一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，所述工藝包括如下步驟：1)冶煉；2)設(shè)計模具；3)液態(tài)模鍛；4)正火；5)車削加工；6)滲碳、淬火；7)回火；8)磨削加工；9)拋丸、探傷；10)磷皂化處理、清理、拋光、涂防銹油。所述工藝采用液態(tài)模鍛方式進(jìn)行齒輪加工鍛造，省力、節(jié)能、材料利用率高，坯件即接近驅(qū)動齒輪的最終加工齒輪，模鍛質(zhì)量高，所得齒輪硬度高，耐磨性好，耐腐性高，鍛壓成本低，鍛壓工藝對環(huán)境友好。
【專利說明】
一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車差速器能夠使左、右(或前、后)驅(qū)動輪實現(xiàn)以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。主要由左 右半軸齒輪、兩個行星齒輪及齒輪架組成。功用是當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛或在不平路面上行駛時， 使左右車輪以不同轉(zhuǎn)速滾動，即保證兩側(cè)驅(qū)動車輪作純滾動運動。差速器是為了調(diào)整左右 輪的轉(zhuǎn)速差而裝置的。在四輪驅(qū)動時，為了驅(qū)動四個車輪，必須將所有的車輪連接起來，如 果將四個車輪機械連接在一起，汽車在曲線行駛的時候就不能以相同的速度旋轉(zhuǎn)，為了能 讓汽車曲線行駛旋轉(zhuǎn)速度基本一致性，這時需要加入中間差速器用以調(diào)整前后輪的轉(zhuǎn)速 差。
[0003] 差速器中的驅(qū)動齒輪是保證差速器正常運轉(zhuǎn)的重要部件，其性能的好壞對差速器 的運行有著重要影響，汽車差速器用驅(qū)動齒輪生產(chǎn)大多采用鍛造工藝，鍛造是一種利用鍛 壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺 寸鍛件的加工方法，鍛壓(鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉 過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件 的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件，除形 狀較簡單的可用乳制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。
[0004] 其中，鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼，其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合 金。材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。金屬在變形前的橫斷面積與變形 后的橫斷面積之比稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時間、合理的始 鍛溫度和終鍛溫度、合理的變形量及變形速度對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本有很大關(guān)系。
[0005] 而液態(tài)模鍛，又稱擠壓鑄造、連鑄連鍛，是一種既具有鑄造特點，又類似模鍛的新 興金屬成形工藝。它是將一定量的被鑄金屬液直接澆注入涂有潤滑劑的型腔中，并持續(xù)施 加機械靜壓力，利用金屬鑄造凝固成形時易流動和鍛造技術(shù)使已凝固的硬殼產(chǎn)生塑性變 形，使金屬在壓力下結(jié)晶凝固并強制消除因凝固收縮形成的縮孔縮松，以獲得無鑄造缺陷 的液態(tài)模鍛制件。人們通常把這種方法稱之為液態(tài)模鍛。
[0006] 目前，對于汽車差速器用驅(qū)動齒輪的鍛造，目前國內(nèi)主要存在如下文獻(xiàn)：
[0007] 專利公開號：CN101773976A，公開了一種差速器直錐齒輪精密鍛造阻氧化加熱保 護(hù)生產(chǎn)工藝，（1)上料；（2)預(yù)熱到250~300°C，蒸發(fā)抗氧化劑中的水分；（3)霧狀噴涂抗氧化 劑保護(hù)表面；（4)中頻加熱至900~950°C; (5)篩除溫度不合格料塊；（6)上料到預(yù)鍛模腔； (7)模具潤滑并預(yù)鍛成型；（8)取料轉(zhuǎn)移到精鍛模腔；（9)模具潤滑并熱精鍛成形；（10)取料 轉(zhuǎn)移到出料滑道；（11)工件在緩冷箱中保溫并緩冷；（12)切鍛造飛邊；（13)表面清理，去除 表面微氧化皮；（14)冷精壓成形精鍛件。本發(fā)明自動化生產(chǎn)，避免人工惡劣環(huán)境，生產(chǎn)效率 高，工藝性穩(wěn)定，節(jié)材，節(jié)能，生產(chǎn)成本低，鍛件精度穩(wěn)定，成形質(zhì)量好，提高承載能力，延長 使用壽命，增強工作可靠性，減小傳動噪聲和震動?？蓮V泛應(yīng)用于差速器直錐齒輪制造過程 中。然而該專利提供的生產(chǎn)工藝，其在初始階段還需噴涂抗氧化劑處理，沒有滲碳、淬火等 熱處理步驟，無法保證所得差速器直錐齒輪的機械性能，而且其采用的熱精鍛方式，材料利 用率低，生產(chǎn)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模 鍛工藝，采用液態(tài)模鍛方式進(jìn)行齒輪加工鍛造，省力、節(jié)能、材料利用率高，坯件即接近驅(qū)動 齒輪的最終加工齒輪，模鍛質(zhì)量高，所得齒輪硬度高，耐磨性好，耐腐性高，鍛壓成本低，鍛 壓工藝對環(huán)境友好。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0010] -種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，所述工藝包括如下步驟：
[0011] 1)冶煉
[0012] 按下述化學(xué)成分采用電爐進(jìn)行冶煉、精煉得鋼液，鋼液出爐溫度為1200~1300°C; 其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.18~0.21%，Si:0.15~0.35%，Μη:0·80~1.15%，Cr :1.2 ~1.24%，Ρ:0·008~0.012%，Α1:0·01~0.03%，Ni:1.5~2.5%，Μ〇:0· 15~0.35%，Ti: 0.01~0.04%，Nb:0.08~0.15%，N彡0.002%，0彡0.001 %，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)； [0013] 2)設(shè)計模具
[0014] 根據(jù)主減速齒輪的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計液態(tài)模鍛模具，包括凹模和凸模，模具凹模內(nèi) 腔直徑為150~210mm，凹模高度180~200mm，凸、凹模單邊間隙0.5~1謹(jǐn)；
[0015] 3)液態(tài)模鍛
[0016]將液態(tài)模鍛模具固定于間接擠壓鑄造機上，先將模具預(yù)熱至100~200°C，在所述 液態(tài)模鍛模具凹模內(nèi)依次涂覆脫模劑和潤滑劑，然后將模具升溫至800~900 °C，然后將 1200~1300 °C的鋼液澆注到所述液態(tài)模鍛模具中，澆筑時間5~I Os，然后將模具升溫至 1250~1300°C，凸模以20~30mm/s的速度下行加壓充型，以100~120MPa的壓力繼續(xù)推動凸 模對鋼液持續(xù)施壓，保持壓力，直至鋼液完全凝固，以130~150MPa的壓力保壓50~60s，出 模冷卻，得主減速齒輪坯件，將坯件冷卻至300~400°C，保溫10~15小時；
[0017] 4)正火
[0018] 將所述坯件置于正火爐中，以1.5~2°C/min的速率升溫至680~700°C，再以1.0~ 1.5°C/min的速率升溫至960~1050 °C，保溫2~2.5小時出爐，空冷至室溫，冷卻速度10~15 °C/min；
[0019] 5)車削加工
[0020] 采用數(shù)控車床對正火處理后的毛坯進(jìn)行車削加工，進(jìn)行切邊、沖孔，同步完成坯件 孔徑、端面及外圓的加工，孔徑、端面及外圓分別預(yù)留1~2mm的加工余量，整體表面粗造度 為Ra5~6ym;
[0021] 6)滲碳、淬火
[0022]將車削加工后的坯件置于加熱爐內(nèi)，在滲碳劑中以15~20°C/min的速率升溫至 900~950 °C進(jìn)行滲碳，滲碳時間2~4小時，將滲碳后的齒輪冷卻至810~850°C，均溫1~1.5 小時，然后在80~100 °C淬火油中淬火；
[0023] 7)回火
[0024] 將淬火后的坯件送入回火爐中進(jìn)行回火處理，回火溫度500~550°C，保溫2~4h 后，以10°C/min的速度冷卻至室溫；
[0025] 8)磨削加工
[0026] 對回火處理后的坯件的孔徑、端面及外圓進(jìn)行磨削加工，磨削去除外圓加工余量 至表面粗造度為RaO. 6~0.8μηι，磨削去除孔徑加工余量至表面粗糙度為RaO. 6~0.8μηι，磨 削去除端面加工余量至表面粗糙度為RaO. 6~0.8μπι;
[0027] 9)拋丸、探傷
[0028]將磨削加工后的坯件送入履帶式拋丸機進(jìn)行拋丸處理，用熒光磁粉進(jìn)行磁粉探 傷、超聲波探傷處理；
[0029] 10)磷皂化處理、清理、拋光、涂防銹油
[0030] 將磨削加工處理后的坯件進(jìn)行磷皂化處理，清理去除表面氧化皮，送入齒輪拋光 機拋光，涂覆防銹油，干燥，得所述差速器驅(qū)動齒輪。
[0031] 進(jìn)一步，步驟6)所用滲碳劑為煤油。
[0032]另，步驟6)所述滲碳步驟中，滲碳分為起始階段、強滲階段和擴散階段，起始階段 的碳勢CP為0.8~0.9C%，強滲階段的碳勢CP為0.9~1.02C% ;擴散階段的碳勢0.75~ 0.5C%，起始階段的時間為0.5~0.8小時，強滲階段的時間1.2~2.5小時，擴散階段的時間 為0.3~0.7小時。
[0033]另有，所述磷皂化處理時間為1~2小時。
[0034]再，步驟3)所用潤滑劑為玻璃潤滑劑。
[0035]再有，步驟3)所用脫模劑包括如下重量份的成分:石蠟:20~30份，亞油酸甲酯：10 ~20份，硅藻土 ： 10~15份，滑石粉:5~10份，聚丙烯酸鈉:5~10份，EDTA二鈉：1~5份，苯甲 酸鈉:1~5份，氫氧化鉀:1~5份，十二烷基苯磺酸鈉5~1份，去離子水適量。
[0036] 優(yōu)選地，步驟3)所用脫模劑包括如下重量份的成分:石蠟:25~30份，亞油酸甲酯： 10~15份，硅藻土 ： 10~13份，滑石粉:7~10份，聚丙烯酸鈉:5~8份，EDTA二鈉:2~5份，苯 甲酸鈉:3~5份，氫氧化鉀:1~3份，十二烷基苯磺酸鈉:0.5~0.8份，去離子水適量。
[0037]優(yōu)選地，步驟3)所用脫模劑包括如下重量份的成分：石蠟：25份，亞油酸甲酯：15 份，硅藻土 ： 12份，滑石粉:8份，聚丙烯酸鈉:6份，EDTA二鈉:3份，苯甲酸鈉:4份，氫氧化鉀:2 份，十二烷基苯磺酸鈉:0.7份，去離子水適量。
[0038]另，所述脫模劑的制備方法包括如下步驟:將石蠟、亞油酸甲酯、硅藻土、滑石粉、 聚丙烯酸鈉、EDTA二鈉、苯甲酸鈉、氫氧化鉀及十二烷基苯磺酸鈉依次加入去離子水，攪拌 30~40min，得到混合液，利用高速乳化機在200~300r/min的轉(zhuǎn)速下高速乳化至均勾，乳化 時間為10~15min，得乳液，將乳液進(jìn)行研磨分散10~15min，得所述脫模劑。
[0039]本發(fā)明的有益效果在于：
[0040]所述鍛造工藝結(jié)合汽車差速器驅(qū)動齒輪結(jié)構(gòu)專門設(shè)計，不需要剃齒等工序，工藝 步驟設(shè)計合理，針對性強，采用液態(tài)模鍛工藝，所得鍛件組織致密，無成分偏析，基本為等軸 晶，無各向異性，結(jié)合后續(xù)鍛造，使得驅(qū)動齒輪有高的抗腐蝕性能，采用特制的脫模劑，配合 潤滑劑，使得模鍛模具凹模、凸模在合模、分模過程中不粘粘，不粘滯，提高液態(tài)模鍛效率， 提升材料利用率，所得驅(qū)動齒輪采用特制成分齒輪鋼模鍛而成，齒表面硬度為55~60HRC; 有效硬化層深HV550;芯部硬度35~40HRC，適應(yīng)汽車差速器運轉(zhuǎn)的特性，抗拉強度高達(dá)900 ~950MPa，屈服強度高達(dá)800~850MPa，在解除疲勞循環(huán)基礎(chǔ)N= 5 X IO7時，惰齒輪彎曲疲勞 極限Ofiim高達(dá)480~500MPa，通過磷皂化處理、清理、拋光、涂防銹油處理，惰齒輪表面光澤 度高，美觀實用。
【附圖說明】
[0041] 圖1為本發(fā)明所提供的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝所得驅(qū)動齒輪的結(jié) 構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0042] 以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實 施條件可以根據(jù)廠家的條件作進(jìn)一步調(diào)整，未說明的實施條件通常為常規(guī)實驗條件。
[0043] 參見圖1，發(fā)明所提供的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝所得驅(qū)動齒輪100 形狀為一圓環(huán)，內(nèi)壁中部內(nèi)接一圓盤101，圓盤中部開設(shè)通孔102。
[0044] 本發(fā)明提供一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，所述工藝包括如下步驟：
[0045] 1)冶煉
[0046] 按下述化學(xué)成分采用電爐進(jìn)行冶煉、精煉得鋼液，鋼液出爐溫度為1200~1300°C; 其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.18~0.21%，Si:0.15~0.35%，Μη:0·80~1.15%，Cr :1.2 ~1.24%，Ρ:0·008~0.012%，Α1:0·01~0.03%，Ni:1.5~2.5%，Μ〇:0· 15~0.35%，Ti: 0.01~0.04%，Nb:0.08~0.15%，N彡0.002%，0彡0.001 %，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)； [0047] 2)設(shè)計模具
[0048] 根據(jù)主減速齒輪的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計液態(tài)模鍛模具，包括凹模和凸模，模具凹模內(nèi) 腔直徑為150~210mm，凹模高度180~200mm，凸、凹模單邊間隙0.5~1謹(jǐn)；
[0049] 3)液態(tài)模鍛
[0050]將液態(tài)模鍛模具固定于間接擠壓鑄造機上，先將模具預(yù)熱至100~200°C，在所述 液態(tài)模鍛模具凹模內(nèi)依次涂覆脫模劑和潤滑劑，然后將模具升溫至800~900 °C，然后將 1200~1300 °C的鋼液澆注到所述液態(tài)模鍛模具中，澆筑時間5~I Os，然后將模具升溫至 1250~1300°C，凸模以20~30mm/s的速度下行加壓充型，以100~120MPa的壓力繼續(xù)推動凸 模對鋼液持續(xù)施壓，保持壓力，直至鋼液完全凝固，以130~150MPa的壓力保壓50~60s，出 模冷卻，得主減速齒輪坯件，將坯件冷卻至300~400°C，保溫10~15小時；
[0051] 4)正火
[0052] 將所述坯件置于正火爐中，以1.5~2°C/min的速率升溫至680~700°C，再以1.0~ 1.5°C/min的速率升溫至960~1050 °C，保溫2~2.5小時出爐，空冷至室溫，冷卻速度10~15 °C/min；
[0053] 5)車削加工
[0054] 采用數(shù)控車床對正火處理后的毛坯進(jìn)行車削加工，進(jìn)行切邊、沖孔，同步完成坯件 孔徑、端面及外圓的加工，孔徑、端面及外圓分別預(yù)留1~2mm的加工余量，整體表面粗造度 為Ra5~6ym;
[0055] 6)滲碳、淬火
[0056] 將車削加工后的坯件置于加熱爐內(nèi)，在滲碳劑中以15~20°C/min的速率升溫至 900~950 °C進(jìn)行滲碳，滲碳時間2~4小時，將滲碳后的齒輪冷卻至810~850°C，均溫1~1.5 小時，然后在80~100 °C淬火油中淬火；
[0057] 7)回火
[0058] 將淬火后的坯件送入回火爐中進(jìn)行回火處理，回火溫度500~550°C，保溫2~4h 后，以10°C/min的速度冷卻至室溫；
[0059] 8)磨削加工
[0060] 對回火處理后的坯件的孔徑、端面及外圓進(jìn)行磨削加工，磨削去除外圓加工余量 至表面粗造度為RaO. 6~0.8μηι，磨削去除孔徑加工余量至表面粗糙度為RaO. 6~0.8μηι，磨 削去除端面加工余量至表面粗糙度為RaO. 6~0.8μπι;
[0061] 9)拋丸、探傷
[0062]將磨削加工后的坯件送入履帶式拋丸機進(jìn)行拋丸處理，用熒光磁粉進(jìn)行磁粉探 傷、超聲波探傷處理；
[0063] 10)磷皂化處理、清理、拋光、涂防銹油
[0064] 將磨削加工處理后的坯件進(jìn)行磷皂化處理，清理去除表面氧化皮，送入齒輪拋光 機拋光，涂覆防銹油，干燥，得所述差速器驅(qū)動齒輪。
[0065]進(jìn)一步，步驟6)所用滲碳劑為煤油。
[0066]另，步驟6)所述滲碳步驟中，滲碳分為起始階段、強滲階段和擴散階段，起始階段 的碳勢CP為0.8~0.9C%，強滲階段的碳勢CP為0.9~1.02C% ;擴散階段的碳勢0.75~ 0.5C%，起始階段的時間為0.5~0.8小時，強滲階段的時間1.2~2.5小時，擴散階段的時間 為0.3~0.7小時。
[0067] 另有，所述磷皂化處理時間為1~2小時。
[0068]再，步驟3)所用潤滑劑為玻璃潤滑劑。
[0069]再有，步驟3)所用脫模劑包括如下重量份的成分:石蠟:20~30份，亞油酸甲酯：10 ~20份，硅藻土 ： 10~15份，滑石粉:5~10份，聚丙烯酸鈉:5~10份，EDTA二鈉：1~5份，苯甲 酸鈉:1~5份，氫氧化鉀:1~5份，十二烷基苯磺酸鈉5~1份，去離子水適量。
[0070] 優(yōu)選地，步驟3)所用脫模劑包括如下重量份的成分:石蠟:25~30份，亞油酸甲酯： 10~15份，硅藻土 ： 10~13份，滑石粉:7~10份，聚丙烯酸鈉:5~8份，EDTA二鈉:2~5份，苯 甲酸鈉:3~5份，氫氧化鉀:1~3份，十二烷基苯磺酸鈉:0.5~0.8份，去離子水適量。
[0071] 優(yōu)選地，步驟3)所用脫模劑包括如下重量份的成分：石蠟：25份，亞油酸甲酯：15 份，硅藻土 ： 12份，滑石粉:8份，聚丙烯酸鈉:6份，EDTA二鈉:3份，苯甲酸鈉:4份，氫氧化鉀:2 份，十二烷基苯磺酸鈉:0.7份，去離子水適量。
[0072]另，所述脫模劑的制備方法包括如下步驟:將石蠟、亞油酸甲酯、硅藻土、滑石粉、 聚丙烯酸鈉、EDTA二鈉、苯甲酸鈉、氫氧化鉀及十二烷基苯磺酸鈉依次加入去離子水，攪拌 30~40min，得到混合液，利用高速乳化機在200~300r/min的轉(zhuǎn)速下高速乳化至均勾，乳化 時間為10~15min，得乳液，將乳液進(jìn)行研磨分散10~15min，得所述脫模劑。
[0073]其中，表1為本發(fā)明各個實施例所提供的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝 中鋼液的成分列表。表2為本發(fā)明各個實施例所提供的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛 工藝中脫模劑的成分列表。表3為本發(fā)明各個實施例所提的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài) 模鍛工藝所得驅(qū)動齒輪的機械性能列表。
[0074]表1(單位:wt % )

[0079] 本發(fā)明各個實施例所提供的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，所述鍛造工 藝結(jié)合汽車差速器驅(qū)動齒輪結(jié)構(gòu)專門設(shè)計，不需要剃齒等工序，工藝步驟設(shè)計合理，針對性 強，采用液態(tài)模鍛工藝，所得鍛件組織致密，無成分偏析，基本為等軸晶，無各向異性，結(jié)合 后續(xù)鍛造，使得驅(qū)動齒輪有高的抗腐蝕性能，采用特制的脫模劑，配合潤滑劑，使得模鍛模 具凹模、凸模在合模、分模過程中不粘粘，不粘滯，提高液態(tài)模鍛效率，提升材料利用率，所 得驅(qū)動齒輪采用特制成分齒輪鋼模鍛而成，齒表面硬度為HRC55~60HRC;有效硬化層深 HV550;芯部硬度HRC35~40HRC，適應(yīng)汽車差速器運轉(zhuǎn)的特性，抗拉強度高達(dá)900~950MPa， 屈服強度高達(dá)800~850MPa，在解除疲勞循環(huán)基礎(chǔ)N=5X IO7時，惰齒輪彎曲疲勞極限Ofli^ 達(dá)480~500MPa，通過磷皂化處理、清理、拋光、涂防銹油處理，惰齒輪表面光澤度高，美觀實 用。
[0080] 需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對發(fā)明的技術(shù) 方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán) 利要求范圍中。
【主權(quán)項】
1. 一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，其特征在于，所述工藝包括如下步驟： 1) 冶煉 按下述化學(xué)成分采用電爐進(jìn)行冶煉、精煉得鋼液，鋼液出爐溫度為1200~1300°C;其化 學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C:0.18~0.21%，Si:0.15~0·35%，Μη:0·80~1.15%，Cr:1.2~1.24%，P: 0.008-0.012%,A1：0.01-0.03%,Ni：1.5-2.5%,Mo :0.15-0.35%,Ti:0.01-0.04%,Nb：0.08~ 0.15%，N彡0.002%，0彡0.001%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)； 2) 設(shè)計模具 根據(jù)主減速齒輪的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計液態(tài)模鍛模具，包括凹模和凸模，模具凹模內(nèi)腔直 徑為150~210mm，凹模高度180~200mm，凸、凹模單邊間隙0.5~1mm; 3) 液態(tài)模鍛 將液態(tài)模鍛模具固定于間接擠壓鑄造機上，先將模具預(yù)熱至100~200°C，在所述液態(tài)模 鍛模具凹模內(nèi)依次涂覆脫模劑和潤滑劑，然后將模具升溫至800~900°C，然后將1200~1300 °C的鋼液澆注到所述液態(tài)模鍛模具中，澆筑時間5~10s，然后將模具升溫至1250~1300°C，凸 模以20~30mm/s的速度下行加壓充型，以100~120MPa的壓力繼續(xù)推動凸模對鋼液持續(xù)施壓， 保持壓力，直至鋼液完全凝固，以130~150MPa的壓力保壓50~60s，出模冷卻，得主減速齒輪 坯件，將坯件冷卻至300~400 °C，保溫10~15小時； 4) 正火 將所述坯件置于正火爐中，以1.5~2°C/min的速率升溫至680~700°C，再以1.0~1.5°C/ min的速率升溫至960~1050°C，保溫2~2.5小時出爐，空冷至室溫，冷卻速度10~15°C/min; 5) 車削加工 采用數(shù)控車床對正火處理后的毛坯進(jìn)行車削加工，進(jìn)行切邊、沖孔，同步完成坯件孔 徑、端面及外圓的加工，孔徑、端面及外圓分別預(yù)留1~2mm的加工余量，整體表面粗造度為 Ra5 ~6μπι; 6) 滲碳、淬火 將車削加工后的坯件置于加熱爐內(nèi)，在滲碳劑中以15~20°C/min的速率升溫至900~950 °(：進(jìn)行滲碳，滲碳時間2~4小時，將滲碳后的齒輪冷卻至810~850 °C，均溫1~1.5小時，然后在 80~100 °C淬火油中淬火； 7) 回火 將淬火后的坯件送入回火爐中進(jìn)行回火處理，回火溫度500~550°C，保溫2~4h后，以10 °C/min的速度冷卻至室溫； 8) 磨削加工 對回火處理后的坯件的孔徑、端面及外圓進(jìn)行磨削加工，磨削去除外圓加工余量至表 面粗造度為RaO. 6~0.8μπι，磨削去除孔徑加工余量至表面粗糙度為RaO. 6~0.8μπι，磨削去除 端面加工余量至表面粗糙度為RaO. 6~0.8μπι; 9) 拋丸、探傷 將磨削加工后的坯件送入履帶式拋丸機進(jìn)行拋丸處理，用熒光磁粉進(jìn)行磁粉探傷、超 聲波探傷處理； 10) 磷皂化處理、清理、拋光、涂防銹油 將磨削加工處理后的坯件進(jìn)行磷皂化處理，清理去除表面氧化皮，送入齒輪拋光機拋 光，涂覆防銹油，干燥，得所述差速器驅(qū)動齒輪。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，其特征在于，步驟6) 所用滲碳劑為煤油。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，其特征在于，步驟6) 所述滲碳步驟中，滲碳分為起始階段、強滲階段和擴散階段，起始階段的碳勢CP為0.8~ 0.9C%，強滲階段的碳勢CP為0.9~1.02C%;擴散階段的碳勢0.75~0.5C%，起始階段的時間為 0.5~0.8小時，強滲階段的時間1.2~2.5小時，擴散階段的時間為0.3~0.7小時。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，其特征在于，所述磷 皂化處理時間為1~2小時。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，其特征在于，步驟3) 所用潤滑劑為玻璃潤滑劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，其特征在于，步驟3) 所用脫模劑包括如下重量份的成分:石蠟：20~30份，亞油酸甲酯：10~20份，硅藻土： 10~15 份，滑石粉:5~10份，聚丙烯酸鈉:5~10份，EDTA二鈉:1~5份，苯甲酸鈉：1~5份，氫氧化鉀：1~5 份，十二烷基苯磺酸鈉:0.5~1份，去離子水適量。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，其特征在于，步驟3) 所用脫模劑包括如下重量份的成分:石蠟：25~30份，亞油酸甲酯：10~15份，硅藻土： 10~13 份，滑石粉:7~10份，聚丙烯酸鈉:5~8份，EDTA二鈉:2~5份，苯甲酸鈉:3~5份，氫氧化鉀：1~3 份，十二烷基苯磺酸鈉:0.5~0.8份，去離子水適量。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，其特征在于，步驟3) 所用脫模劑包括如下重量份的成分:石蠟:25份，亞油酸甲酯：15份，硅藻土 ： 12份，滑石粉:8 份，聚丙烯酸鈉:6份，EDTA二鈉:3份，苯甲酸鈉:4份，氫氧化鉀:2份，十二烷基苯磺酸鈉:0.7 份，去尚子水適量。9. 根據(jù)權(quán)利要求6~8中任一項所述的一種汽車差速器驅(qū)動齒輪液態(tài)模鍛工藝，其特征 在于，所述脫模劑的制備方法包括如下步驟:將石蠟、亞油酸甲酯、硅藻土、滑石粉、聚丙烯 酸鈉、EDTA二鈉、苯甲酸鈉、氫氧化鉀及十二烷基苯磺酸鈉依次加入去離子水，攪拌30~ 40min，得到混合液，利用高速乳化機在200~300r/min的轉(zhuǎn)速下高速乳化至均勾，乳化時間 為10~15min，得乳液，將乳液進(jìn)行研磨分散10~15min，得所述脫模劑。
【文檔編號】B22C3/00GK106086618SQ201610388828
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月3日 公開號201610388828.8, CN 106086618 A, CN 106086618A, CN 201610388828, CN-A-106086618, CN106086618 A, CN106086618A, CN201610388828, CN201610388828.8
【發(fā)明人】甘元, 張?zhí)眦? 陸以春, 陳波, 易立, 王正國
【申請人】江蘇保捷鍛壓有限公司