调质热处理和表面喷丸的组合工艺制作旋轮。渗碳及调质热处理具体为在旋轮精锻成形以后，要在渗碳炉中进行表面渗碳处理，然后再在热处理炉中进行淬火及回火处理，表面渗碳的渗碳层厚度达1.0mm以上。表面喷丸具体为旋轮完成制作之前，采用铸钢丸及离心抛丸机对旋轮的齿部进行表面强化处理；
[0032]4)采用以两级四段、由快到慢为特点的旋压成形工艺对内外齿零件进行旋压成形。两级四段、由快到慢具体为在旋压成形过程的第一、三阶段中，旋轮分别以0.4～0.5mm/r、0.1～0.2mm/r的进给比沿径向送进，在旋压成形过程的第二、四阶段中，旋轮暂停进给。
[0033]实施例
[0034]本实施例所要加工的一款典型内外齿零件外形如图2所示，该零件材料按企业标准Q/BQB302-2009生产SPHC酸洗热轧高强钢板。内外齿零件齿形轮廓成形时，以杯形件为毛坯，采用旋轮与芯模相互啮合、旋轮径向进给的旋压成形工艺。由于内外齿零件外形复杂、材料强度高，导致旋压成形时旋轮受力很大。提高旋轮的使用寿命是提高生产效率、降低加工成本的关键技术。再请结合图1所示，根据本专利技术旋轮制备方法本实施例的具体流程如下：
[0035]1)选用H13钢坯为旋轮的原材料，该型号钢坯满足淬透性大于100mm，硬度大于HRC60，冲击韧性大于20J
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的要求；
[0036]2)将H13钢坯进行至少6～8次的镦粗和拔长，使其锻造比达5以上，内部镦粗比达3以上，最终将钢坯锻打成圆盘形钢块。这样反复锻打的目的是让钢坯材料内部流线组织沿不同方向分布，以提高钢坯材料各个方向的承载能力；
[0037]3)将上一步得到的圆盘形钢块采用精锻工艺制成旋轮的齿形轮廓，再进行切边等少量机加工获得旋轮零件，如图3所示。采用精锻工艺的目的是保护钢坯材料内部的流线组织，避免常规切削方法制齿时对流线组装的破坏；
[0038]4)对旋轮零件进行表面渗碳处理，并使渗碳层厚度达1.0mm以上，提高表面层含碳量的目的，是在后续热处理时进一步提高旋轮零件的表面硬度；
[0039]5)对旋轮零件进行调制热处理，使旋轮零件的表面硬度达到59～62HRC，内部硬度达到46～48HRC，从而在保证旋轮零件有较好内部韧性的同时，又保证具有良好的表面硬度；
[0040]6)对旋轮零件齿廓表面进行喷丸强化，进一步提高表面硬度，并在表面层形成残余压应力，提高旋轮零件疲劳极限，延长使用寿命；
[0041]7)再采用由SPHC钢板制成的杯形件作为内外齿零件的旋压毛坯进行旋压成形时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选用淬透性、耐磨性、冲击韧性高的钢坯作为制作旋轮的原材料；2)对所述钢坯进行锻造，反复进行镦粗和拔长；3)再采用精锻、飞边切削加工、渗碳及调质热处理和表面喷丸的组合工艺制作旋轮；4)采用旋压成形工艺对内外齿零件进行旋压成形。2.如权利要求1所述的适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的钢坯的淬透性大于100mm，硬度大于HRC60，冲击韧性大于20J
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。3.如权利要求1所述的适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的对所述钢坯进行锻造，使其锻造比达5以上，内部镦粗比达3以上。4.如权利要求1所述的适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的镦粗和...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖华，石磊，张骥超，徐栋恺，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：