本發(fā)明涉及汽車零部件生產領域，特別涉及一種轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝。

背景技術：

轎車直齒圓錐齒輪是轎車中的一個重要傳動零件。其傳統(tǒng)的加工方法一般用是先采用熱模鍛生產毛坯然后采用專用的切齒機床加工。生產成本高，加工周期長。隨著汽車生產(特別是轎車)的大規(guī)?；?jié)省材料和能源、降低生產成本、提高生產率及制品精度變得越來越重要。。

cn201110025513.4公開了一種線接觸直齒圓錐齒輪定位體及其加工方法，方法步驟：(1)根據齒輪的齒形參數(shù)，繪制齒輪定位體齒形的三維模型；(2)模擬定位體齒形的控制界面；(3)編制定位體加工程序；(4)制坯；(5)用加工中心粗銑定位體毛坯，形成定位體齒形；(6)熱處理；(7)磨削定位體的外圓及端面基準；(8)用加工中心精銑定位體齒形，其加工制造方便，能夠保證產品質量，提高了生產效率。但存在著使用壽命不長以及制品精度不高的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝，以解決現(xiàn)有技術中導致的上述多項缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術方案：一種轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝，包括如下步驟：

(1)下料

將坯料通過酸洗池酸洗5-15min，接著通過蒸餾水沖洗1-3遍，晾干后進行鋸切；

(2)軟化退火

將鋸切后的坯料置入箱試電阻爐中進行退火處理，所述爐內溫度加熱至600-800℃，接著保溫5-7h，然后隨箱試電阻爐冷卻；

(3)表面處理

將軟化退火的坯料通過mf－1進行表面處理，所述mf－1的含量為2-3g/l，所述表面處理的時間為30-60s；

(4)潤滑處理

接著通過水劑石墨潤滑劑對坯料進行潤滑處理，所述潤滑處理的時間為1-3min，所述潤滑處理的成分為石墨、添加劑、分散劑和表面活性劑；

(5)磷皂化處理

接著坯料采用磷皂化流水線進行磷皂化處理，所述磷皂化處理的水溫為70-80℃，所述磷皂化處理的時間為10-20min；

(6)冷精鍛成型

經潤滑處理后的坯料放入冷精鍛模，然后雙動擠壓機的外滑塊下壓，使上模和下模相閉合，施加合模力，形成封閉的模腔，接著雙動擠壓機的內滑塊下壓，帶動上沖頭擠壓下行，使坯料產生塑性流動而充滿整個模腔，冷卻后得到毛坯；

(7)回火

將切削加工的坯料置入電爐進行回火處理，所述爐內溫度加熱至300-400℃，所述回火的時間為1-2h；

(8)沖孔

然后用固定臺壓力機的沖頭對回火后的坯料進行沖孔，得到圓錐齒輪毛坯；

(9)磨削

磨削圓錐齒輪毛坯的外圓及端面基準，加工中心精銑，得到直齒圓錐齒輪。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中坯料的硬度為100-200hb。

優(yōu)選的，所述步驟(4)中石墨的質量分數(shù)為20-22％、添加劑的質量分數(shù)為16-18％、分散劑的質量分數(shù)為0.1-0.5％和表面活性劑的質量分數(shù)為1-3％。

優(yōu)選的，所述添加劑為碳酸鹽和磷酸鹽，所述分散劑為締合膠體。

優(yōu)選的，所述步驟(5)中磷皂化處理后坯料表面形成硬脂酸鋅金屬皂化膜，所述硬脂酸鋅金屬皂化膜的厚度為0.5-2.5um。

優(yōu)選的，所述步驟(6)中雙動擠壓機的內滑塊壓力為1660-1720kn。

采用以上技術方案的有益效果是：本發(fā)明提供的一種轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝，所述坯料的硬度的選擇，為齒輪的生產提供有力的基礎，所述潤滑處理的成分以及質量分數(shù)的控制，可以提高鍛件的表面質量及壽命，所述磷皂化處理后坯料表面形成硬脂酸鋅金屬皂化膜，保證了冷精鍛冷擠壓的正常進行，所述雙動擠壓機的內滑塊壓力的控制，可以確保直齒圓錐齒輪的制品精度，該轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝具有使用壽命長以及制品精度高的優(yōu)點，市場前景廣闊。

具體實施方式

下面詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。

實施例1：

一種轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝，包括如下步驟：

(1)下料

將坯料通過酸洗池酸洗5min，接著通過蒸餾水沖洗1遍，晾干后進行鋸切，所述坯料的硬度為100hb；

(2)軟化退火

將鋸切后的坯料置入箱試電阻爐中進行退火處理，所述爐內溫度加熱至600℃，接著保溫5h，然后隨箱試電阻爐冷卻；

(3)表面處理

將軟化退火的坯料通過mf－1進行表面處理，所述mf－1的含量為2g/l，所述表面處理的時間為30s；

(4)潤滑處理

接著通過水劑石墨潤滑劑對坯料進行潤滑處理，所述潤滑處理的時間為1min，所述潤滑處理的成分為石墨、添加劑、分散劑和表面活性劑，所述石墨的質量分數(shù)為20％、添加劑的質量分數(shù)為16％、分散劑的質量分數(shù)為0.1和表面活性劑的質量分數(shù)為1％，所述添加劑為碳酸鹽和磷酸鹽，所述分散劑為締合膠體；

(5)磷皂化處理

接著坯料采用磷皂化流水線進行磷皂化處理，所述磷皂化處理的水溫為70℃，所述磷皂化處理的時間為10min，所述磷皂化處理后坯料表面形成硬脂酸鋅金屬皂化膜，所述硬脂酸鋅金屬皂化膜的厚度為0.5um；

(6)冷精鍛成型

經潤滑處理后的坯料放入冷精鍛模，然后雙動擠壓機的外滑塊下壓，使上模和下模相閉合，施加合模力，形成封閉的模腔，接著雙動擠壓機的內滑塊下壓，帶動上沖頭擠壓下行，使坯料產生塑性流動而充滿整個模腔，冷卻后得到毛坯，所述雙動擠壓機的內滑塊壓力為1660kn；

(7)回火

將切削加工的坯料置入電爐進行回火處理，所述爐內溫度加熱至300-400℃，所述回火的時間為1h；

(8)沖孔

然后用固定臺壓力機的沖頭對回火后的坯料進行沖孔，得到圓錐齒輪毛坯；

(9)磨削

磨削圓錐齒輪毛坯的外圓及端面基準，加工中心精銑，得到直齒圓錐齒輪。

實施例2：

一種轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝，包括如下步驟：

(1)下料

將坯料通過酸洗池酸洗10min，接著通過蒸餾水沖洗2遍，晾干后進行鋸切，所述坯料的硬度為150hb；

(2)軟化退火

將鋸切后的坯料置入箱試電阻爐中進行退火處理，所述爐內溫度加熱至700℃，接著保溫6h，然后隨箱試電阻爐冷卻；

(3)表面處理

將軟化退火的坯料通過mf－1進行表面處理，所述mf－1的含量為2.5g/l，所述表面處理的時間為45s；

(4)潤滑處理

接著通過水劑石墨潤滑劑對坯料進行潤滑處理，所述潤滑處理的時間為2min，所述潤滑處理的成分為石墨、添加劑、分散劑和表面活性劑，所述石墨的質量分數(shù)為21％、添加劑的質量分數(shù)為17％、分散劑的質量分數(shù)為0.3％和表面活性劑的質量分數(shù)為2％，所述添加劑為碳酸鹽和磷酸鹽，所述分散劑為締合膠體；

(5)磷皂化處理

接著坯料采用磷皂化流水線進行磷皂化處理，所述磷皂化處理的水溫為75℃，所述磷皂化處理的時間為15min，所述磷皂化處理后坯料表面形成硬脂酸鋅金屬皂化膜，所述硬脂酸鋅金屬皂化膜的厚度為1.5um；

(6)冷精鍛成型

經潤滑處理后的坯料放入冷精鍛模，然后雙動擠壓機的外滑塊下壓，使上模和下模相閉合，施加合模力，形成封閉的模腔，接著雙動擠壓機的內滑塊下壓，帶動上沖頭擠壓下行，使坯料產生塑性流動而充滿整個模腔，冷卻后得到毛坯，所述雙動擠壓機的內滑塊壓力為1690kn；

(7)回火

將切削加工的坯料置入電爐進行回火處理，所述爐內溫度加熱至350℃，所述回火的時間為1.5h；

(8)沖孔

然后用固定臺壓力機的沖頭對回火后的坯料進行沖孔，得到圓錐齒輪毛坯；

(9)磨削

磨削圓錐齒輪毛坯的外圓及端面基準，加工中心精銑，得到直齒圓錐齒輪。

實施例3：

一種轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝，包括如下步驟：

(1)下料

將坯料通過酸洗池酸洗15min，接著通過蒸餾水沖洗3遍，晾干后進行鋸切，所述坯料的硬度為200hb；

(2)軟化退火

將鋸切后的坯料置入箱試電阻爐中進行退火處理，所述爐內溫度加熱至800℃，接著保溫7h，然后隨箱試電阻爐冷卻；

(3)表面處理

將軟化退火的坯料通過mf－1進行表面處理，所述mf－1的含量為3g/l，所述表面處理的時間為60s；

(4)潤滑處理

接著通過水劑石墨潤滑劑對坯料進行潤滑處理，所述潤滑處理的時間為3min，所述潤滑處理的成分為石墨、添加劑、分散劑和表面活性劑，所述石墨的質量分數(shù)為22％、添加劑的質量分數(shù)為18％、分散劑的質量分數(shù)為0.5％和表面活性劑的質量分數(shù)為3％，所述添加劑為碳酸鹽和磷酸鹽，所述分散劑為締合膠體；

(5)磷皂化處理

接著坯料采用磷皂化流水線進行磷皂化處理，所述磷皂化處理的水溫為80℃，所述磷皂化處理的時間為20min，所述磷皂化處理后坯料表面形成硬脂酸鋅金屬皂化膜，所述硬脂酸鋅金屬皂化膜的厚度為2.5um；

(6)冷精鍛成型

經潤滑處理后的坯料放入冷精鍛模，然后雙動擠壓機的外滑塊下壓，使上模和下模相閉合，施加合模力，形成封閉的模腔，接著雙動擠壓機的內滑塊下壓，帶動上沖頭擠壓下行，使坯料產生塑性流動而充滿整個模腔，冷卻后得到毛坯，所述雙動擠壓機的內滑塊壓力為1720kn；

(7)回火

將切削加工的坯料置入電爐進行回火處理，所述爐內溫度加熱至400℃，所述回火的時間為2h；

(8)沖孔

然后用固定臺壓力機的沖頭對回火后的坯料進行沖孔，得到圓錐齒輪毛坯；

(9)磨削

磨削圓錐齒輪毛坯的外圓及端面基準，加工中心精銑，得到直齒圓錐齒輪。

經過以上工藝后，分別取出樣品，測量結果如下：

根據上述表格數(shù)據可以得出，當實施例2的參數(shù)時，冷精鍛后的汽車直齒圓錐齒輪比現(xiàn)有技術冷精鍛后的汽車直齒圓錐齒輪的鍛件齒形充滿，精度提高率和使用壽命延長率提高，此時更有利于汽車直齒圓錐齒輪的冷精鍛。

本發(fā)明提供了一種轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝，所述坯料的硬度的選擇，為齒輪的生產提供有力的基礎，所述潤滑處理的成分以及質量分數(shù)的控制，可以提高鍛件的表面質量及壽命，所述磷皂化處理后坯料表面形成硬脂酸鋅金屬皂化膜，保證了冷精鍛冷擠壓的正常進行，所述雙動擠壓機的內滑塊壓力的控制，可以確保直齒圓錐齒輪的制品精度，該轎車直齒圓錐齒輪冷精鍛工藝具有使用壽命長以及制品精度高的優(yōu)點，市場前景廣闊。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。