專利名稱：驅(qū)動環(huán)及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)保安驅(qū)動元件及其加工工藝，特別是驅(qū)動環(huán)及其加工工藝。
現(xiàn)有的國內(nèi)汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)均屬進(jìn)口技術(shù)。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心保安部件驅(qū)動環(huán)實(shí)屬十字滑塊聯(lián)軸器的十字滑塊，由于其結(jié)構(gòu)較小，使用環(huán)境條件惡劣，不但要求有較高的表面強(qiáng)度、耐磨性和抗蝕性，而且要求有較好的心部韌性和抗疲勞性以及較高的形狀位置度，進(jìn)口驅(qū)動環(huán)為保證形狀位置要求，采用呈十字布置的四凸臺鉚接在圓環(huán)本體上，工藝要求嚴(yán)格，費(fèi)工費(fèi)時，而且零部件較多，鉚釘?shù)膹?qiáng)度直接影響驅(qū)動環(huán)的靜扭矩，使用中易從凸臺根部脆裂，靜扭試驗(yàn)破壞扭矩達(dá)不到使用要求。
本發(fā)明的目的是，在保證驅(qū)動環(huán)外形安裝尺寸不變的情況下，合理選用材料，采用新的結(jié)構(gòu)，新的加工工藝，解決凸臺根部脆裂及靜扭矩低的問題，提高其機(jī)構(gòu)性能和產(chǎn)品質(zhì)量，增大保安性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案，一種驅(qū)動環(huán)，其特征在于所述驅(qū)動環(huán)中呈十字布置于兩面的四凸臺與圓環(huán)為整體式結(jié)構(gòu)。上述驅(qū)動環(huán)選用的材料為低碳合金鋼。上述驅(qū)動環(huán)的加工工藝為正火——車圓環(huán)——車端面——銑一面兩凸臺——銑另一面兩凸臺——氮化。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于采用了呈十字布置于兩面的四凸臺和圓環(huán)本體整體式結(jié)構(gòu)，選用了合適的材料以及合理的熱處理、化學(xué)處理方式和機(jī)械加工手段，工藝簡潔，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)設(shè)備簡單，克服了凸臺根部脆裂現(xiàn)象，并且靜扭矩、使用壽命和安全性能大大提高。


圖1，本發(fā)明驅(qū)動環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖主視圖。
圖2，本發(fā)明驅(qū)動環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖右視圖。
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
由圖1、圖2所示，驅(qū)動環(huán)的凸臺2與圓環(huán)本體1為整體結(jié)構(gòu)。首先按要求將牌號為20Cr或其它機(jī)械性能相近的低碳合金鋼，直徑比驅(qū)動環(huán)外徑稍大的棒料或者比驅(qū)動環(huán)外徑稍大內(nèi)徑稍小的管料下切成熱處理爐容得下和與車床主軸差不多長短的短料，再根據(jù)正火——車圓環(huán)——車端面——銑一面兩凸臺——銑另一面兩凸臺——氮化的工藝流程進(jìn)行操作。將短料送入熱處理爐進(jìn)行正火處理，冷卻材料硬度控制在最大HRC20，轉(zhuǎn)入下道工序——車外圓內(nèi)孔成圓環(huán)，采用數(shù)控車床一次裝夾工件，電動刀架完成車削，之后車另一端面保證驅(qū)動環(huán)總高。再將圓環(huán)投入銑凸臺工序，把圓環(huán)夾持在裝于萬能升降臺銑床并校正的銑夾上，采用成對使用、保管和刃磨的成形銑刀，中間加調(diào)整環(huán)至兩面切削刃口距離為凸臺寬度，按尺寸要求一次銑出一面兩凸臺；更換調(diào)整環(huán)，翻面銑出另一面兩凸臺，每道銑削工序后手工均勻去毛刺。然后進(jìn)行表面化學(xué)處理——氮化，使工件表面生成一層均勻的化合物層，層深0.01mm，擴(kuò)散層深0.15～0.3mm，化合物層最小硬度HRC60，同時保證零件變形最小。最后用磁力熒光探傷儀對氮化件100％探傷檢測，有裂紋、夾砂、氣孔等影響強(qiáng)度的缺陷的工件作報廢處理，保證產(chǎn)品出廠100％合格。本發(fā)明采用呈十字布置于兩面的四凸臺和圓環(huán)本體的整體式結(jié)構(gòu)，減少了組件數(shù)量，增加了靜扭強(qiáng)度，同時簡化了加工工藝，降低了生產(chǎn)綜合成本。選用牌號為20Cr或與其機(jī)械性能相近的低碳合金鋼棒料或管料，可在表面化學(xué)處理后心部仍能保持本材料固有的高韌性特點(diǎn)，滿足產(chǎn)品較大的破壞扭矩要求。氮化和機(jī)械切削加工前材料進(jìn)行正火處理，可消除帶狀組織，使得晶粒度達(dá)5～6級，增大機(jī)械性能，改善組織結(jié)構(gòu)和切削加工性能。車削工序保證內(nèi)外圓尺寸及其同軸度不大于0.02mm，保證圓環(huán)厚度。采用成對使用，保管和刃磨的成形銑刀，輔以較高精度夾具，銑出兩面共四凸臺及其清根槽，可很好地保證各凸臺對稱度、兩面凸臺垂度和環(huán)面平面度。銑刀磨損后，刃口變鈍，切削過程震動大，難以保證其結(jié)構(gòu)尺寸和表面粗糙度，必須穿芯軸成對刃磨刀口，鏟削刀口后背。而氮化處理可在不影響心部韌性的前提下，獲得一定層深的擴(kuò)散層和化合物層以及化合物層硬度，而且保證零件變形最小。磁力熒光探傷，可檢測出材料裂紋引起的驅(qū)動環(huán)缺陷，保證其具有可靠的保安性能。經(jīng)有關(guān)檢測部門測定金相組織合理，臺架靜扭試驗(yàn)其破壞扭矩大大超過進(jìn)口件的380N.m達(dá)到680N.m；臺架動力磨損試驗(yàn)，各零部件均未出現(xiàn)諸如壓痕、劃傷、表面剝落等異常情況，磨損正常，壽命滿足預(yù)定要求，裝車道路試驗(yàn)超過5萬公里無故障指標(biāo)，達(dá)18萬公里無故障。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動環(huán)，其特征在于所述驅(qū)動環(huán)呈十字布置于兩側(cè)環(huán)面的四凸臺與圓環(huán)本體成整體式結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動環(huán)選用的材料，其特征在于所述材料為低碳合金鋼。
3.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動環(huán)，加工工藝為正火——車圓環(huán)——車端面——銑一面兩凸臺——銑另一面兩凸臺——氮化。
4.如權(quán)利要求3所述的加工工藝，其特征在于所述工藝中切削加工和氮化前材料進(jìn)行正火處理，正火后材料硬度最大HRC20。
5.如權(quán)利要求3所述的加工工藝，其特征在于所述工藝中采用成對使用、保管和刃磨的成形銑刀兩次銑出兩面四凸臺和8處清根槽。
6.如權(quán)利要求3所述的加工工藝，其特征在于所述工藝中氮化后外表面化合物層深0.01mm，化合物最小硬度HRC60，擴(kuò)散層深0.15～0.3mm，破壞扭矩必須大于380N.m。
全文摘要
本發(fā)明涉及驅(qū)動環(huán)及其加工工藝,改進(jìn)原結(jié)構(gòu)及材料,采用呈十字布置于兩面的四凸臺和圓環(huán)本件成整體式結(jié)構(gòu),選20Cr及與其性能相近的低碳合金鋼,其加工工藝為:正火—車圓環(huán)—車端面—銑一面兩凸臺—銑另一面兩凸臺—氮化。采用成對使用、保管和刃磨的成形銑刀加工凸臺和清根槽。氮化后外表面化合物層深0.01mm,其最小硬度HRC60,擴(kuò)散層深0.15～0.3mm,零件心部硬度最大HRC20,破壞扭矩大于380N.m,環(huán)面平面度小于0.1mm。優(yōu)點(diǎn)是:與進(jìn)口件及其工藝比較,工藝簡潔、生產(chǎn)率高、設(shè)備簡單、成本低、熱變形小、成品的質(zhì)量、綜合機(jī)械性能以及使用壽命、保安性能大大提高。
文檔編號B23P15/14GK1349876SQ0011609
公開日2002年5月22日 申請日期2000年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月20日
發(fā)明者曹立新 申請人:曹立新