起动齿轮端面齿冷锻工艺制造技术

一种起动齿轮端面齿冷锻工艺,包括下料、退火、制坯、表面润滑、预锻齿和精锻齿等步骤。有益效果：本发明专利技术通过在室温状态下对金属进行挤压，挤压后金属晶粒细小，晶粒度等级达到6级以上，同时生产效率得到极大的提高，产品质量稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种起动齿轮端面齿冷锻エ艺。
技术介绍
目前市场上的起动齿轮的种类很多，在摩托车上已被广泛使用，但端面齿部分基本上都是采用传统的铣齿加工。传统的エ艺路线为热锻坯一车外圆、端面一铣端面齿，传统的加工方法有效率低下、能耗过大、设备投资过大及产品质量不稳定等缺陷。每班仅可生产毛坯150件左右，设备、刀具投资过大(共需I把铣刀计IW RMB，铣床4台80W RMB)，此外原材料浪费严重(单个毛坯浪费O. 15Kg左右)，而且由于热锻坯料本身的缺陷(如夹杂、金属纤维不流畅等)无法通过后续的加工予以弥补，给产品质量带来隐患。起动齿轮是ー种起动 机构，对端面齿有很高的強度要求，同时对产品的金相要求极高(晶粒度等级为6级)，传统的制造方法很难实现。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是提供ー种生产效率高、质量稳定并且強度高的起动齿轮端面齿冷锻エ艺。技术方案一种起动齿轮端面齿冷锻エ艺，所述冷锻エ艺包括以下步骤 a)下料采用采用数控锯床下料，垂直度小于等于O.3 ； b)退火采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火，退火后氧化脱碳单边深度小于等于O. I毫米，退火后材料硬度为HBl 13-120 ； c)制坯采用仪表车床制坯，高度误差控制在O.3以内；d)表面润滑对步骤c中的坯料进行除油、酸洗、水洗、磷化处理、风冷以及皂化处理；e)预锻齿采用2000KN的油压机进行挤压，挤压カ为200T，齿等分误差O.05以内； f)精锻齿采用2000KN的油压机进行挤压，挤压カ为200T，端面齿高度误差O.05以内，齿面粗糙度I. 6，挤压后硬度HB150-180，挤压速度彡8件/min。步骤b所述的退火加热速度小于150°C/ h，降温速度小于50°C/ h;预抽真空，每次抽完充入氮气，其压カ大于等于O. OlMPa ;退火金相组织为F+P球，级别为4_6级。步骤d所述表面润滑包括以下步骤 a)化学除油将坯料投入60 100g/L的氢氧化钠、60 80g/L碳酸钠、25 80g/L磷酸钠和10 15g/L的硅酸钠溶液，处理温度彡850C，处理时间15 25分钟； b)流动清水洗； c)酸洗将坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化钠溶液中酸洗，酸洗温度为65-75 °C，酸洗时间为5-10分钟；d)流动清水洗是为了防止吸附在坯料表面的酸洗液带入下道磷化液中，影响磷化效果; e)热水洗为磷化前预热；f)磷化处理将经过酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化锌和23mg/L的磷酸溶液中磷化处理，溶液的总酸度16-20点，游离酸度为2. 5-4. 5点，温度为85-90°C，处理时间30-40min ； g)风冷； h)皂化将皂化液熔融后将坯料浸入皂化液中后拉起风冷，然后再浸入拉起，如此反复3-4次后再风冷。有益效果本专利技术通过在室温状态下对金属进行挤压，挤压后金属晶粒细小，晶粒度等级达到6级以上，同时生产效率得到极大的提高，产品质量稳定可靠。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进ー步说明。 专利技术所述エ艺路线下料一退火一表面润滑一预锻齿一精锻齿 此生广方式的生广效率得到极大的提闻，甸班可生广毛还5000件左右，设备、エ装投资较低(仅需压机一台18WRMB、模具ニ套2WRMB及一些辅助的配套设施共计20WRMB)，此外单个毛坯可节约原材料O. IKg左右，而且在冷挤压的过程中金属的变形剧烈，故产生冷作硬化，且金属纤维完整，大大提高了技术的强度指标，弥补了热扎棒料本身可能存在的缺陷，保证了产量质量。下料采用数控带锯床下料，垂直度< O. 3。退火采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火，退火后氧化脱碳单边^ O. I毫米，退火后材料硬度HBl 13-120。要求I、加热速度<150°C / h，降温速度<50°C / h ； 2、预抽真空，每次抽完充入氮气，其压カ>O. OlMpa ； 3、退火金相组织为F+P球，级别为4-6级 制坯采用仪表车床制坯，高度误差控制在O. 3以内。表面润滑 a)化学除油将坯料投入60 100g/L的氢氧化钠、60 80g/L碳酸钠、25 80g/L磷酸钠和10 15g/L的硅酸钠溶液，处理温度彡850C，处理时间15 25分钟； b)流动清水洗； c)酸洗将坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化钠溶液中酸洗，酸洗温度为65-75 °C，酸洗时间为5-10分钟； d)流动清水洗是为了防止吸附在坯料表面的酸洗液带入下道磷化液中，影响磷化效果; e)热水洗为磷化前预热； f)磷化处理将经过酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化锌和23mg/L的磷酸溶液中磷化处理，溶液的总酸度16-20点，游离酸度为2. 5-4. 5点，温度为85_90°C，处理时间30_40min ； g>风冷； h)皂化将皂化液熔融后将坯料浸入皂化液中后拉起风冷，然后再浸入拉起，如此反复3-4次后再风冷。预锻齿采用2000KN的油压机进行挤压，挤压力P=200T，齿等分误差O. 05以内。精锻齿采用2000ΚΝ的油压机进行挤压，挤压力Ρ=200Τ，端面齿高度误差O. 05以内，齿面粗糙度I. 6，挤压后硬度ΗΒ150-180，挤压速度彡8件/min。经检测挤压后的金属晶粒发生了改变，使原来近于球形的晶粒由于变形而被拉长，并呈有序排列。晶粒位向呈有序状态，提高了变形抗力，同时也使力学性能各向异性。实践证明经挤压后的起动齿轮端面齿的主要技术特征 1、晶粒度好于6级 2、力学性能σb ^ 1300MPa σ s 彡 900MPa 3、配合等级9级 4、机械耐久性>100万次 综上所述经冷锻所生产的启动轴质量、性能可靠，生产效率大副提高，成本明显下降，可以满足客户的需求。权利要求1.一种起动齿轮端面齿冷锻エ艺，其特征在于所述冷锻エ艺包括以下步骤 a)下料采用采用数控锯床下料，垂直度小于等于O.3 ； b)退火采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火，退火后氧化脱碳单边深度小于等于O. I毫米，退火后材料硬度为HBl 13-120 ； c)制坯采用仪表车床制坯，高度误差控制在O.3以内； d)表面润滑对步骤c中的坯料进行除油、酸洗、水洗、磷化处理、风冷以及皂化处理； e)预锻齿采用2000KN的油压机进行挤压，挤压カ为200T，齿等分误差O.05以内； f)精锻齿采用2000KN的油压机进行挤压，挤压カ为200T，端面齿高度误差O.05以内，齿面粗糙度I. 6，挤压后硬度HB150-180，挤压速度彡8件/min。2.根据权利要求I所述的起动齿轮端面齿冷锻エ艺，其特征在于步骤b所述的退火加热速度小于150°C/ h，降温速度小于50°C / h;预抽真空，毎次抽完充入氮气，其压カ大于等于O. OlMPa ;退火金相组织为F+P球，级别为4_6级。3.根据权利要求I所述的起动齿轮端面齿冷锻エ艺，其特征在于步骤d所述表面润滑包括以下步骤 a)化学除油将坯料投入60 100g/L的氢氧化钠、60 80g/L碳酸钠、25 80g/L磷酸钠和10 15g/L的硅酸钠溶液，处理温度彡850C，处理时间15 25分钟； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起动齿轮端面齿冷锻工艺，其特征在于：所述冷锻工艺包括以下步骤：a）下料：采用采用数控锯床下料，垂直度小于等于0.3；b）退火：采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火,退火后氧化脱碳单边深度小于等于0.1毫米，退火后材料硬度为HB113？120；c）制坯：采用仪表车床制坯，高度误差控制在0.3以内；d）表面润滑：对步骤c中的坯料进行除油、酸洗、水洗、磷化处理、风冷以及皂化处理；e）预锻齿：采用2000KN的油压机进行挤压，挤压力为200T，齿等分误差0.05以内；f）精锻齿：采用2000KN的油压机进行挤压，挤压力为200T，端面齿高度误差0.05以内，齿面粗糙度1.6，挤压后硬度HB150？180,挤压速度≥8件/min。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟强，
申请(专利权)人：镇江中虎弹簧有限公司，
类型：发明
国别省市：