【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及齿轮加工领域，具体为一种盘型渗碳齿轮的加工方法。
技术介绍
1、渗碳热处理是齿轮传动领域最常用的表面强化方式，但是，由于该热处理方式的高温热循环、零件经渗碳后表层化学成分的剧烈变化以及淬火阶段的快速冷却，热应力与组织应力不可避免的会使零件发生一定的畸变，即发生热处理变形。此外，由于热处理之前的材料不同批次淬透性、预备热处理工艺(外部环境对预备热处理影响较大)、热前加工尺寸等多重因素的波动，则会加剧产品热处理后的畸变。
2、针对不同的应用领域及设计理念，设计人员对产品的许用制造公差或精度要求也不同，当热处理变形导致部分产品尺寸超出设计公差时，处理方式为返修或报废。
3、控制或削减热处理畸变的方案主要有以下几个方面：
4、(1)加强生产过程控制：主要对材料、锻造工艺、预备热处理、渗碳热处理、机加等工序过程进行全方位的控制，确保每一道序的生产稳定性，则最终累积变形也相对较小。但该控制方法是宏观工业水平能力的体现，提升难度较大。
5、(2)限形淬火：即在零件淬火过程中，采用压淬模具对零件施加反向压力，以防止零件产生过度变形的过程。
6、(3)热后修整：主要包括预留加工余量，热处理完成后采用热后加工的方式降低热处理畸变，如磨齿、热后车等，但该种方式对于某些无法加工的齿部不适用。
7、如图1所示为某异形结构盘型齿轮，该零件的材料为淬透性较高的17nicrmo6-4材料，该零件生产过程中主要会存在以下的问题点：
8、(1)内齿跨球距超差：内齿跨球
9、(2)高度链尺寸超差及齿面断续切削：该成品零件需要同时满足图1所示中3个高度链尺寸，当零件翘曲严重时，会导致零件的断面存在热后车黑皮。此外，零件端面还会存在断续车削的问题，导致外齿端面存在毛刺等。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种盘型渗碳齿轮的加工方法，以解决热处理生产过程中由于锻造组织均匀性波动、热前插齿波动及热处理畸变等因素叠加导致的内齿跨球距尺寸超差以及端面加工不连续，导致外齿端面断续车削引起的毛刺的技术问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种盘型渗碳齿轮的加工方法，包括如下步骤：
4、步骤1，将棒料感应加热后依次进行预锻成形和终锻成形得到带有内齿圈和外齿圈的齿轮毛坯件；
5、步骤2，将齿轮毛坯件进行预备热处理，检测齿轮毛坯件的内齿圈及外齿圈处的正火组织及硬度后依次进行粗精加工处理、渗碳缓冷处理以及压淬处理得到盘型渗碳齿轮样品；
6、步骤3，对盘型渗碳齿轮样品的端面进行热后加工和磨齿得到盘型渗碳齿轮成品，完成盘型渗碳齿轮的加工工作。
7、优选的，步骤2中，对齿轮毛坯件进行预备热处理的过程如下：
8、将齿轮毛坯件有序堆垛加热至930℃±10℃，保温，然后进行快冷，并转移至等温正火炉，设置温度为650℃±10℃，保温，完成齿轮毛坯件的预备热处理工作。
9、优选的，步骤2中，齿轮毛坯件的内齿圈及外齿圈处的正火组织的主要包括对金相组织检测、和带状组织检测。
10、优选的，步骤2中，粗精加工处理过程如下：
11、s1，对齿轮毛坯件的外齿圈上下两端以及内齿圈上端的位置进行预留加工，其中预留尺寸在0.43±0.03mm；
12、s2，进行热前插齿操作，其中齿轮毛坯件的跨球距尺寸为184.64±0.03mm。
13、优选的，步骤2中，渗碳缓冷处理的具体过程如下：
14、l1，将待渗碳缓冷的齿轮毛坯件的大端平放在耐热钢料盘；
15、l2，依次进行强渗阶段、第一降温降碳势阶段、第一扩散阶段、第二降温降碳势阶段、第二扩散阶段以及缓冷阶段，完成对齿轮毛坯件渗碳缓冷处理的工作。
16、进一步的，l2中，强渗阶段中温度设定为920±5℃，碳势设置为1.15±0.05％，周期为360±5min；
17、第一降温降碳势阶段中温度由920±5℃降低至860±5℃，碳势由1.15±0.05％降低至0.95±0.05％，该阶段周期为120±10min；
18、第一扩散阶段中温度设定为860±5℃，碳势设置为0.95±0.05％，周期为150±5min；
19、第二降温降碳势阶段中温度由860±5℃降低至830±5℃，碳势由0.95±0.05％降低至0.85±0.05％，该阶段周期为30±10min；
20、第二扩散阶段中温度设定为830±5℃，碳势设置为0.85±0.05％，周期为30±5min；
21、缓冷阶段中将完成渗碳的齿轮毛坯件拉到渗碳设备前室，在氮气保护及油壁冷却条件下缓慢降低温度至150℃，该阶段周期设置为120±5min。
22、优选的，步骤2中，压淬处理过程如下：
23、k1，将已完成渗碳缓冷的齿轮毛坯件在转底炉进行二次加热；
24、k2，对二次加热后的齿轮毛坯件进行外压环以及外支撑环限制大端面的变形和内压环、内支撑环限制小端面及槽的变形；
25、k3，进行齿跨球距测量，若齿跨球距的尺寸且金相指标全部合格则转至下一道清理抛丸工序，反之则进行压淬返工处理。
26、进一步的，k1中，二次加热的温度为860±5℃，碳势0.9±0.05％，保温100-120min。
27、进一步的，k3中，压淬返工处理中零件带斜面支撑反向放置入炉，进行二次加热，并将二次加热完成的零件进行内齿跨球距的调整直至满足齿跨球距的尺寸且金相指标。
28、优选的，步骤3后，对完成所有工序的盘型渗碳齿轮成品进行尺寸检测，并涂油包装入库。
29、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
30、本专利技术提供了一种盘型渗碳齿轮的加工方法，通过对齿轮毛坯件依次进行粗精加工处理、渗碳缓冷处理以及压淬处理，热处理生产过程中由于锻造组织均匀性波动、热前插齿波动及热处理畸变等因素叠加导致的内齿跨球距尺寸超差问题；在粗精加工处理中对齿轮毛坯件的外齿圈上下两端以及内齿圈上端的位置进行预留加工，可有效的避免热后车端面工序的断续车削，并进行热前插齿操作保证尺寸不会超产品图要求上差，更利于后续内齿的返工；压淬阶段包括一次压淬与压淬返工，一次压淬采用自动化生产线生产，该生产线压淬模具简单、生产效率高、磕碰及压伤的风险小，但内齿处于自由涨缩状态，淬火后会有一定比例的跨球距尺寸超差；压淬返工是对内齿跨球距超下差零件的二次压淬过程，该方式由于内齿向下，容易与模具发生磕碰，因此需要采用人工上料的方式，该方式生产效率相对较低，仅限于个别零件返修。通过这两步工序可保证内齿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，对齿轮毛坯件进行预备热处理的过程如下：
3.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，齿轮毛坯件的内齿圈(1)及外齿圈(2)处的正火组织的主要包括对金相组织检测、和带状组织检测。
4.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，粗精加工处理过程如下：
5.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，渗碳缓冷处理的具体过程如下：
6.根据权利要求5所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，L2中，强渗阶段中温度设定为920±5℃，碳势设置为1.15±0.05％，周期为360±5min；
7.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，压淬处理过程如下：
8.根据权利要求7所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，K1中，二次加热的温度为860±5℃，碳势0.9±0.05
9.根据权利要求7所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，K1中，K3中，压淬返工处理中零件带斜面支撑反向放置入炉，进行二次加热，并将二次加热完成的零件进行内齿跨球距的调整直至满足齿跨球距的尺寸且金相指标。
10.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，K1中，步骤3后，对完成所有工序的盘型渗碳齿轮成品进行尺寸检测，并涂油包装入库。
...【技术特征摘要】
1.一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，对齿轮毛坯件进行预备热处理的过程如下：
3.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，齿轮毛坯件的内齿圈(1)及外齿圈(2)处的正火组织的主要包括对金相组织检测、和带状组织检测。
4.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，粗精加工处理过程如下：
5.根据权利要求1所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，渗碳缓冷处理的具体过程如下：
6.根据权利要求5所述一种盘型渗碳齿轮的加工方法，其特征在于，l2中，强渗阶段中温度设定为920±5℃，碳势...
【专利技术属性】
技术研发人员：车永平，陈海，杨扬，寇植达，张晓田，徐燊，
申请(专利权)人：陕西法士特汽车传动集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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