本發(fā)明涉及一種熱鍛圓錐齒輪的成形方法，更確切的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的成形方法。

背景技術(shù)：

齒輪是一類重要的傳動(dòng)類零件，用來(lái)傳遞空間軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，它具有傳動(dòng)平穩(wěn)，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。隨著機(jī)械制造業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)齒輪精度要求越來(lái)越高。齒輪及其齒形的加工方法有三種:

一種是直接利用圓棒料，采用去屑方法加工而成；

第二種是利用熱模鍛把坯料鍛成齒輪毛坯，然后利用去屑方法加工出齒形等高精度位置；

第三種是利用冷精密塑性成形方法，把坯料鍛成帶有齒形的毛坯，然后再利用去屑方法加工其余高精度位置。

第一種方法材料利用率低，產(chǎn)品成本高；第二種方法材料利用率有所提高，而且產(chǎn)品的使用性能相對(duì)提高。第三種方法產(chǎn)品的材料利用率高，產(chǎn)品的使用性能大幅度提高。前兩種方法產(chǎn)品內(nèi)部的流線沿圓周方向呈圓形分布，流線在齒槽位置斷開；此外，齒輪的齒形面是高精度的復(fù)雜三維曲面，加工成本高，效率極其低，加工產(chǎn)品的一個(gè)齒輪的齒形需要時(shí)間長(zhǎng)。第三種方法，產(chǎn)品的流線沿著齒形的外輪廓呈連續(xù)周向齒形曲線分布，并繞過(guò)齒槽，這樣周向的連續(xù)分布流線使齒輪的輪齒壽命大幅度提高，生產(chǎn)效率高，成本低。

目前采用冷精密塑性成形方法成形帶有齒形的小模數(shù)齒輪，成形后的齒形齒面直接使用，無(wú)需后續(xù)的機(jī)械加工。利用高精度模具加工設(shè)備，在模具上加工出三維齒形曲面，利用模具的齒形型面成形出產(chǎn)品的齒面。可降低齒輪的成本。需要精密機(jī)械加工的復(fù)雜齒形，利用模具一次高效成形，可大幅度降低產(chǎn)品成本，并提高生產(chǎn)效率。

上述冷成形方法需要設(shè)備噸位大，目前，對(duì)于模數(shù)接近10的大模數(shù)齒輪，無(wú)法進(jìn)行齒形無(wú)需精密機(jī)械加工的冷精密塑性成形，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)無(wú)法購(gòu)買到大噸位的冷精密塑性成形設(shè)備。大模數(shù)齒形齒輪的精密塑性成形具有重要的應(yīng)用價(jià)值。采用熱鍛方法成形帶有齒形的齒輪，能夠降低成形的變形抗力，但高溫會(huì)帶來(lái)強(qiáng)烈的氧化，較厚的氧化皮造成齒輪的精度和表面質(zhì)量嚴(yán)重下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是圓錐齒輪熱鍛過(guò)程中氧化皮造成的齒輪齒形精度下降的問(wèn)題，提出了一種在高溫抗氧化涂層保護(hù)下提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法的步驟如下：

1)下料；

2)表面涂覆涂層；

3)坯料加熱：

采用中頻感應(yīng)爐將涂層均勻的坯料加熱到1000℃～1150℃；

4)模鍛齒輪；

5)齒輪鍛件表面清理；

6)齒輪鍛件滲碳淬火。

技術(shù)方案中所述的下料是指：

1)按齒輪產(chǎn)品的熱鍛件體積并根據(jù)體積相等的原則下料得坯料，坯料的高度和直徑比為2.5比1；

2)采用噴丸的方法去除坯料表面的粗糙氧化皮；

3)采用化學(xué)法除去坯料表面的油、銹雜質(zhì)；

(1)酸液中選用的無(wú)機(jī)酸為鹽酸，含鹽酸濃度控制在8～13％，酸液溫度在20-40℃之間，酸液比重為1.20～1.35，為了防止過(guò)度腐蝕，使工件表面發(fā)生氫脆，在酸液中添加內(nèi)含緩蝕劑的酸霧抑制劑；

(2)酸液的配制及工藝如下：

按重量百分比計(jì)算，33％的鹽酸占55％，除銹添加劑占10％，水占35％；

(3)除銹添加劑按質(zhì)量百分比有如下含量與組成成分：7％的檸檬酸、6％的十二烷基苯硫酸鈉、6％的六次甲基四胺、3％的聚乙二醇占、20％的85％磷酸與58％的水，采用浸泡法或噴涂法除去坯料表面的銹；

(4)除銹完成后再用純度為99.5％的丙酮清洗，除去坯料表面的油。

技術(shù)方案中所述的表面涂覆涂層是指：

坯料表面涂覆0.1毫米～0.3毫米厚的高溫抗氧化的并與坯料具有良好結(jié)合性能的涂層；步驟如下：

1)配料

按涂層涂料要求的百分含量精確稱量，并保證涂層涂料的顆粒尺寸均為納米級(jí)粉料，高溫抗氧化涂層涂料包括氧化鋁、氧化鎂、鋁粉、碳粉、氧化鈣、做粘結(jié)劑的鈉水玻璃；涂層涂料的純度及重量百分比為：

(1)30％～40％的氧化鋁粉，其中氧化鋁粉中的Al₂O₃純度大于98％；

(2)30％～40％的氧化鎂粉，其中氧化鎂粉中的MgO純度大于98％；

(3)10％～15％的鋁粉，其中鋁粉中的Al純度為大于99.5％；

(4)5％～10％的碳粉；

(5)1％～3％的氧化鈣，其中氧化鈣粉中的CaO純度大于98％；

(6)粘結(jié)劑為工業(yè)級(jí)鈉水玻璃，其中26％的SiO₂，8.2％的Na₂O；

(7)粉料與粘結(jié)劑的固液質(zhì)量比為1:3至1:5；

2)攪拌混合

使用磁力攪拌器機(jī)械混合，以400-600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌，攪拌2～3小時(shí)，使?jié){料攪拌均勻；

3)噴涂涂層

攪拌均勻的漿料加入適量的水，密度調(diào)節(jié)到1500千克/立方米～2000千克/立方米，混合均勻后噴涂或刷涂到坯料的表面；

4)干燥涂層

涂覆涂層后的坯料可放在60℃的環(huán)境下干燥2小時(shí)，或放在25℃室溫下干燥24小時(shí)。

技術(shù)方案中所述的模鍛齒輪是指：

1)將加熱后的涂有涂層的坯料進(jìn)行鐓粗，鐓粗后的坯料直徑為下模定位孔的直徑；

2)將鐓粗后的坯料放入下模具型腔的定位位置，再用上模具將坯料壓下成形；

3)成形設(shè)備建議采用下行程位置限定的具有下頂出裝置的熱模鍛壓力機(jī)或下拉式肘桿式精鍛機(jī)，也可采下行程不限定的具有下頂出的螺旋壓力機(jī)如高能螺旋壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)；

4)模鍛齒輪在上、下模具中成形后采用下頂出缸將模鍛齒輪頂出下模，待模鍛齒輪冷卻到600～800℃,采用切邊模具將模鍛齒輪的飛邊切除；

5)如果采用非下行程位置限定的設(shè)備，切邊后齒輪鍛件利用終鍛模再精壓一次，精壓時(shí)鍛件的溫度為600～800℃。

技術(shù)方案中所述的齒輪鍛件表面清理是指：

1)使用化學(xué)法進(jìn)行表面清理，除去齒輪鍛件表面殘留的涂層，齒輪鍛件表面有雜質(zhì)的地方噴灑一定量坯料表面除雜時(shí)已配制的鹽酸溶液，1.5分鐘后待表面雜質(zhì)軟化后用非金屬刷擦拭使殘留物脫落；

2)使用無(wú)水乙醇將齒輪鍛件表面刷洗，去除齒輪鍛件表面的所有殘留物。

技術(shù)方案中所述的齒輪鍛件滲碳淬火是指：

選用連續(xù)氣體滲碳爐，使用煤油作為滲碳劑，將清理干凈的齒輪鍛件送入連續(xù)爐進(jìn)行滲碳淬火，齒輪鍛件的滲碳層深度取模數(shù)的0.15～0.2倍；滲碳步驟為：

1)將齒輪鍛件放入滲碳爐并升溫至930℃，保溫一定時(shí)間,保溫時(shí)間是根據(jù)滲碳厚度確定的，每小時(shí)的滲碳厚度約為0.2～0.25mm，滲碳層厚度根據(jù)齒輪模數(shù)的變化而變化，例如若齒輪模數(shù)為10，滲碳層厚度為1.5～2mm，則保溫時(shí)間為8-10小時(shí)；

2)滲碳完成后隨爐預(yù)冷至830℃并保溫15分鐘，出爐空冷至室溫；

3)再將齒輪鍛件重新加熱到880℃并保溫15分鐘，出爐選擇10#機(jī)械油進(jìn)行油淬；

4)將齒輪鍛件加熱到200℃并保溫2小時(shí)，出爐進(jìn)行空冷回火。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法中涂有高溫抗氧化涂層的鋼件在熱鍛的高溫加熱過(guò)程中能夠防止鋼坯的氧化；能夠提高模鍛過(guò)程中鍛件的尺寸精度及表面質(zhì)量，齒面的精度可達(dá)到7～10級(jí)；

2.本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法中成形后的齒輪齒形表面無(wú)需后續(xù)的精密機(jī)械加工，可直接使用。

3.本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的成形方法與常規(guī)的熱鍛具有齒形的齒輪工藝相比，去除了磨齒工序,機(jī)械加工成本可以下降20％以上。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法的流程框圖；

圖2是本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法實(shí)施例中圓錐齒輪熱鍛件圖；

圖3是圖2中圓錐齒輪鍛造用下料的坯料圖；

圖4是本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法按模具定位要求圖3中下料坯料鐓粗后的墩粗件圖；

圖5是本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法熱鍛圖2中所示鍛件所采用下模具圖；

圖6是圖4中所示的鐓粗后的坯料按定位要求放入模具下模中的軸測(cè)投影視圖；

圖7是本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法成形圖2中所示零件需要的上模具結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視圖；

圖8是本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法中經(jīng)切邊后的鍛件結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視圖；

圖9是本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法在實(shí)施例中制得的厚度約為0.1毫米的涂層金相圖片(加熱前)；

圖10是本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法在實(shí)施例中制得的厚度約為0.1毫米的涂層，在加熱至1000℃，保溫30分鐘后，基體與涂層界面處的金相圖片；

圖11是切削齒形的內(nèi)部斷開流線示意圖；

圖12是鍛造齒形的內(nèi)部連續(xù)流線示意圖；

圖中：1.坯料，2.墩粗件，3.模具下模，①定位孔4.模具上模，5切邊后的鍛件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述：

本發(fā)明嚴(yán)格地說(shuō)是一種坯料或鍛件在抗氧化涂層保護(hù)下進(jìn)行高溫精鍛的方法。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵在于：鍛件在涂有防氧化保護(hù)層下進(jìn)行熱鍛成形，不僅僅適用于圓錐齒輪，而且還適用于其它熱精密鍛造。

齒輪傳動(dòng)是靠一對(duì)齒輪的型面相互嚙合進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的，齒輪型面的精度對(duì)運(yùn)動(dòng)精度有至關(guān)重要的影響。目前廣泛使用的齒形面是漸開面。如果齒輪型面精度差，齒輪副運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性差，并產(chǎn)生大的噪音。本發(fā)明以有齒形齒輪的高溫精密塑性成形為具體應(yīng)用實(shí)例，說(shuō)明具體實(shí)施步驟，成形后的齒形面可直接使用無(wú)需后續(xù)的去屑加工。

本發(fā)明關(guān)鍵所在是坯料的準(zhǔn)備，按著要求下料的坯料首先要經(jīng)過(guò)化學(xué)及噴丸或其它方法去除表面氧化皮及污垢；然后，在表面制作一層防止氧化的涂層。這個(gè)涂層在整個(gè)熱鍛過(guò)程起到防止氧化脫碳的作用。加熱的坯料經(jīng)過(guò)鐓粗及終鍛完成成形后，再將表面的殘余物清理干凈。經(jīng)過(guò)非齒形部位的去屑加工、熱處理及熱后精加工完成齒輪的全部加工過(guò)程。

參閱圖1，采用本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法進(jìn)行齒輪加工時(shí)，首先按照坯料要求切割下料并進(jìn)行坯料的表面清理；然后坯料表面涂覆高溫抗氧化涂層；接著進(jìn)行坯料的加熱；隨后根據(jù)產(chǎn)品的尺寸要求進(jìn)行模鍛；再進(jìn)行鍛件表面的清理；最后對(duì)鍛件表面進(jìn)行滲碳淬火。在坯料表面涂覆高溫抗氧化涂層時(shí)，首先根據(jù)坯料的成分設(shè)計(jì)合理的涂層成分進(jìn)行配料；其次進(jìn)行粉料的攪拌混合；然后涂覆在坯料的表面；最后進(jìn)行涂料的干燥。

本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法步驟如下：

1.下料

1)參閱圖3，按齒輪產(chǎn)品的熱鍛件體積并根據(jù)體積相等的原則下料得坯料，坯料的高度和直徑比為2.5比1；

2)采用噴丸的方法去除下料后的坯料表面的粗糙氧化皮；

3)采用化學(xué)法除去坯料表面的油、銹雜質(zhì)；

(1)酸液中選用的無(wú)機(jī)酸為鹽酸，含鹽酸濃度控制在8～13％，酸液溫度在20～40℃之間，酸液比重為1.20～1.35，為了防止過(guò)度腐蝕，使工件表面發(fā)生氫脆，在酸液中添加酸霧抑制劑(內(nèi)含緩蝕劑)；

(2)酸液的配制及工藝如下：

按重量百分比計(jì)算，33％的鹽酸占55％，除銹添加劑占10％，水占35％。

(3)除銹添加劑按質(zhì)量百分比有如下含量與組成成分：7％的檸檬酸、6％的十二烷基苯硫酸鈉、6％的六次甲基四胺、3％的聚乙二醇占、20％的85％磷酸與58％的水，采用浸泡法或噴涂法除去坯料表面的銹；

(4)除銹完成后再用純度為99.5％的丙酮清洗，除去坯料表面的油。

2.表面涂覆涂層

坯料表面涂覆0.1毫米至0.3毫米厚度的高溫抗氧化涂層。此涂層在加熱過(guò)程中能起到高溫防氧化作用，并且加熱后涂層與坯料具有良好的結(jié)合性能，保證在坯料鍛造過(guò)程中不脫落，起到抗氧化保護(hù)作用。

坯料表面涂覆高溫抗氧化涂層的步驟如下：

1)配料

按所述的涂層涂料要求的百分含量精確稱量，并保證涂層涂料的顆粒尺寸均為納米級(jí)。所述的高溫抗氧化涂層涂料的主要化學(xué)成分是氧化鋁、氧化鎂、鋁粉、碳粉、氧化鈣、鈉水玻璃(做粘結(jié)劑)。原料純度及重量百分比為：

(1)30％～40％的氧化鋁粉，其中氧化鋁粉中的Al₂O₃純度大于98％；

(2)30％～40％的氧化鎂粉，其中氧化鎂粉中的MgO純度大于98％；

(3)10％～15％的鋁粉，其中鋁粉中的Al純度為大于99.5％；

(4)5％～10％的碳粉；

(5)1％～3％的氧化鈣，其中氧化鈣粉中的CaO純度大于98％；

(6)粘結(jié)劑為工業(yè)級(jí)鈉水玻璃，其中26％的SiO₂，8.2％的Na₂O；

(7)粉料與粘結(jié)劑的固液質(zhì)量比在1:3至1:5范圍；

2)攪拌混合

使用磁力攪拌器機(jī)械混合，400～600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌，攪拌2～3小時(shí)，使?jié){料攪拌均勻；

3)噴涂涂層

攪拌均勻的漿料加入適量的水，密度調(diào)節(jié)到1500千克/立方米～2000千克/立方米范圍內(nèi)，混合均勻后噴涂或刷涂到坯料的表面；

4)干燥涂層

涂覆涂層后的坯料可放在60℃的環(huán)境下干燥2小時(shí)，也可放在25℃室溫下干燥24小時(shí)。

3.坯料加熱

用中頻感應(yīng)爐將涂層均勻的坯料加熱到1000℃～1150℃；

4.模鍛齒輪

1)將加熱后的涂有涂層的坯料進(jìn)行鐓粗，鐓粗后的坯料直徑為下模定位孔的直徑；

2)將鐓粗后的坯料放入下模具型腔的定位位置，再用上模具將坯料壓下成形；

3)成形設(shè)備建議采用下行程位置限定的具有下頂出裝置的熱模鍛壓力機(jī)或下拉式肘桿式精鍛機(jī)，也可采下行程不限定的具有下頂出的螺旋壓力機(jī)(高能螺旋壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)等都屬于螺旋壓力機(jī))；

4)模鍛齒輪在上、下模具中成形后，采用下頂出缸將模鍛齒輪頂出下模，待模鍛齒輪冷卻到600～800℃,采用切邊模具將模鍛齒輪的飛邊切除；

5)如果采用非下行程位置限定的設(shè)備，切邊后齒輪鍛件利用終鍛模再精壓一次，精壓時(shí)鍛件的溫度為600～800℃。

5.齒輪鍛件表面清理

1)使用化學(xué)法進(jìn)行表面清理，除去齒輪鍛件表面殘留的涂層，齒輪鍛件表面有雜質(zhì)的地方噴灑一定量坯料表面除雜時(shí)已配制的鹽酸溶液，1.5分鐘后待表面雜質(zhì)軟化后用非金屬刷擦拭使殘留物脫落；

2)使用無(wú)水乙醇將齒輪鍛件表面刷洗，去除齒輪鍛件表面的所有殘留物。

6.齒輪鍛件滲碳淬火

選用連續(xù)氣體滲碳爐，使用煤油作為滲碳劑，將清理干凈的齒輪鍛件送入連續(xù)爐進(jìn)行滲碳淬火。齒輪鍛件的滲碳層深度取模數(shù)的0.15～0.2倍；滲碳的步驟：

1)將齒輪鍛件放入滲碳爐并升溫至930℃，保溫一定時(shí)間,保溫時(shí)間是根據(jù)滲碳厚度確定的，每小時(shí)的滲碳厚度約為0.2～0.25mm，滲碳層厚度根據(jù)齒輪模數(shù)的變化而變化，例如若齒輪模數(shù)為10，滲碳層厚度為1.5～2mm，則保溫時(shí)間為8-10小時(shí)；

2)滲碳完成后隨爐預(yù)冷至830℃并保溫15分鐘，出爐空冷至室溫；

3)再將齒輪鍛件重新加熱到880℃并保溫15分鐘，出爐進(jìn)行油淬，選擇10#機(jī)械油進(jìn)行油淬；

4)將齒輪加熱到200℃并保溫2小時(shí)，出爐進(jìn)行空冷回火。

實(shí)施例

1.下料

參閱圖1，結(jié)合圖2中所示的農(nóng)用變速箱圓錐齒輪鍛件講述本發(fā)明所述的一種提高圓錐齒輪熱鍛精度的方法。圓錐齒輪鍛件的模數(shù)m為10.3777，齒數(shù)是14，弦齒厚為14.572，壓力角為25°。

1)參閱圖3，根據(jù)已有圓錐齒輪鍛件的質(zhì)量得到體積為V＝525357.418立方毫米，加上圓錐齒輪鍛件四周的飛邊體積(飛邊的體積按15％計(jì)算)原始坯料的體積為V＝604160.0317立方毫米，坯料按體積相等的原則與按鍛造比2.5：1(高度和直徑比)下料，下料的坯料直徑為D＝67.51毫米，高度為H＝168.78毫米，采用鋸床下料；

2)下料后的坯料首先采用噴丸的方法去除表面的粗糙氧化皮；

3)采用化學(xué)法除去坯料表面的油、銹雜質(zhì)

(1)酸液中選用的無(wú)機(jī)酸為鹽酸，含鹽酸濃度控制在10％，酸液溫度在30℃之間，酸液比重為1.30，為了防止過(guò)度腐蝕，使工件表面發(fā)生氫脆，在酸液中添加酸霧抑制劑(內(nèi)含緩蝕劑)；

(2)酸洗的配制及工藝如下：

按重量百分比計(jì)算，33％的鹽酸占55％，除銹添加劑占10％，水占35％；

(3)除銹添加劑按質(zhì)量百分比有如下組成成分：檸檬酸占7％，十二烷基苯硫酸鈉占6％，六次甲基四胺占6％，聚乙二醇占3％，85％磷酸占20％，水占58％,采用浸泡法或噴涂法除去鋼件表面的銹；

(4)除銹完成后再用純度為99.5％的丙酮清洗，除去鋼件表面的油。

2.表面涂覆涂層

鋼件表面涂覆0.1毫米至0.3毫米厚度的高溫抗氧化涂層，加熱過(guò)程中能起到高溫抗氧化保護(hù)作用，并且加熱后涂層與坯料具有良好的結(jié)合性能，保證涂層在坯料鍛造過(guò)程中不脫落，起到抗氧化保護(hù)作用。

坯料表面涂覆高溫抗氧化涂層步驟如下：

1)配料

按所述的涂層涂料要求的百分含量精確稱量，并保證涂層涂料的顆粒尺寸均為納米級(jí)。所述的高溫抗氧化涂層涂料的主要化學(xué)成分是氧化鋁、氧化鎂、鋁粉、碳粉、氧化鈣、鈉水玻璃(做粘結(jié)劑)。原料純度及重量百分比為：

1)氧化鋁粉占38％，其中氧化鋁粉中的Al₂O₃純度大于98％；

2)氧化鎂粉占38％，其中氧化鎂粉中的MgO純度大于98％；

3)鋁粉占15％，其中鋁粉中的Al純度為大于99.5％；

4)碳粉占7.5％；

5)氧化鈣占1.5％，其中氧化鈣粉中的CaO純度大于98％；

6)粘結(jié)劑為工業(yè)級(jí)鈉水玻璃，其中SiO₂含量占26％，Na₂O含量占8.2％；

7)粉料與粘結(jié)劑的固液質(zhì)量比為1:5。

2)攪拌混合

使用磁力攪拌器機(jī)械混合，以500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，攪拌3小時(shí)，使?jié){料混合均勻。

3)噴涂涂層

攪拌均勻的漿料加入適量的水，密度調(diào)節(jié)到2000千克/立方米范圍內(nèi)，混合均勻后噴涂到坯料的表面。

4)干燥涂層

涂覆涂層后的坯料可放在60℃的環(huán)境下干燥2小時(shí)。

3.坯料加熱

用中頻感應(yīng)爐將涂層均勻的坯料加熱到指定溫度1000℃。圖9為加熱前的涂有涂層的鋼件表面的金相照片，從圖中可以看出涂層能夠均勻的涂覆到基體表面，涂層與基體間沒(méi)有縫隙，結(jié)合良好。圖10為加熱后的鋼件表面涂層的金相照片，涂層與基體之間沒(méi)有其他物質(zhì)生成，涂層起到了保護(hù)作用，并且涂層與基體之間沒(méi)有縫隙，結(jié)合良好。

4.模鍛齒輪

1)將加熱后的涂有涂層的坯料進(jìn)行鐓粗，鐓粗后的坯料直徑為下模定位孔的直徑，如圖4中的尺寸Φ72，鐓粗后的坯料尺寸為D＝72毫米,H＝148.39毫米；

2)參閱圖5與圖6，將鐓粗后的坯料放入下模具型腔的定位位置，采用上模將坯料壓下成形；

3)成形設(shè)備采用具有下頂出裝置的下行程位置限定的2000噸熱模鍛壓力機(jī)或下拉式肘桿式精鍛機(jī)，也可采下行程不限定的具有下頂出的1000噸螺旋壓力機(jī)(高能螺旋壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)等都屬于螺旋壓力機(jī))。

4)模鍛齒輪在模具中成形后，采用下頂出將模鍛齒輪頂出下模；待模鍛齒輪冷卻到800℃,采用切邊模具將模鍛齒輪的飛邊切除；

5)參閱圖8，切邊后的齒輪鍛件如圖中所示，如果采用非下行程位置限定的設(shè)備，切邊后齒輪鍛件利用終鍛模再精壓一次，精壓時(shí)齒輪鍛件的溫度為800℃。

5.齒輪鍛件表面清理

1)使用化學(xué)法進(jìn)行表面清理，除去齒輪鍛件表面殘留的涂層，齒輪鍛件表面有雜質(zhì)的地方噴灑一定量坯料表面除雜時(shí)已配制的鹽酸溶液，1.5分鐘后待表面雜質(zhì)軟化后用非金屬刷擦拭使殘留物脫落；

2)使用無(wú)水乙醇將齒輪鍛件表面刷洗，去除齒輪鍛件表面的所有殘留物；

6.齒輪鍛件表面滲碳淬火

選用連續(xù)氣體滲碳爐，使用煤油作為滲碳劑，將清理干凈的齒輪鍛件送入連續(xù)爐進(jìn)行滲碳淬火，圖1產(chǎn)品的模數(shù)是10.3777，滲碳層深度為1.6毫米；滲碳的步驟為：

1)將齒輪鍛件放入滲碳爐并升溫至930℃，保溫3小時(shí)；

2)滲碳完成后隨爐預(yù)冷至830℃，并保溫15分鐘，出爐空冷至室溫；

3)再將齒輪重新加熱到880℃，并保溫15分鐘，出爐進(jìn)行油淬，選擇10#機(jī)械油進(jìn)行油淬；

4)參閱圖12，將齒輪加熱到200℃，并保溫2小時(shí)，出爐進(jìn)行空冷回火；最終齒輪產(chǎn)品內(nèi)部齒形的流線如圖中所示。