專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)用正時(shí)齒輪制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及齒輪的機(jī)械加工エ藝，具體屬于ー種發(fā)動(dòng)機(jī)用正時(shí)齒輪制備方法。
背景技術(shù)：
正時(shí)齒輪是在機(jī)械裝置中對(duì)完成相關(guān)控制功能起到時(shí)間尺度定位的齒輪。在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的進(jìn)排氣系統(tǒng)、在鐘表內(nèi)等對(duì)完成機(jī)械功能存在順序關(guān)系的局部體系都弓丨入了正時(shí)齒輪。曲軸與凸輪軸并不是在一個(gè)軸線上，他們之間必須得有傳動(dòng)系統(tǒng)來連接，(當(dāng)然，有一部分是下置凸輪軸的，這種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)目前比較少，但是同樣也要正時(shí)齒輪的。)這個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)是由兩個(gè)齒輪和一條鏈條或者是皮帶來完成的，那么這兩個(gè)齒輪就叫做正時(shí)齒輪，這兩個(gè)齒輪上面有標(biāo)記，按標(biāo)記對(duì)好后裝·上鏈條或者是皮帶之后就能保證氣門動(dòng)作的時(shí)刻和動(dòng)作是準(zhǔn)確的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)用正時(shí)齒輪制備方法，在嚙合過程中無軸向分力，重疊系數(shù)大，使用性能好，噪音小，承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高，抗彎強(qiáng)度大。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種發(fā)動(dòng)機(jī)用正時(shí)齒輪制備方法，包括有以下操作步驟
1)澆注齒輪毛坯件，齒輪毛坯件中化學(xué)成分重量百分比為0.186%彡C彡0. 250%，0. 20% 彡 Si 彡 I. 90%, 0. 35% 彡 Mn 彡 I. 35%, 0. 010% 彡 P 彡 0. 030%, 0. 010% 彡 S 彡 0. 030%,6. 50% ^ Cr ^ 8. 50%，痕量< B < 0. 0018%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；澆注成型的齒輪毛坯件溫度降至350°C，再加熱至670-780°C，保溫3_5小時(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至650-760°C，保溫10小時(shí)，以45 °C /小時(shí)冷卻至400°C，再以25 °C /小時(shí)，冷卻至150。。；
2)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，進(jìn)行精車齒輪的大端a至42±0.2mm、小端blO. 6+0. 05 0mm、外徑 c 至 175. 6 0 -0. 02 mm、槽 d、內(nèi)孔 e 至 23. 5+0. 2 0 mm ；
3)選擇數(shù)控車床,刀具選擇硬質(zhì)合金刀,進(jìn)行精車齒輪另一大端f至40+0.05 0mm、小端 g至 19.7+0.03 0mm、外徑 h 至 ￠ 175. 6 0 -0. 02 mm、槽 j、內(nèi)孔 e 至 ￠24. 8+0. 02 Omm ；
4)利用滾齒機(jī)進(jìn)行滾齒，滾齒后再進(jìn)行剃齒處理，剃齒精度達(dá)到6級(jí)精度；
5)剃齒后的齒輪在加工中心上，鉆出四處￠30mm重孔i、六處￠10.5 mm通孔j、￠6-0. 02 -0. 03 mm 銷孔 k ；
6)在易普森エ業(yè)爐中，對(duì)齒輪進(jìn)行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度57 63HRC，芯部硬度33 45HRC，滲層0. 5 0. 8，金相組織達(dá)到1-5級(jí)；
7)碳氮共滲處理后的齒輪加熱至650-760°C，保溫5-6小時(shí)，爐冷至280_320°C，保溫3-5小時(shí)，再加熱至650-690°C，保溫32小時(shí)，以40°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以18°C /小時(shí)，冷卻至120°C ;熱處理后再鉸孔k至小6+0. 018 Omm ；
8)數(shù)控內(nèi)圓磨床上精磨齒輪端面g至32.2+0. I 0mm、內(nèi)孔e至25+0. 02 Omm ；
9)在平面磨床上精磨端面b至30+0.15 Omm ；10)將加工成形的齒輪放入氮化爐內(nèi)，然后升溫至500°C 540°C，其中升溫速度80°C 120°C /小時(shí)，保證爐內(nèi)真空度的范圍為400-700pa ； (2)、然后通入氨氣到氮化爐內(nèi)，保持爐內(nèi)溫度在530°C _540°C，每分鐘通入氨氣1.6 2L，爐內(nèi)真空度為460pa左右，時(shí)間為5. 5h ； (3)、然后升溫至550°C _560°C，繼續(xù)按每分鐘I. 6 2L通入氨氣，同時(shí)按每分鐘I I. 5L通入氮?dú)?，按每分?. 2 0. 25L通入稀土溶液，爐內(nèi)真空度為550pa左右，時(shí)間為3 4h ;
11)探傷、成品檢驗(yàn)、清洗防銹包裝、入庫。在易普森エ業(yè)爐中，對(duì)齒輪進(jìn)行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度60HRC，芯部硬度39HRC，滲層0. 6，金相組織達(dá)到3級(jí)。 本發(fā)明在嚙合過程中無軸向分力，重疊系數(shù)大，使用性能好，噪音小，承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高，抗彎強(qiáng)度大。利用本發(fā)明方法制造出的齒輪成品經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果如下，同爐不同位置零件以及同一零件不同位置處理硬度誤差< 24HBW，金相組織為在鐵素體基體上均勻分布細(xì)小的點(diǎn)球狀碳化物，齒輪輪齒的抗拉強(qiáng)度ぎ3501^&，齒輪傳動(dòng)的重疊系數(shù)1.2-1.5，齒輪的精度等級(jí)在5-7級(jí)，完全滿足實(shí)際使用要求。


圖I為本發(fā)明的加工エ序過程示意圖。
具體實(shí)施例方式參見附圖，一種發(fā)動(dòng)機(jī)用正時(shí)齒輪制備方法，包括有以下操作步驟
1)澆注齒輪毛坯件，齒輪毛坯件中化學(xué)成分重量百分比為0.186%彡C彡0. 250%，0. 20% 彡 Si 彡 I. 90%, 0. 35% 彡 Mn 彡 I. 35%, 0. 010% 彡 P 彡 0. 030%, 0. 010% 彡 S 彡 0. 030%,
6.50% ^ Cr ^ 8. 50%，痕量< B < 0. 0018%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；澆注成型的齒輪毛坯件溫度降至350°C，再加熱至670-780°C，保溫3_5小時(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至650-760°C，保溫10小時(shí)，以45°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以25V /小時(shí)，冷卻至150。。；
2)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，進(jìn)行精車齒輪的大端a至42±0.2mm、小端blO. 6+0. 05 0mm、外徑 c 至 175. 6 0 -0. 02 mm、槽 d、內(nèi)孔 e 至 23. 5+0. 2 0 mm;
3)選擇數(shù)控車床,刀具選擇硬質(zhì)合金刀,進(jìn)行精車齒輪另一大端f至40+0.05 0mm、小端 g至 19.7+0.03 0mm、外徑 h 至 ￠ 175. 6 0 -0. 02 mm、槽 j、內(nèi)孔 e 至 ￠24. 8+0. 02 Omm ；
4)利用滾齒機(jī)進(jìn)行滾齒，滾齒后再進(jìn)行剃齒處理，剃齒精度達(dá)到6級(jí)精度；
5)剃齒后的齒輪在加工中心上，鉆出四處￠30mm重孔i、六處￠10.5 mm通孔j、￠6-0. 02 -0. 03 mm 銷孔 k ；
6)在易普森エ業(yè)爐中，對(duì)齒輪進(jìn)行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度57 63HRC，芯部硬度33 45HRC，滲層0. 5 0. 8，金相組織達(dá)到1-5級(jí)；
7)碳氮共滲處理后的齒輪加熱至650-760°C，保溫5-6小時(shí)，爐冷至280_320°C，保溫3-5小時(shí)，再加熱至650-690°C，保溫32小時(shí)，以40°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以18 °C /小時(shí)，冷卻至120°C ;熱處理后再鉸孔k至小6+0. 018 0mm；8)數(shù)控內(nèi)圓磨床上精磨齒輪端面g至32.2+0. I 0mm、內(nèi)孔e至25+0. 02 Omm ；
9)在平面磨床上精磨端面b至30+0.15 Omm ；
10)將加工成形的齒輪放入氮化爐內(nèi)，然后升溫至500°C 540°C，其中升溫速度 80°C 120°C /小時(shí)，保證爐內(nèi)真空度的范圍為400-700pa ； (2)、然后通入氨氣到氮化爐內(nèi)，保持爐內(nèi)溫度在530°C _540°C，每分鐘通入氨氣1.6 2L，爐內(nèi)真空度為460pa左右，時(shí)間為5. 5h ； (3)、然后升溫至550°C _560°C，繼續(xù)按每分鐘I. 6 2L通入氨氣，同時(shí)按每分鐘I I. 5L通入氮?dú)?，按每分?. 2 0. 25L通入稀土溶液，爐內(nèi)真空度為550pa左右，時(shí)間為3 4h ;
11)探傷、成品檢驗(yàn)、清洗防銹包裝、入庫。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)用正時(shí)齒輪制備方法，其特征在于，包括有以下操作步驟 1)澆注齒輪毛坯件，齒輪毛坯件中化學(xué)成分重量百分比為O.186%≤C≤O. 250%，O.20% ≤ Si ≤ I. 90%, O. 35% ≤ Mn ≤ I. 35%, O. 010% ≤ P ≤ O. 030%, O. 010% ≤ S ≤ O. 030%,6.50% ^ Cr ^ 8. 50%，痕量< B<0. 0018%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；澆注成型的齒輪毛坯件溫度降至350°C，再加熱至670-780°C，保溫3_5小時(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至650-760°C，保溫10小時(shí)，以45°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以25°C /小時(shí)，冷卻至150。。； 2)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，進(jìn)行精車齒輪的大端a至42±0.2mm、小端blO. 6+0. 05 0mm、外徑 c 至 Φ 175. 6 O -O. 02 mm、槽 d、內(nèi)孔 e 至 Φ 23. 5+0. 2 O mm ； 3)選擇數(shù)控車床,刀具選擇硬質(zhì)合金刀,進(jìn)行精車齒輪另一大端f至40+0.05 0mm、小端 g至 19.7+0.03 0mm、外徑h 至 Φ 175. 6 O -O. 02 mm、槽 j、內(nèi)孔 e 至 Φ24. 8+0. 02 Omm ； 4)利用滾齒機(jī)進(jìn)行滾齒，滾齒后再進(jìn)行剃齒處理，剃齒精度達(dá)到6級(jí)精度； 5)剃齒后的齒輪在加工中心上，鉆出四處Φ30mm重孔i、六處Φ10.5 mm通孔j、Φ6-0. 02 -O. 03 mm 銷孔 k ； 6 )在易普森工業(yè)爐中，對(duì)齒輪進(jìn)行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度57 63HRC，芯部硬度33 45HRC，滲層O. 5 O. 8，金相組織達(dá)到1-5級(jí)； 7)碳氮共滲處理后的齒輪加熱至650-760°C，保溫5-6小時(shí)，爐冷至280-320°C，保溫3-5小時(shí)，再加熱至650-690°C，保溫32小時(shí)，以40°C /小時(shí)冷卻至400。。，再以18°C /小時(shí)，冷卻至120°C ;熱處理后再鉸孔k至Φ 6+0. 018 Omm ； 8)數(shù)控內(nèi)圓磨床上精磨齒輪端面g至32.2+0. I 0mm、內(nèi)孔e至Φ 25+0. 02 Omm ； 9)在平面磨床上精磨端面b至30+0.15 Omm ； 10)將加工成形的齒輪放入氮化爐內(nèi)，然后升溫至500°C 540°C，其中升溫速度80°C 120°C /小時(shí)，保證爐內(nèi)真空度的范圍為400-700pa ； (2)、然后通入氨氣到氮化爐內(nèi)，保持爐內(nèi)溫度在530°C _540°C，每分鐘通入氨氣1.6 2L，爐內(nèi)真空度為460pa左右，時(shí)間為5. 5h ； (3)、然后升溫至550°C _560°C，繼續(xù)按每分鐘I. 6 2L通入氨氣，同時(shí)按每分鐘I I. 5L通入氮?dú)?，按每分鐘O. 2 O. 25L通入稀土溶液，爐內(nèi)真空度為550pa左右，時(shí)間為3 4h ; 11)探傷、成品檢驗(yàn)、清洗防銹包裝、入庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述發(fā)動(dòng)機(jī)用正時(shí)齒輪制備方法，其特征在于，在易普森工業(yè)爐中，對(duì)齒輪進(jìn)行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度60HRC，芯部硬度39HRC，滲層O. 6，金相組織達(dá)到3級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)用正時(shí)齒輪制備方法，包括有以下操作步驟1)選擇材質(zhì)為20CrMnTi的鍛件，將鍛件放入正火爐中，控制溫度900℃-930℃，加熱時(shí)間3h；2)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，進(jìn)行精車齒輪的大端a至42±0.2mm、小端b10.6+0.05 0mm、外徑c至φ175.60-0.02mm、槽d、內(nèi)孔e至φ23.5+0.2 0mm；3)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，進(jìn)行精車齒輪另一大端f至40+0.05 0mm、小端g至19.7+0.03 0mm、外徑h至φ175.60-0.02mm、槽j、內(nèi)孔e至φ24.8+0.02 0mm；4)利用滾齒機(jī)進(jìn)行滾齒，滾齒后再進(jìn)行剃齒處理，剃齒精度達(dá)到6級(jí)精度；5)剃齒后的齒輪在加工中心上，鉆出四處φ30mm重孔i、六處φ10.5mm通孔j、φ6-0.02-0.03mm銷孔k。本發(fā)明在嚙合過程中無軸向分力，重疊系數(shù)大，使用性能好，噪音小，承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高，抗彎強(qiáng)度大。
文檔編號(hào)C22C38/18GK102950441SQ20121042223
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月27日
發(fā)明者姜國(guó)松 申請(qǐng)人:富萊茵汽車部件有限公司