專利名稱：汽車輪邊行星輪冷擠成型制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車動力傳動系統(tǒng)齒輪的制作方法，尤其是汽車輪邊行星輪、太陽輪等直齒輪的冷擠壓成型制作方法。
背景技術(shù)：
汽車輪邊行星輪、太陽輪是汽車動力傳動系統(tǒng)中非常重要的零件，起動力傳遞及變速作用，其制作質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到汽車的安全和壽命。現(xiàn)有技術(shù)中，汽車輪邊行星輪、太陽輪等直齒輪通常采用機械加工的方法，用機床滾齒、剃齒等經(jīng)較長時間的加工而得至IJ。該種機械加工的方法，本身效率較低，尤其是采用機床進行滾齒、銑齒加工的時間比較長，增大了其制造成本；而且精度不太高，降低了安全性和壽命，增大噪音，也降低了齒輪的互換性。隨著熱模鍛技術(shù)的發(fā)展，也出現(xiàn)了將汽車動力傳動系統(tǒng)的傳動齒輪在加熱到一定溫度后，在鍛壓模具內(nèi)壓制成型的成型方法，該種方法需要對工件(毛坯)進行加熱，耗費一定的能量，而且在高溫下壓制，工件內(nèi)部的金相組織發(fā)生了較大的變化，需要較高標(biāo)準的熱處理才能滿足機械性能的要求，才能作為車輛傳動部件使用；這種熱模鍛的制作方法，增加了齒輪的制作工序，提高了零件的廢品率，相應(yīng)增大了齒輪的制作成本；而且耗費的能源也較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的汽車直齒輪主要采用機械加工的方式進行制造和加工，所存在的滾齒、插齒、銑齒加工的時間比較長、精度不太高、消耗的金屬原料多、零件的廢品率高、增大了制造成本等不足，提供一種尺寸精度高、氧化少、縮短制造時間、降低零件的廢品率、降低制造成本的汽車輪邊行星輪冷擠成型制作方法。本發(fā)明的技術(shù)方案:汽車輪邊行星輪冷擠成型制作方法，其步驟為:
(O按照工藝要求，將原材料鋸成料段，經(jīng)檢驗去除不符合要求的料段；可以經(jīng)無心磨磨削表面，探傷檢查裂紋，去除不符合要求的料段；將合格的料段，噴涂潤滑劑，烘干潤滑劑；
(2)一次退火熱處理:將料段加熱至830°C 870°C，保溫8_14小時，降到680°C +15°C后隨爐冷卻到350°C左右，再出爐空冷至室溫；
(3)將料段進行拋丸處理，再進行第一次磷化皂化處理；
(4)把料段放置在液壓機上進行冷擠壓，得到圓盤狀坯件；
(5)按照工藝要求，將圓盤狀坯件在沖壓機上沖孔，得到具有中心孔的坯料；
(6)二次退火熱處理:將坯料加熱至830°C 870°C，保溫8_14小時，降到680°C +15°C后隨爐冷卻到350°C左右，再出爐空冷至室溫；
(7)對坯料進行第二次磷化和皂化；
(8)再將坯料設(shè)置在液壓機上進行冷擠壓成型，得到具有符合要求齒形的齒輪。
本發(fā)明汽車輪邊行星輪冷擠成型制作方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下特點:
1、采用冷擠壓的方法鍛出圓盤狀坯件以及齒輪的齒形，比熱鍛尺寸精度高，氧化少，金屬內(nèi)在組織好，晶粒更細化，避免粗晶、混晶等不良組織。2、能夠縮短制造時間，降低零件的廢品率，降低制造成本。3、冷擠壓齒形，齒形的變形量小，這樣更容易達到齒形精度，尺寸穩(wěn)定；模具壽命非常高。4、對原料料段進行第一次退火熱處理后，進行冷擠壓得到圓盤狀坯件，并在沖壓機上沖孔，得到具有中心孔的坯料；然后，在第二次退火熱處理后再進行冷擠壓成型，能有效消除料段內(nèi)部的應(yīng)力，顯著提高冷擠壓成型后齒輪的各項機械性能指標(biāo)。


圖1是本發(fā)明汽車輪邊行星輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的汽車輪邊行星輪冷擠成型制作方法，其特征在于包括如下步驟:
(I)按照工藝設(shè)計要求，將原材料(符合工藝要求的合金碳鋼，如20CrMoH或20CrMnTiH)剪切成料段，經(jīng)無心磨磨削表面，探傷檢查裂紋；將合格的料段，噴涂潤滑劑，烘干潤滑劑；
(2 )第一次退火熱處理:將料段加熱至830 0C 870 0C，保溫8_14小時，降到680 °C ±15 °C后隨爐冷卻到350°C左右，再出爐空冷至室溫；可以在加熱裝置中，如工頻爐、中頻爐等中進行加熱；
(3)將料段進行拋丸處理，再進行第一次磷化皂化處理；拋丸處理一般是在拋丸機(現(xiàn)有的拋丸設(shè)備)內(nèi)進行，磷化皂化處理是對鋼材的一種常規(guī)處理；
(4)把料段放置在液壓機上進行冷擠壓，得到圓盤狀坯件；
(5)按照工藝要求，將圓盤狀坯件在沖壓機上沖孔，得到具有中心孔的坯料；如果在中心孔內(nèi)還帶有鍵槽、齒槽等結(jié)構(gòu)時，可以在沖中心孔時一次成型，一次就能得到；
(6)二次退火熱處理:將坯料加熱至830°C 870°C，保溫8_14小時，降到680°C ±15°C后隨爐冷卻到350°C左右，再出爐空冷至室溫；
(7)對坯料進行第二次磷化和皂化處理；
(8)再將坯料設(shè)置在液壓機上進行冷擠壓成型，得到具有符合要求齒形的齒輪。汽車輪邊行星輪的原材料是合金結(jié)構(gòu)鋼，常用的是20CrMoH或20CrMnTiH等，按照工藝設(shè)計要求下料后，首先對其表面進行磨削處理再用探傷設(shè)備檢查是否有裂紋等，如有則判為不合格；然后在合格品其表面噴涂潤滑劑，常用的潤滑劑是石墨或有機高分子潤滑
齊U，起潤滑作用。在加熱時，可以在保護氣氛中進行；所述保護氣氛是在中頻感應(yīng)加熱爐中加入具有保護作用的氮氣或惰性氣體，防止坯料在加熱過程中被嚴重氧化，這樣鍛造成型的產(chǎn)品表面粗糙度好，表面脫碳現(xiàn)象很小。在中頻感應(yīng)加熱爐中加熱的溫度可以選取830°C、835 °C、840°C、845 °C、850°C、855 °C、860°C、865 °C、870°C 等。本發(fā)明經(jīng)過的退火熱處理，首先對料段，第二次對坯料，能有效消除料段、坯料的應(yīng)力，改善其內(nèi)部組織，顯著提高其力學(xué)性能。按照工藝要求，選取合適的液壓機，對坯料進行冷擠壓處理，使齒輪的齒形成型，獲得的齒形的精度和粗糙度都較高，能達到設(shè)計要求。本發(fā)明的無心磨、探傷設(shè)備、中頻感應(yīng)加熱爐、壓力機、拋丸設(shè)備、冷擠壓液壓機以及磷化和皂化處理等，都是現(xiàn)有裝置或現(xiàn)有技術(shù)；操作時，根據(jù)工藝需要，制作合適的模具等，按照要求操作，就能得到本發(fā)明的中間制品或最終成品。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.車輪邊行星輪冷擠成型制作方法，其特征在于包括如下步驟: (1)按照工藝設(shè)計要求，將原材料剪切成料段，經(jīng)無心磨磨削表面，探傷檢查裂紋；將合格的料段，噴涂潤滑劑，烘干潤滑劑； (2)第一次退火熱處理:將料段加熱至830°C"870°C，保溫8_14小時，降到680°C +15°C后隨爐冷卻到350°C ±10°C，再出爐空冷至室溫； (3)將料段進行拋丸處理，再進行第一次磷化皂化處理；拋丸處理是在拋丸機內(nèi)進行； (4)把料段放置在液壓機上進行冷擠壓，得到圓盤狀坯件； (5)按照工藝要求，將圓盤狀坯件在沖壓機上沖孔，得到具有中心孔的坯料； (6)二次退火熱處理:將坯料加熱至830°C 870°C，保溫8_14小時，降到680°C +15°C后隨爐冷卻到350°C ±10°C，再出爐空冷至室溫； (7)對坯料進行第二次磷化和皂化處理； (8)再將坯料設(shè)置在液壓機上進行冷擠壓成型，得到具有符合要求齒形的齒輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了汽車輪邊行星輪冷擠成型制作方法，將原材料剪切成料段，經(jīng)磨削表面后將合格的料段，噴涂潤滑劑；第一次退火熱處理后進行拋丸處理、磷化皂化處理；在液壓機上進行冷擠壓后沖中心孔，再次退火熱處理、第二次磷化和皂化處理；最好對坯料進行冷擠壓成型，得到具有符合要求齒形的齒輪。本發(fā)明的制作方法，采用冷擠壓的方法鍛出圓盤狀坯件以及齒輪的齒形，比熱鍛尺寸精度高，氧化少，金屬內(nèi)在組織好，晶粒更細化，避免粗晶、混晶等不良組織；能夠縮短制造時間，降低零件的廢品率，降低制造成本；冷擠壓齒形，齒形的變形量小，這樣更容易達到齒形精度，尺寸穩(wěn)定；模具壽命非常高。
文檔編號B21K1/30GK103084812SQ20131006348
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者譚富春, 張基敏 申請人:重慶路暢汽車配件有限公司