CN107538189A - 一种末级齿轮的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种末级齿轮的加工工艺，包括以下步骤：包括以下步骤：选取20CrMnTi为末级齿轮的原材料；使用剪切机对原材料进行切割下料；将切割后的原材料放置中频感应加热炉中加热至980℃～1050℃，保持30min～80min；通过冲床压力机上安装的初成型模具中对所述步骤三中的原材料进行冲压初步成型；将步骤四中的初成型模具迅速移至另一台冲床压力机末级齿轮成型模具中进行冲压成型末级齿轮毛坯；将所述步骤五中的末级齿轮毛坯进行热处理，包括正火、回火和淬火，对末级齿轮再进行表面喷丸强化处理后得到末级齿轮。可提供一种耐磨的末级齿轮，使用寿命长，且加工步骤简单可以批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种末级齿轮的加工工艺。
背景技术
齿轮是机械设备中关键零件，要求齿轮既有优良的耐磨性，又要具备高的抗接触疲劳和弯曲疲劳性能。齿轮质量的好坏，在很大程度上取决于齿轮材料及其加工方式。现有的末级齿轮的加工方法和模具的设计存在的问题有零件尺寸不准确，齿轮寿命短，需要较多的依赖车床的加工，造价成本高。
发明内容
针对以上不足，本发明的目的就是提供一种末级齿轮的加工工艺，可提供一种耐磨的末级齿轮，使用寿命长，且加工步骤简单可以批量生产。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种末级齿轮的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：选取20CrMnTi为末级齿轮的原材料；
步骤二：使用剪切机对原材料进行切割下料；
步骤三：将切割后的原材料放置中频感应加热炉中加热至980℃～1050℃，保持30min～80min；
步骤四：通过冲床压力机上安装的初成型模具中对所述步骤三中的原材料进行冲压初步成型；
步骤五：将步骤四中的初成型模具迅速移至另一台冲床压力机末级齿轮成型模具中进行冲压成型末级齿轮毛坯；
步骤六：将所述步骤五中的末级齿轮毛坯进行热处理，将所述末级齿轮毛坯放置中频感应加热炉中加热至950℃～1000℃，并保持3～4h后取出放置空气中自然冷却；
步骤七：再对末级齿轮毛坯加热至600℃～650℃保温3～6小时后放置空气中自然冷却；
步骤八：对末级齿轮毛坯料进行线切割成型加工并留有一定余量，而后对其精铣加工至技术要求尺寸；
步骤九：再进行淬火工艺，所述淬火为将所述末级齿轮毛坯加热至800℃～820℃保温150min～200min后浸入淬火油冷却至室温；
步骤十：对末级齿轮再进行表面喷丸强化处理后得到末级齿轮。
进一步，所述步骤二中对剪切机进设定切割原材料的间隔周期，可实现对原材料全自动截料。
进一步，所述步骤二中的还需要对原料切断面进行观察，判断切断面是否平整和切断面是否倾斜，不和技术要求的需要及时调整剪切机。
进一步，所述淬火油包括有精制石蜡基润滑油、催冷剂、清净剂和抗氧化添加剂制成。
进一步，所述步骤八中的末级齿轮毛坯料线切割留有余量的范围为2～5mm。
进一步，所述步骤六中将末级齿轮放置在通风阴凉处进行自然冷却。
进一步，所述步骤九中再进行淬火工艺，所述淬火为将所述末级齿轮毛坯加热至810℃保温150min后浸入淬火油冷却至室温；
进一步，所述步骤十中喷丸处理的时效为10min。
进一步，所述末级齿轮产品装箱应单独包装，避免末级齿轮之间相互碰触。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下的优点：通过选取20CrMnTi为原料，加工出的齿轮机械性能优越，多用于传动领域，在加工工艺中首先通过初成型模，再有成型模得到末级齿轮毛坯，线切割和车铣对使得末级齿轮的尺寸准确，相应的热处理增强了末级齿轮的机械性能。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1，一种末级齿轮的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：选取20CrMnTi为末级齿轮的原材料；是性能良好的渗碳钢，淬透性较高，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等；
步骤二：使用剪切机对原材料进行切割下料；常用的剪切机可编辑切割速率的，设定相应的周期可使得原材料进行持续下料；
步骤三：将切割后的原材料放置中频感应加热炉中加热至980℃，保持30min；
步骤四：通过冲床压力机上安装的初成型模具中对所述步骤三中的原材料进行冲压初步成型；初成型模减小成型模对零件成型的压力，该工艺使得成型后的末级齿轮的成型面光洁；
步骤五：将步骤四中的初成型模具迅速移至另一台冲床压力机末级齿轮成型模具中进行冲压成型末级齿轮毛坯；
步骤六：将所述步骤五中的末级齿轮毛坯进行热处理，将所述末级齿轮毛坯放置中频感应加热炉中加热至950℃，并保持3h后取出放置空气中自然冷却；
步骤七：再对末级齿轮毛坯加热至600℃保温3小时后放置空气中自然冷却；
步骤八：对末级齿轮毛坯料进行线切割成型加工并留有一定余量，而后对其精铣加工至技术要求尺寸；
步骤九：再进行淬火工艺，所述淬火为将所述末级齿轮毛坯加热至810℃保温150min后浸入淬火油冷却至室温；
步骤十：对末级齿轮再进行表面喷丸强化处理后得到末级齿轮。
所述步骤二中对剪切机进设定切割原材料的间隔周期，可实现对原材料全自动截料。该周期根据下料的长度具体设定。
所述步骤二中的还需要对原料切断面进行观察，判断切断面是否平整和切断面是否倾斜，不和技术要求的需要及时调整剪切机。当切断面倾斜时需要对刀的角度进行调节。
所述淬火油包括有精制石蜡基润滑油、催冷剂、清净剂和抗氧化添加剂制成。该淬火油为快速淬火油，冷却性能高温区冷速快可躲过“C曲线”鼻子尖，获得理想组织，低温区冷速快，对细、薄件注意变形量控制，有尖角处防止开裂，淬火后工件表面光亮，抗氧化安定性好，寿命更长。
所述步骤八中的末级齿轮毛坯料线切割留有余量的范围为2mm。应对车铣和零件的热处理变形留有余量。
所述步骤六中将末级齿轮放置在通风阴凉处进行自然冷却。
所述步骤十中喷丸处理的时效为10min。使得末级齿轮表面均受处理，无遗漏。
所述末级齿轮产品装箱应单独包装，避免末级齿轮之间相互碰触。
实施例2，一种末级齿轮的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：选取20CrMnTi为末级齿轮的原材料；是性能良好的渗碳钢，淬透性较高，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等；
步骤二：使用剪切机对原材料进行切割下料；常用的剪切机可编辑切割速率的，设定相应的周期可使得原材料进行持续下料；
步骤三：将切割后的原材料放置中频感应加热炉中加热至1050℃，保持30min；
步骤四：通过冲床压力机上安装的初成型模具中对所述步骤三中的原材料进行冲压初步成型；初成型模减小成型模对零件成型的压力，该工艺使得成型后的末级齿轮的成型面光洁；
步骤五：将步骤四中的初成型模具迅速移至另一台冲床压力机末级齿轮成型模具中进行冲压成型末级齿轮毛坯；
步骤六：将所述步骤五中的末级齿轮毛坯进行热处理，将所述末级齿轮毛坯放置中频感应加热炉中加热至1000℃，并保持4h后取出放置空气中自然冷却；
步骤七：再对末级齿轮毛坯加热至650℃保温6小时后放置空气中自然冷却；
步骤八：对末级齿轮毛坯料进行线切割成型加工并留有一定余量，而后对其精铣加工至技术要求尺寸；
步骤九：再进行淬火工艺，所述淬火为将所述末级齿轮毛坯加热至810℃保温150min后浸入淬火油冷却至室温；
步骤十：对末级齿轮再进行表面喷丸强化处理后得到末级齿轮。
所述步骤二中对剪切机进设定切割原材料的间隔周期，可实现对原材料全自动截料。该周期根据下料的长度具体设定。
所述步骤二中的的还需要对原料切断面进行观察，判断切断面是否平整和切断面是否倾斜，不和技术要求的需要及时调整剪切机。当切断面倾斜时需要对刀的角度进行调节。
所述淬火油包括有精制石蜡基润滑油、催冷剂、清净剂和抗氧化添加剂制成。该淬火油为快速淬火油，冷却性能高温区冷速快可躲过“C曲线”鼻子尖，获得理想组织，低温区冷速快，对细、薄件注意变形量控制，有尖角处防止开裂，淬火后工件表面光亮，抗氧化安定性好，寿命更长。
所述步骤八中的末级齿轮毛坯料线切割留有余量的范围为2mm。应对车铣和零件的热处理变形留有余量。
所述步骤六中将末级齿轮放置在通风阴凉处进行自然冷却。
所述步骤十中喷丸处理的时效为10min。使得末级齿轮表面均受处理，无遗漏。
所述末级齿轮产品装箱应单独包装，避免末级齿轮之间相互碰触。
实时例3，一种末级齿轮的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：选取20CrMnTi为末级齿轮的原材料；是性能良好的渗碳钢，淬透性较高，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等；
步骤二：使用剪切机对原材料进行切割下料；常用的剪切机可编辑切割速率的，设定相应的周期可使得原材料进行持续下料；
步骤三：将切割后的原材料放置中频感应加热炉中加热至1000℃，保持80min；
步骤四：通过冲床压力机上安装的初成型模具中对所述步骤三中的原材料进行冲压初步成型；初成型模减小成型模对零件成型的压力，该工艺使得成型后的末级齿轮的成型面光洁；
步骤五：将步骤四中的初成型模具迅速移至另一台冲床压力机末级齿轮成型模具中进行冲压成型末级齿轮毛坯；
步骤六：将所述步骤五中的末级齿轮毛坯进行热处理，将所述末级齿轮毛坯放置中频感应加热炉中加热至950℃，并保持3h后取出放置空气中自然冷却；
步骤七：再对末级齿轮毛坯加热至630℃保温5小时后放置空气中自然冷却；
步骤八：对末级齿轮毛坯料进行线切割成型加工并留有一定余量，而后对其精铣加工至技术要求尺寸；
步骤九：再进行淬火工艺，所述淬火为将所述末级齿轮毛坯加热至810℃保温150min后浸入淬火油冷却至室温；
步骤十：对末级齿轮再进行表面喷丸强化处理后得到末级齿轮。
所述步骤二中对剪切机进设定切割原材料的间隔周期，可实现对原材料全自动截料。该周期根据下料的长度具体设定。
所述步骤二中的的还需要对原料切断面进行观察，判断切断面是否平整和切断面是否倾斜，不和技术要求的需要及时调整剪切机。当切断面倾斜时需要对刀的角度进行调节。
所述淬火油包括有精制石蜡基润滑油、催冷剂、清净剂和抗氧化添加剂制成。该淬火油为快速淬火油，冷却性能高温区冷速快可躲过“C曲线”鼻子尖，获得理想组织，低温区冷速快，对细、薄件注意变形量控制，有尖角处防止开裂，淬火后工件表面光亮，抗氧化安定性好，寿命更长。
所述步骤八中的末级齿轮毛坯料线切割留有余量的范围为2mm。应对车铣和零件的热处理变形留有余量。
所述步骤六中将末级齿轮放置在通风阴凉处进行自然冷却。
所述步骤十中喷丸处理的时效为10min。使得末级齿轮表面均受处理，无遗漏。
所述末级齿轮产品装箱应单独包装，避免末级齿轮之间相互碰触。
本实例3为最佳的末级齿轮的加工工艺，机械性能好的末级齿轮，使用寿命长、耐磨。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种末级齿轮的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：选取20CrMnTi为末级齿轮的原材料；
步骤二：使用剪切机对原材料进行切割下料；
步骤三：将切割后的原材料放置中频感应加热炉中加热至980℃～1050℃，保持30min～80min；
步骤四：通过冲床压力机上安装的初成型模具中对所述步骤三中的原材料进行冲压初步成型；
步骤五：将步骤四中的初成型模具迅速移至另一台冲床压力机末级齿轮成型模具中进行冲压成型末级齿轮毛坯；
步骤六：将所述步骤五中的末级齿轮毛坯进行热处理，将所述末级齿轮毛坯放置中频感应加热炉中加热至950℃～1000℃，并保持3～4h后取出放置空气中自然冷却；
步骤七：再对末级齿轮毛坯加热至600℃～650℃保温3～6小时后放置空气中自然冷却；
步骤八：对末级齿轮毛坯料进行线切割成型加工并留有一定余量，而后对其精铣加工至技术要求尺寸；
步骤九：再进行淬火工艺，所述淬火为将所述末级齿轮毛坯加热至800℃～820℃保温150min～200min后浸入淬火油冷却至室温；
步骤十：对末级齿轮再进行表面喷丸强化处理后得到末级齿轮。
2.根据权利要求1所述的末级齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤二中对剪切机进设定切割原材料的间隔周期，可实现对原材料全自动截料。
3.根据权利要求1所述的末级齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤二中的还需要对原料切断面进行观察，判断切断面是否平整和切断面是否倾斜，不和技术要求的需要及时调整剪切机。
4.根据权利要求1所述的末级齿轮的加工工艺，其特征在于：所述淬火油包括有精制石蜡基润滑油、催冷剂、清净剂和抗氧化添加剂制成。
5.根据权利要求1所述的末级齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤八中的末级齿轮毛坯料线切割留有余量的范围为2～5mm。
6.根据权利要求1所述的末级齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤六中将末级齿轮放置在通风阴凉处进行自然冷却。
7.根据权利要求1所述的末级齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤九中再进行淬火工艺，所述淬火为将所述末级齿轮毛坯加热至810℃保温150min后浸入淬火油冷却至室温。
8.根据权利要求1所述的末级齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤十中喷丸处理的时效为10min。
9.根据权利要求1所述的末级齿轮的加工工艺，其特征在于：所述末级齿轮产品装箱应单独包装，避免末级齿轮之间相互碰触。
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