一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝。所述工藝包括以下步驟：（1）對(duì)花鍵進(jìn)行清洗及噴砂預(yù)處理；（2）將預(yù)處理后的花鍵浸入酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆的混合液中，瀝下多余混合液并烘干；（3）將烘干后的花鍵加熱到220～300℃；（4）采用流化床噴涂法對(duì)花鍵表面進(jìn)行尼龍11涂裝；（5）固化后進(jìn)行冷卻，獲得汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵。本發(fā)明選擇了能耐高溫的酚醛樹脂和附著力較好的環(huán)氧樹脂改性漆作為中間物質(zhì)，酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆與金屬零件表面附著力極高，能耐高溫，完全符合涂裝要求。
【專利說(shuō)明】
一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及花鍵軸的表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]花鍵軸是汽車、各類工程機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系、操縱系等的關(guān)鍵零件之一。傳統(tǒng)的花鍵軸加工要求高(要求熱處理、精磨等工序)，在工作時(shí)鋼件與鋼件處于直接接觸狀態(tài)，其配合間隙大、摩擦力大、易磨損，尤其是在汽車高速行駛或路況惡劣時(shí)易產(chǎn)生異響，抖動(dòng)劇烈，不僅影響其使用壽命，還嚴(yán)重影響運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性和舒適性。美國(guó)、法國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家目前已普遍運(yùn)用表面涂覆的方法來(lái)處理花鍵軸金屬表面以提高其使用壽命。我國(guó)近年來(lái)也開始了金屬材料表面處理的試驗(yàn)研究，取得了一些階段性成果，但均存在工藝復(fù)雜、成本高、耐磨性差、涂覆材料與金屬基體結(jié)合力差等缺陷。
[0003]汽車傳動(dòng)軸是由傳動(dòng)軸軸管、伸縮套和萬(wàn)向十字節(jié)組成。汽車在行駛過(guò)程中，由于路面不平或者車身晃動(dòng)，車輪會(huì)隨著路面的情況上下活動(dòng)，主減速器是固定的，通過(guò)傳動(dòng)軸把動(dòng)力傳遞給車輪或者差速器。車輪不停地動(dòng)，主減速器相對(duì)位置靜止。兩者之間必然產(chǎn)生相對(duì)位移。對(duì)后驅(qū)車來(lái)說(shuō)，傳動(dòng)軸中間有能夠滑移的滑動(dòng)花鍵副，用于傳遞長(zhǎng)度的變化。傳動(dòng)軸花鍵副既可以傳遞動(dòng)力也可以軸向伸縮。傳動(dòng)軸是一個(gè)復(fù)雜的受力件，并且處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，花鍵副部位一直處于持續(xù)受周向剪切力和軸向摩擦力的作用。并且傳動(dòng)軸在汽車行駛過(guò)程中始終處于泥水、油污等混合物的包圍中，傳動(dòng)軸花鍵副齒面之間長(zhǎng)時(shí)間的擠壓、摩擦，使齒面磨蝕嚴(yán)重；再加上動(dòng)力傳遞過(guò)程中的瞬時(shí)剛性沖擊，加劇了齒面的失效，造成傳動(dòng)軸報(bào)廢，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。
[0004]尼龍涂層具有良好的自潤(rùn)滑作用可提高滑動(dòng)花鍵副的耐磨性。尼龍涂層與橡膠的結(jié)合性較好，在往復(fù)滑動(dòng)過(guò)程中橡膠密封圈不易磨損，可提高傳動(dòng)軸花鍵副的密封性。尼龍涂層具有良好的抗塑性變形能力，使其在重載荷情況下仍有良好的性能；最后，尼龍涂覆零件良好的加工性能，使提高其加工精度變得十分容易，進(jìn)而提高花鍵副的配合精度。
[0005]CN 101077495A涉及一種在汽車傳動(dòng)軸的基體材料為碳鋼的滑動(dòng)花鍵軸上涂上聚十一酰氨涂層材料的傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵軸聚十一酰氨涂敷工藝，對(duì)零件被涂金屬表面進(jìn)行噴砂處理，將噴過(guò)砂的零件金屬表面浸入底漆中，浙下多余底漆，對(duì)涂底漆烘干后的零件加熱到260?300°C，聚i^一酰氨涂敷，冷卻固化，花鍵推塑形。
[0006]CN 1456393A提出了花鍵軸的表面尼龍涂覆工藝，首先將機(jī)加工完成后的冷拔成形花鍵軸集中備料，其工藝流程為:工件預(yù)處理-浸涂底漆-加熱-涂覆尼龍-熱水冷卻-常溫水冷卻。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)表面涂覆工藝對(duì)花鍵軸進(jìn)行處理，花鍵軸表面與涂層的結(jié)合力不足，綜合性能不夠優(yōu)良。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題的不足，提出了一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝。
[0009]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝，所述工藝包括以下步驟:
[0011](I)對(duì)花鍵進(jìn)行清洗及噴砂預(yù)處理；
[0012](2)將預(yù)處理后的花鍵浸入酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆的混合液中，浙下多余混合液并烘干；
[0013](3)將烘干后的花鍵加熱到220?300°C ；
[0014](4)采用流化床噴涂法對(duì)花鍵表面進(jìn)行尼龍11涂裝；
[0015](5)固化后進(jìn)行冷卻，獲得汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵。
[0016]傳動(dòng)軸花鍵涂裝用的尼龍11，熔點(diǎn)約為186_190°C，吸水率低，成品后尺寸及形狀穩(wěn)定性好。尼龍11可以耐150-200°c的高溫，耐磨損性和耐油性好，耐堿、去污劑等；不耐濃無(wú)機(jī)酸。但是，尼龍11粉末與金屬零件基體附著力較差，必須找一種物質(zhì)作為中間物質(zhì)。一方面，這種物質(zhì)既能與金屬基體結(jié)合，也能與尼龍涂層結(jié)合良好；另一方面，這種物質(zhì)必須耐250°C以上的高溫。這是因?yàn)闊崴苄跃埘０?11本身的熔點(diǎn)為186°C，在進(jìn)行流化床粉末涂裝時(shí)，涂覆中間物質(zhì)的零件必須加熱到250°C，才能使尼龍粉末迅速塑化，附著于零件表面。
[0017]環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基，這些基團(tuán)都具有很強(qiáng)的極性，使得環(huán)氧樹脂分子與相鄰的金屬分子產(chǎn)生極強(qiáng)吸引力，結(jié)合力很好。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，環(huán)氧樹脂不能耐高溫，環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80?100°C，250°C時(shí)環(huán)氧樹脂涂層就完全老化了。本發(fā)明選擇了能耐高溫的酚醛樹脂和附著力較好的環(huán)氧樹脂改性漆作為中間物質(zhì)，充分發(fā)揮二者優(yōu)勢(shì)。
[0018]酚醛樹脂由苯酚和芳烷基醚通過(guò)縮合反應(yīng)而產(chǎn)生，具有良好的力學(xué)性能、耐熱性能，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐熱性高，可在250°C左右長(zhǎng)期使用。結(jié)果表明，酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆與金屬零件表面附著力極高，能耐高溫，完全符合涂裝要求。
[0019]本發(fā)明步驟(I)所述的清洗選自擦洗、噴洗、蒸汽清洗或超聲波清洗中的一種。
[0020]在步驟(I)中，對(duì)花鍵表面進(jìn)行噴砂處理，磨料為金屬氧化鋁金剛砂，噴砂氣體壓力為0.5-0.6Mpa，噴砂后用風(fēng)槍吹凈工件表面的灰塵和殘余砂粒；所用氣體為無(wú)油干燥的空氣；風(fēng)槍氣體壓力為0.3-0.6Mpa。
[0021 ] 步驟(I)所述的預(yù)處理還包括磷化處理。
[0022]在步驟(2 )中，浸入酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆的混合液后的零件，應(yīng)花鍵端朝下垂直懸掛停置，以浙下多余的混合液，或用風(fēng)槍吹掉端面多余的混合液。
[0023]步驟(3)所述的溫度為250?280°C，例如可選擇220.02?298.9°C，225?293.6°C，231 ?290°C，238.7 ?285.6°C，243 ?280.8°C，255 ?273.4°C，260.3 ?270°C，263 ?267.40C，265 °C 等，進(jìn)一步優(yōu)選 260 °C。
[0024]步驟(3)所述的加熱方式為電阻爐或感應(yīng)爐加熱。加熱的目的是使后續(xù)涂裝上的尼龍11粉末熔化，加熱后花鍵表面呈淡褐色。
[0025]為了既減少汽車啟動(dòng)時(shí)的剛性沖擊又延長(zhǎng)涂層的耐久性，涂層厚度應(yīng)控制在合理范圍。若涂層太薄，涂層的耐久性不好，太厚則容易擠癟而造成缺陷。所述尼龍11涂層的厚度為 0.2 ?0.5mm,例如可選擇 0.22 ?0.49mm, 0.26 ?0.45mm, 0.29 ?0.41mm, 0.32 ?
0.37mm, 0.35mm 等，優(yōu)選為 0.25 ?0.4mm,進(jìn)一步優(yōu)選 0.3mm。
[0026]步驟(4)采用流化床噴涂法對(duì)花鍵表面進(jìn)行尼龍11涂裝:向隔板下方的容器通入壓縮空氣，壓縮空氣通過(guò)隔板上密布的微孔，使上面尼龍11粉末在空氣流的作用下懸浮起來(lái)，并在上部容器內(nèi)滾翻，呈現(xiàn)“沸騰”狀態(tài)。經(jīng)預(yù)熱的零件通過(guò)“沸騰”的尼龍粉末區(qū)，霧狀的尼龍粉末涂覆在零件表面上。
[0027]與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0028]本發(fā)明具有工藝合理、成本低、制造的花鍵軸精度高、壽命長(zhǎng)、噪音低的優(yōu)點(diǎn)。
[0029]本發(fā)明選擇了能耐高溫的酚醛樹脂和附著力較好的環(huán)氧樹脂改性漆作為中間物質(zhì)，酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆與金屬零件表面附著力極高，能耐高溫，完全符合涂裝要求。解決了現(xiàn)有的花鍵軸與花鍵套的摩擦力大、噪音大的問(wèn)題，避免了汽車在高速行駛中或路況惡劣時(shí)方向靈敏度不高的問(wèn)題。
[0030]下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡(jiǎn)易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為更好地說(shuō)明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下:
[0032]實(shí)施例1
[0033]一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝，所述工藝包括以下步驟:
[0034]( I)對(duì)花鍵進(jìn)行蒸汽清洗及噴砂預(yù)處理；
[0035](2)將預(yù)處理后的花鍵浸入酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆的混合液中，浙下多余混合液并烘干；
[0036](3)將烘干后的花鍵電阻爐加熱到220?300°C ；
[0037](4)采用流化床噴涂法對(duì)花鍵表面進(jìn)行尼龍11涂裝；
[0038](5)固化后進(jìn)行冷卻，獲得汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵。
[0039]所述尼龍11涂層的厚度為0.5mm。
[0040]實(shí)施例2
[0041]一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝，所述工藝包括以下步驟:
[0042](I)對(duì)花鍵進(jìn)行超聲波清洗、噴砂、磷化預(yù)處理；
[0043](2)將預(yù)處理后的花鍵浸入酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆的混合液中，浙下多余混合液并烘干；
[0044](3)將烘干后的花鍵感應(yīng)爐加熱到300°C ；
[0045](4)采用流化床噴涂法對(duì)花鍵表面進(jìn)行尼龍11涂裝；
[0046](5)固化后進(jìn)行冷卻，獲得汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵。
[0047]所述尼龍11涂層的厚度為0.2mm。
[0048]實(shí)施例3
[0049]一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝，所述工藝包括以下步驟:
[0050]( I)對(duì)花鍵進(jìn)行擦洗及噴砂預(yù)處理；
[0051](2)將預(yù)處理后的花鍵浸入酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆的混合液中，浙下多余混合液并烘干；
[0052](3)將烘干后的花鍵電阻爐加熱到250V ；
[0053](4)采用流化床噴涂法對(duì)花鍵表面進(jìn)行尼龍11涂裝；
[0054](5)固化后進(jìn)行冷卻，獲得汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵。
[0055]所述尼龍11涂層的厚度為0.4mm。
[0056]實(shí)施例4
[0057]—種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝，所述工藝包括以下步驟:
[0058](I)對(duì)花鍵進(jìn)行蒸汽清洗、噴砂、磷化預(yù)處理；
[0059](2)將預(yù)處理后的花鍵浸入酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆的混合液中，浙下多余混合液并烘干；
[0060](3)將烘干后的花鍵電阻爐加熱到280°C ；
[0061](4)采用流化床噴涂法對(duì)花鍵表面進(jìn)行尼龍11涂裝；
[0062](5)固化后進(jìn)行冷卻，獲得汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵。
[0063]所述尼龍11涂層的厚度為0.25mm。
[0064]實(shí)施例5
[0065]一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝，所述工藝包括以下步驟:
[0066]( I)對(duì)花鍵進(jìn)行蒸汽清洗及噴砂預(yù)處理；
[0067](2)將預(yù)處理后的花鍵浸入酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆的混合液中，浙下多余混合液并烘干；
[0068](3)將烘干后的花鍵感應(yīng)爐加熱到260°C ；
[0069](4)采用流化床噴涂法對(duì)花鍵表面進(jìn)行尼龍11涂裝；
[0070](5)固化后進(jìn)行冷卻，獲得汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵。
[0071]所述尼龍11涂層的厚度為0.3mm。
[0072]將通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例1?5所述的表面涂覆工藝獲得的花鍵軸按照GB/T9286-1988進(jìn)行附著力測(cè)試，結(jié)果為切割邊緣平滑，無(wú)脫落，符合O級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
[0073]將通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例1?5所述的表面涂覆工藝獲得的花鍵軸進(jìn)行摩擦試驗(yàn)結(jié)果表面，其摩擦系數(shù)低于0.02。
[0074] 申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的工藝步驟，但本發(fā)明并不局限于上述工藝步驟，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述工藝步驟才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明所選用原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵表面涂覆工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟: (1)對(duì)花鍵進(jìn)行清洗及噴砂預(yù)處理； (2)將預(yù)處理后的花鍵浸入酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂改性漆的混合液中，浙下多余混合液并烘干； (3)將烘干后的花鍵加熱到220?300°C； (4)采用流化床噴涂法對(duì)花鍵表面進(jìn)行尼龍11涂裝； (5)固化后進(jìn)行冷卻，獲得汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(I)所述的清洗選自擦洗、噴洗、蒸汽清洗或超聲波清洗中的一種。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于，步驟(I)所述的預(yù)處理還包括磷化處理。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的工藝，其特征在于，步驟(3)所述的溫度為250?280°C，進(jìn)一步優(yōu)選260°C。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的工藝，其特征在于，步驟(3)所述的加熱方式為電阻爐或感應(yīng)爐加熱。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的工藝，其特征在于，所述尼龍11涂層的厚度為0.2?.0.5mm,優(yōu)選 0.25 ?0.4mm,進(jìn)一步優(yōu)選 0.3mm。
【文檔編號(hào)】B05D3/00GK104275292SQ201310294953
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】李飛 申請(qǐng)人:無(wú)錫成博科技發(fā)展有限公司