一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺，包括以下步骤：备料；热锻成形；第一次抛丸处理；退火；车飞边；第二次抛丸处理；表面润滑处理；冷挤压精整成形；调质处理；第一道精车；感应淬火和回火；磁粉探伤；表面清理；第一次清洗；第二道精车；拉花键；第二次清洗；激光打标；分选检验；超声波清洗；成品检验；包装；入库。本发明专利技术的有益效果是，本技术方案综合考虑各种影响产品质量的因素，设计了对应的解决工序，工艺合理，可以用来生产直径大，厚度薄，齿数多，余量小且齿形精度要求高的驻车齿轮，有效控制了产品缺陷的产生，保证了产品的精度、质量要求以及合格率。质量要求以及合格率。质量要求以及合格率。

Processing technology of a medium carbon steel parking gear

【技术实现步骤摘要】
一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺


[0001]本专利技术涉及齿轮加工
，特别是一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺。

技术介绍

[0002]针对直径大，厚度薄，齿数多的驻车齿轮，利用现有的设备和工艺，有两种方法来加工，一是通过机加工，成品在齿部的金属流线被切断，不能保证产品的使用强度，切削成形齿部也造成了材料的浪费；二是通过温热段加冷挤压精整的工艺成形齿部，温热锻难以保证齿部的表面精度，现有的工艺在冷挤压精整前，通过磷皂化处理对工件表面进行润滑，磷化处理在锻件表面形成一层致密的蜂窝状磷化膜，便于润滑剂附着，但是附磷层在后续精整、调质、机加工以及高频淬火等工序没办法有效去除，会在工件齿两侧和齿顶有白亮层，这种磷白层会导致工件齿面产生剥落，影响齿形精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决上述问题，设计了一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺。
[0004]实现上述目的本专利技术的技术方案为，一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺，包括以下步骤：
[0005]步骤一：备料；
[0006]步骤二：热锻成形；
[0007]步骤三：第一次抛丸处理；
[0008]步骤四：退火；
[0009]步骤五：车飞边；
[0010]步骤六：第二次抛丸处理；
[0011]步骤七：表面润滑处理；
[0012]步骤八：冷挤压精整成形；
[0013]步骤九：调质处理；
[0014]步骤十：第一道精车；
[0015]步骤十一：感应淬火和回火；/>[0016]步骤十二：磁粉探伤；
[0017]步骤十三：表面清理；
[0018]步骤十四：第一次清洗；
[0019]步骤十五：第二道精车；
[0020]步骤十六：拉花键；
[0021]步骤十七：第二次清洗；
[0022]步骤十八：激光打标；
[0023]步骤十九：分选检验；
[0024]步骤二十：超声波清洗；
[0025]步骤二十一：成品检验；
[0026]步骤二十二：包装；
[0027]步骤二十三：入库。
[0028]作为本技术方案的进一步描述，所述步骤一中，备料，包含下料和倒角，下料过程是将棒材通过下料机切割成所需的毛坯长度，毛坯长度和直径要根据中频炉的规格来设计，长度和直径比范围为1.3～2.5，倒角是在圆柱形毛坯料两个端面倒角，用来定位和去除下料产生的毛刺，定位倒角范围C1～C3，去除毛刺的倒角范围C0～C1。
[0029]作为本技术方案的进一步描述，所述步骤二中，预涂石墨浓度为1.01～1.014g/cm3，脱模剂浓度为1.017～1.021g/cm3，热锻成形包含四个工位，预成形1
‑
预成形2
‑
终成形
‑
冲孔，考虑到毛坯的尺寸较大，单工位成形或者一步预成形，都会导致金属变形超过成形极限，设计了两步预成形，预成形1的形状为鼓形，预成形2的形状为饼状，饼的最大直径比最终锻件齿大径小15
±
5mm，饼的厚度比最终锻件大1～2mm。
[0030]作为本技术方案的进一步描述，所述步骤三中，采用0.5mm的钢砂，电流16A≤I≤24A，时间8～10min，去除热锻产生的氧化皮以及脱模剂附着物，所述步骤四中，将锻件硬度控制在160～220HBW，脱碳层厚度≤0.3mm。
[0031]作为本技术方案的进一步描述，所述步骤五中，保证锻件端面平行度≤0.1，加工面粗糙度要求为Ra3.2，所述步骤六中，采用0.4mm的钢砂，电流16A≤I≤24A,时间4～6min，去除车飞边产生的毛刺以及退火产生的氧化皮。
[0032]作为本技术方案的进一步描述，所述步骤七中，润滑剂与水的配比范围为1：2～1：5，润滑剂浓度低会导致锻件齿部拉毛，影响工件质量，润滑剂浓度过高会导致润滑剂粘到齿部，影响工件外观，并且提高了生产成本，润滑后工件需及时冷挤压精整成形，停滞4小时必须进行遮盖保护，停滞8小时以上必须重新润滑才可流转，所述步骤八中，成形齿轮表面粗糙度要求为Rz10，所述步骤九中，将锻件硬度控制在280～350HV。
[0033]作为本技术方案的进一步描述，所述步骤十中，包括车凹面、镗孔、倒角、车凸面，考虑到感应淬火和回火工序导致的热变形，最终尺寸要靠近下差来补偿变形量，所述步骤十一中，是将锻件表面硬度控制在≥650HV，心部硬度控制在280～350HV，晶粒度为3～7级。
[0034]作为本技术方案的进一步描述，所述步骤十三中，清除工件齿面异物，显露金属本色，所述步骤十四中，无清洁度要求，主要是清洗铁屑，油污，所述步骤十五中，此过程，由于经过感应淬火和回火后，锻件产生热变形，凹面和凸面尺寸补偿不回来的要进行第二道精车。
[0035]作为本技术方案的进一步描述，所述步骤十六中，花键齿侧粗糙度要求为Ra3.2，花键齿根粗糙度要求为Ra1.6，所述步骤十七中，无清洁度要求，主要是清洗铁屑，油污。
[0036]作为本技术方案的进一步描述，所述步骤十九中，将锻件的关键特性尺寸进行百检，所述步骤二十中，采用清洗/淋油一体机，清洁度要求≤0.4mg/件，所述步骤二十一中，抽检5件/批进行全尺寸检测。
[0037]其有益效果在于，1.本技术方案设计了两个工位进行预成形，避免毛坯在预成形时的变形量大，超过成形极限，设计在锻造工序完成齿部成形，齿部金属流线完整连续，沿齿部轮廓分布，改善了齿根的抗弯强度和齿面的接触疲劳。
[0038]2.通过退火工序消除了热锻工件内部的残余应力，降低了锻件硬度，有利于后续
的车飞边工序。
[0039]3.通过表面润滑处理代替磷皂化处理，消除了热处理后在锻件表面产生的磷白层，减少了冷挤压精整前磷化工序和精整后表面清理工序，提高生产效率。
[0040]4.通过设计了两道精车工序，用来补偿和校正感应淬火和回火产生的不可控变形量。
[0041]5.设置磁粉探伤以及两道检验工序，有效避免残次品的流出。
[0042]6.综合考虑各种影响产品质量的因素，设计了对应的解决工序，工艺合理，可以用来生产直径大，厚度薄，齿数多，余量小且齿形精度要求高的驻车齿轮，有效控制了产品缺陷的产生，保证了产品的精度、质量要求以及合格率。
附图说明
[0043]图1是本专利技术的加工工艺流程图；
[0044]图2是本专利技术热锻工序各工位锻件图；
[0045]图3是本专利技术车飞边后的锻件；
[0046]图4是本专利技术拉花键后的锻件。
[0047]图中，a、毛坯；b、一工位预成形锻件；c、二工位预成形锻件；d、成形锻件；e、冲孔锻件；Ⅰ、飞边；Ⅱ、凸面；Ⅲ、凹面。
具体实施方式
[0048]首先说明本专利技术的设计初衷，针对直径大，厚度薄，齿数多的驻车齿轮，利用现有的设备和工艺，现有的工艺在冷挤压精整前，通过磷皂化处理对工件表面进行润滑，磷化处理在锻件表面形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：备料；步骤二：热锻成形；步骤三：第一次抛丸处理；步骤四：退火；步骤五：车飞边；步骤六：第二次抛丸处理；步骤七：表面润滑处理；步骤八：冷挤压精整成形；步骤九：调质处理；步骤十：第一道精车；步骤十一：感应淬火和回火；步骤十二：磁粉探伤；步骤十三：表面清理；步骤十四：第一次清洗；步骤十五：第二道精车；步骤十六：拉花键；步骤十七：第二次清洗；步骤十八：激光打标；步骤十九：分选检验；步骤二十：超声波清洗；步骤二十一：成品检验；步骤二十二：包装；步骤二十三：入库。2.根据权利要求1所述的一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺，其特征在于，所述步骤一中，备料，包含下料和倒角，下料过程是将棒材通过下料机切割成所需的毛坯长度，毛坯长度和直径要根据中频炉的规格来设计，长度和直径比范围为1.3～2.5，倒角是在圆柱形毛坯料两个端面倒角，用来定位和去除下料产生的毛刺，定位倒角范围C1～C3，去除毛刺的倒角范围C0～C1。3.根据权利要求1所述的一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺，其特征在于，所述步骤二中，预涂石墨浓度为1.01～1.014g/cm3，脱模剂浓度为1.017～1.021g/cm3，热锻成形包含四个工位，预成形1
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预成形2
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终成形
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冲孔，考虑到毛坯的尺寸较大，单工位成形或者一步预成形，都会导致金属变形超过成形极限，设计了两步预成形，预成形1的形状为鼓形，预成形2的形状为饼状，饼的最大直径比最终锻件齿大径小15
±
5mm，饼的厚度比最终锻件大1～2mm。4.根据权利要求1所述的一种中碳钢驻车齿轮的加工工艺，其特征在于，所述步骤三中，采用0.5mm的钢砂，电流16A≤I≤24A，时间8～10min，去除热锻产生的氧化皮以及脱模剂附着物，所述步骤四中，将锻件硬度控制在160～220HBW，脱碳层厚度≤0.3mm。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：高安娜，孙光辉，王智慧，徐骥，谭展耀，
申请(专利权)人：江苏太平洋精锻科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：