專利名稱：一種曲軸正時齒輪制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及齒輪的機械加工工藝，具體屬于一種曲軸正時齒輪制備方法。
背景技術：
較早的柴油機曲軸小頭和曲軸正時齒輪之間的裝配要求是過渡配合，依靠曲軸小頭上的鍵槽和曲軸正時齒輪上的鍵槽通過鍵來傳遞力矩。但是，這種結構存在一些缺陷，即在本來就相對較小的曲軸小頭上加工一個鍵槽，難免對曲軸小頭強度造成嚴重破壞，以至于出現(xiàn)曲軸小頭斷裂等現(xiàn)象。曲軸正齒輪出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象主要是由于制造過程中存在缺陷， 影響了正齒輪整體強度
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種曲軸正時齒輪制備方法，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，傳動平穩(wěn)、效率高，抗彎強度大。
本發(fā)明的技術方案如下一種曲軸正時齒輪制備方法，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°C_930°C，加熱時間3h ；2)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，進行精車齒輪的大端a至42±0.2mm、小端 bl0. 6+0. 05 0mm、外徑 c 至 Φ 175. 6 0 -0. 02 mm、槽 d、內(nèi)孔 e 至 Φ 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 0 -0. 02 mm、槽 j、內(nèi)孔 e 至 Φ24. 8+0. 02 0mm ；4)利用滾齒機進行滾齒，滾齒后再進行剃齒處理，剃齒精度達到6級精度；5)剃齒后的齒輪在加工中心上，鉆出四處Φ30mm重孔1、六處Φ10.5 mm通孔j、 Φ6-0. 02 -0. 03 mm 銷孔 k ；6)在易普森工業(yè)爐中，對齒輪進行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度57 63HRC，芯部硬度 33 45HRC，滲層0. 5 0. 8，金相組織達到1-5級；7)碳氮共滲處理后的齒輪加熱至650-760°C，保溫5-6小時，爐冷至280-320°C，保溫 3-5小時，再加熱至650-6900，保溫32小時，以40°C /小時冷卻至400。。，再以18°C /小時，冷卻至120°C ;熱處理后再鉸孔k至Φ 6+0. 018 0mm；8)數(shù)控內(nèi)圓磨床上精磨齒輪端面g至32.2+0.1 0mm、內(nèi)孔e至Φ 25+0. 02 0mm ；9)在平面磨床上精磨端面b至30+0.15 0mm ；10)探傷、成品檢驗、清洗防銹包裝、入庫。
在易普森工業(yè)爐中，對齒輪進行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度60HRC，芯部硬度 39HRC，滲層0. 6，金相組織達到3級。
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，傳動平穩(wěn)、效率高，抗彎強度大。
利用本發(fā)明方法制造出的齒輪成品經(jīng)過實驗室檢測結果如下，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小的點球狀碳化物，齒輪輪齒的抗拉強度3 3501^&，齒輪傳動的重疊系數(shù)1.2-1.5，齒輪的精度等級在5-7級，完全滿足實際使用要求。


圖1為本發(fā)明的加工工序過程示意圖。
具體實施方式
參見附圖，一種曲軸正時齒輪制備方法，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°C_930°C，加熱時間3h ；2)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，進行精車齒輪的大端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)利用滾齒機進行滾齒，滾齒后再進行剃齒處理，剃齒精度達到6級精度；5)剃齒后的齒輪在加工中心上，鉆出四處Φ30mm重孔1、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，對齒輪進行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度60HRC，芯部硬度 39HRC，滲層O. 6，金相組織達到3級；7)碳氮共滲處理后的齒輪加熱至650-760°C，保溫5-6小時，爐冷至280-320°C，保溫3-5小時，再加熱至650-690O，保溫32小時，以40°C /小時冷卻至400。。，再以18°C /小時，冷卻至120°C ;熱處理后再鉸孔k至Φ 6+0. 018 0mm；8)數(shù)控內(nèi)圓磨床上精磨齒輪端面g至32.2+0.1 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)探傷、成品檢驗、清洗 防 銹包裝、入庫。
權利要求
1.一種曲軸正時齒輪制備方法，其特征在于，包括有以下操作步驟1)澆注成型正時齒輪毛坯件，各組分化學成分重量百分比為C:2. 85-3. 20%，Si 1. 2-1. 5%, Mn 0. 8-1. 2%, P 0. 6-0. 8%, S 0. 05-0. 07%, Cr O. 24-0. 35%, Cu O. 7-0. 9%, AlO.03-0. 04%，澆注成型的毛坯件溫度降至300°C，再加熱至650-760°C，保溫3_5小時，爐冷至300°C，保溫4小時，再加熱至650-760°C，保溫17小時，以50°C /小時冷卻至450°C，再以200C /小時，冷卻至140。。；2)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，進行精車齒輪的大端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)利用滾齒機進行滾齒，滾齒后再進行剃齒處理，剃齒精度達到6級精度；5)剃齒后的齒輪在加工中心上，鉆出四處Φ30mm重孔1、六處Φ 10. 5 mm通孔j、 Φ6-0. 02 -O. 03 mm 銷孔 k ；6 )在易普森工業(yè)爐中，對齒輪進行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度57 63HRC，芯部硬度 33 45HRC，滲層O. 5 O. 8，金相組織達到1-5級；7)齒輪毛坯料箱搬入退火加熱爐，分別要經(jīng)過預熱區(qū)、升溫區(qū)、保溫區(qū)、快冷區(qū)、等溫區(qū)、緩冷區(qū)，出爐隨轉水冷室過程，在加熱爐內(nèi)通入高純氮，確保氮氣純度> 99. 99%，并通入適量的甲醇裂解氣，確保爐內(nèi)正壓力為(1. 003 1.005) XlO5Pa ；8)數(shù)控內(nèi)圓磨床上精磨齒輪端面g至32.2+0.1 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，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， 時間為5. 5h ； (3)、然后升溫至550°C _560°C，繼續(xù)按每分鐘1. 6 2L通入氨氣，同時按每分鐘I 1. 5L通入氮氣，按每分鐘O. 2 O. 25L通入稀土溶液，爐內(nèi)真空度為550pa左右， 時間為3 4h ;11)探傷、成品檢驗、清洗防銹包裝、入庫。
2.根據(jù)權利要求1所述曲軸正時齒輪制備方法，其特征在于，在易普森工業(yè)爐中，對齒輪進行碳氮共滲處理，齒輪表面硬度60HRC，芯部硬度39HRC，滲層O. 6，金相組織達到3級。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種曲軸正時齒輪制備方法，包括以下步驟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℃，加熱時間3h；2)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀；3)選擇數(shù)控車床，刀具選擇硬質(zhì)合金刀，進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φ175.6 0 -0.02 mm、槽j、內(nèi)孔e至φ24.8+0.02 0mm。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，傳動平穩(wěn)、效率高，抗彎強度大。
文檔編號B23P15/14GK103056628SQ201210417430
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月27日 優(yōu)先權日2012年10月27日
發(fā)明者姜國松 申請人:富萊茵汽車部件有限公司