專利名稱：起動(dòng)齒輪端面齒冷鍛工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種起動(dòng)齒輪端面齒冷鍛エ藝。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上的起動(dòng)齒輪的種類很多，在摩托車上已被廣泛使用，但端面齒部分基本上都是采用傳統(tǒng)的銑齒加工。傳統(tǒng)的エ藝路線為熱鍛坯一車外圓、端面一銑端面齒，傳統(tǒng)的加工方法有效率低下、能耗過大、設(shè)備投資過大及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等缺陷。每班僅可生產(chǎn)毛坯150件左右，設(shè)備、刀具投資過大(共需I把銑刀計(jì)IW RMB，銑床4臺(tái)80W RMB)，此外原材料浪費(fèi)嚴(yán)重(單個(gè)毛坯浪費(fèi)O. 15Kg左右)，而且由于熱鍛坯料本身的缺陷(如夾雜、金屬纖維不流暢等)無法通過后續(xù)的加工予以彌補(bǔ)，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來隱患。起動(dòng)齒輪是ー種起動(dòng) 機(jī)構(gòu)，對(duì)端面齒有很高的強(qiáng)度要求，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的金相要求極高(晶粒度等級(jí)為6級(jí))，傳統(tǒng)的制造方法很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供ー種生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定并且強(qiáng)度高的起動(dòng)齒輪端面齒冷鍛エ藝。技術(shù)方案一種起動(dòng)齒輪端面齒冷鍛エ藝，所述冷鍛エ藝包括以下步驟
a)下料采用采用數(shù)控鋸床下料，垂直度小于等于O.3 ；
b)退火采用井式真空退火爐抽真空并充氮?dú)獗Ｗo(hù)退火，退火后氧化脫碳單邊深度小于等于O. I毫米，退火后材料硬度為HBl 13-120 ；
c)制坯采用儀表車床制坯，高度誤差控制在O.3以內(nèi)；
d)表面潤(rùn)滑對(duì)步驟c中的坯料進(jìn)行除油、酸洗、水洗、磷化處理、風(fēng)冷以及皂化處理；
e)預(yù)鍛齒采用2000KN的油壓機(jī)進(jìn)行擠壓，擠壓カ為200T，齒等分誤差O.05以內(nèi)；
f)精鍛齒采用2000KN的油壓機(jī)進(jìn)行擠壓，擠壓カ為200T，端面齒高度誤差O.05以內(nèi)，齒面粗糙度I. 6，擠壓后硬度HB150-180，擠壓速度彡8件/min。步驟b所述的退火加熱速度小于150°C/ h，降溫速度小于50°C/ h;預(yù)抽真空，每次抽完充入氮?dú)?，其壓カ大于等于O. OlMPa ;退火金相組織為F+P球，級(jí)別為4_6級(jí)。步驟d所述表面潤(rùn)滑包括以下步驟
a)化學(xué)除油將坯料投入60 100g/L的氫氧化鈉、60 80g/L碳酸鈉、25 80g/L磷酸鈉和10 15g/L的硅酸鈉溶液，處理溫度彡850C，處理時(shí)間15 25分鐘；
b)流動(dòng)清水洗；
c)酸洗將坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化鈉溶液中酸洗，酸洗溫度為65-75 °C，酸洗時(shí)間為5-10分鐘；
d)流動(dòng)清水洗是為了防止吸附在坯料表面的酸洗液帶入下道磷化液中，影響磷化效
果;
e)熱水洗為磷化前預(yù)熱；f)磷化處理將經(jīng)過酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化鋅和23mg/L的磷酸溶液中磷化處理，溶液的總酸度16-20點(diǎn)，游離酸度為2. 5-4. 5點(diǎn)，溫度為85-90°C，處理時(shí)間30-40min ；
g)風(fēng)冷；
h)皂化將皂化液熔融后將坯料浸入皂化液中后拉起風(fēng)冷，然后再浸入拉起，如此反復(fù)3-4次后再風(fēng)冷。有益效果本發(fā)明通過在室溫狀態(tài)下對(duì)金屬進(jìn)行擠壓，擠壓后金屬晶粒細(xì)小，晶粒度等級(jí)達(dá)到6級(jí)以上，同時(shí)生產(chǎn)效率得到極大的提高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。 發(fā)明所述エ藝路線下料一退火一表面潤(rùn)滑一預(yù)鍛齒一精鍛齒
此生廣方式的生廣效率得到極大的提聞，甸班可生廣毛還5000件左右，設(shè)備、エ裝投資較低(僅需壓機(jī)一臺(tái)18WRMB、模具ニ套2WRMB及一些輔助的配套設(shè)施共計(jì)20WRMB)，此外單個(gè)毛坯可節(jié)約原材料O. IKg左右，而且在冷擠壓的過程中金屬的變形劇烈，故產(chǎn)生冷作硬化，且金屬纖維完整，大大提高了技術(shù)的強(qiáng)度指標(biāo)，彌補(bǔ)了熱扎棒料本身可能存在的缺陷，保證了產(chǎn)量質(zhì)量。下料采用數(shù)控帶鋸床下料，垂直度< O. 3。退火采用井式真空退火爐抽真空并充氮?dú)獗Ｗo(hù)退火，退火后氧化脫碳單邊^(qū) O. I毫米，退火后材料硬度HBl 13-120。要求I、加熱速度<150°C / h，降溫速度<50°C / h ；
2、預(yù)抽真空，每次抽完充入氮?dú)?，其壓?gt;O. OlMpa ；
3、退火金相組織為F+P球，級(jí)別為4-6級(jí)
制坯采用儀表車床制坯，高度誤差控制在O. 3以內(nèi)。表面潤(rùn)滑
a)化學(xué)除油將坯料投入60 100g/L的氫氧化鈉、60 80g/L碳酸鈉、25 80g/L磷酸鈉和10 15g/L的硅酸鈉溶液，處理溫度彡850C，處理時(shí)間15 25分鐘；
b)流動(dòng)清水洗；
c)酸洗將坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化鈉溶液中酸洗，酸洗溫度為65-75 °C，酸洗時(shí)間為5-10分鐘；
d)流動(dòng)清水洗是為了防止吸附在坯料表面的酸洗液帶入下道磷化液中，影響磷化效
果;
e)熱水洗為磷化前預(yù)熱；
f)磷化處理將經(jīng)過酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化鋅和23mg/L的磷酸溶液中磷化處理，溶液的總酸度16-20點(diǎn)，游離酸度為2. 5-4. 5點(diǎn)，溫度為85_90°C，處理時(shí)間30_40min ；
g>風(fēng)冷；
h)皂化將皂化液熔融后將坯料浸入皂化液中后拉起風(fēng)冷，然后再浸入拉起，如此反復(fù)3-4次后再風(fēng)冷。
預(yù)鍛齒采用2000KN的油壓機(jī)進(jìn)行擠壓，擠壓力P=200T，齒等分誤差O. 05以內(nèi)。精鍛齒采用2000ΚΝ的油壓機(jī)進(jìn)行擠壓，擠壓力Ρ=200Τ，端面齒高度誤差O. 05以內(nèi)，齒面粗糙度I. 6，擠壓后硬度ΗΒ150-180，擠壓速度彡8件/min。經(jīng)檢測(cè)擠壓后的金屬晶粒發(fā)生了改變，使原來近于球形的晶粒由于變形而被拉長(zhǎng)，并呈有序排列。晶粒位向呈有序狀態(tài)，提高了變形抗力，同時(shí)也使力學(xué)性能各向異性。實(shí)踐證明經(jīng)擠壓后的起動(dòng)齒輪端面齒的主要技術(shù)特征
1、晶粒度好于6級(jí)
2、力學(xué)性能σb ^ 1300MPa σ s 彡 900MPa
3、配合等級(jí)9級(jí)
4、機(jī)械耐久性>100萬次
綜上所述經(jīng)冷鍛所生產(chǎn)的啟動(dòng)軸質(zhì)量、性能可靠，生產(chǎn)效率大副提高，成本明顯下降，可以滿足客戶的需求。
權(quán)利要求
1.一種起動(dòng)齒輪端面齒冷鍛エ藝，其特征在于所述冷鍛エ藝包括以下步驟 a)下料采用采用數(shù)控鋸床下料，垂直度小于等于O.3 ； b)退火采用井式真空退火爐抽真空并充氮?dú)獗Ｗo(hù)退火，退火后氧化脫碳單邊深度小于等于O. I毫米，退火后材料硬度為HBl 13-120 ； c)制坯采用儀表車床制坯，高度誤差控制在O.3以內(nèi)； d)表面潤(rùn)滑對(duì)步驟c中的坯料進(jìn)行除油、酸洗、水洗、磷化處理、風(fēng)冷以及皂化處理； e)預(yù)鍛齒采用2000KN的油壓機(jī)進(jìn)行擠壓，擠壓カ為200T，齒等分誤差O.05以內(nèi)； f)精鍛齒采用2000KN的油壓機(jī)進(jìn)行擠壓，擠壓カ為200T，端面齒高度誤差O.05以內(nèi)，齒面粗糙度I. 6，擠壓后硬度HB150-180，擠壓速度彡8件/min。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起動(dòng)齒輪端面齒冷鍛エ藝，其特征在于步驟b所述的退火加熱速度小于150°C/ h，降溫速度小于50°C / h;預(yù)抽真空，毎次抽完充入氮?dú)?，其壓カ大于等于O. OlMPa ;退火金相組織為F+P球，級(jí)別為4_6級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起動(dòng)齒輪端面齒冷鍛エ藝，其特征在于步驟d所述表面潤(rùn)滑包括以下步驟 a)化學(xué)除油將坯料投入60 100g/L的氫氧化鈉、60 80g/L碳酸鈉、25 80g/L磷酸鈉和10 15g/L的硅酸鈉溶液，處理溫度彡850C，處理時(shí)間15 25分鐘； b)流動(dòng)清水洗； c)酸洗將坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化鈉溶液中酸洗，酸洗溫度為65-75 °C，酸洗時(shí)間為5-10分鐘； d)流動(dòng)清水洗是為了防止吸附在坯料表面的酸洗液帶入下道磷化液中，影響磷化效果; e)熱水洗為磷化前預(yù)熱； f)磷化處理將經(jīng)過酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化鋅和23mg/L的磷酸溶液中磷化處理，溶液的總酸度16-20點(diǎn)，游離酸度為2. 5-4. 5點(diǎn)，溫度為85_90°C，處理時(shí)間30-40min ； g)風(fēng)冷； h)皂化將皂化液熔融后將坯料浸入皂化液中后拉起風(fēng)冷，然后再浸入拉起，如此反復(fù)3-4次后再風(fēng)冷。
全文摘要
一種起動(dòng)齒輪端面齒冷鍛工藝,包括下料、退火、制坯、表面潤(rùn)滑、預(yù)鍛齒和精鍛齒等步驟。有益效果本發(fā)明通過在室溫狀態(tài)下對(duì)金屬進(jìn)行擠壓，擠壓后金屬晶粒細(xì)小，晶粒度等級(jí)達(dá)到6級(jí)以上，同時(shí)生產(chǎn)效率得到極大的提高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)B21J3/00GK102861859SQ201210313199
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者姚偉強(qiáng) 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江中虎彈簧有限公司