專利名稱：齒圈齒面激光硬化模型的制作方法
專利說明 技術領域 本實用新型涉及一種齒圈齒面激光硬化模型，屬于汽車零件加工方法。
背景技術 齒圈是汽車等產品減速、變速機構中的重要零件，如汽車輪邊減速橋齒圈、汽車變速器齒圈等。減速、變速機構中各零部件之間的配合精度要求高，不能產生偏載。其中關鍵部件齒圈加工要求精度高，熱處理變形小，具有適當強度和高的表面硬度。但齒圈屬大尺寸薄壁零件，加工及熱處理的難度較大，其中最突出的問題就是熱處理變形大，且很難控制，造成齒圈尺寸超差，影響其產品質量及使用性能。
發(fā)明內容 本實用新型的目的在于提供一種齒圈齒面激光硬化模型，是以高能量聚焦激光束快速掃描工件，使被照射的金屬或合金表面溫度以及快速度升高到相變點以上，激光束離開被照射部位時，由于熱傳導作用，處于冷態(tài)的基體使其迅速冷卻而進行自冷淬火，得到較細小的硬化層組織，其處理變形?。粡娀她X圈表面，解決了常規(guī)熱加工工藝所面臨的齒圈變形大的難題。
本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種齒圈齒面激光硬化模型，其特征在于齒圈的每個齒兩側面及其齒頂上有激光硬化層，激光硬化層長度(L)為20～150mm；激光硬化層寬度(W)為2～12mm；齒側面激光硬化層中心距齒頂線距離為W/2；齒側面激光硬化層表面積占齒側面表面積比(L范圍內)為10％～100％；激光硬化層深(D)為0.1～1.0mm；齒尖附近的齒頂處激光硬化帶寬度(W1)為＜3D/4。
本發(fā)明的積極效果是提高了齒圈的每個齒兩側齒面節(jié)圓及其附近表面與行星齒輪等齒面嚙合時，要求有較高的硬度和耐磨性，將齒圈齒面進行局部、選擇性激光硬化處理，形成一定硬化模型的激光處理硬化帶，達到提高表面硬度的目的，同時由于激光淬火自身的特點，齒圈的淬火變形很小，完全滿足設計及生產技術要求；鋼鐵材料激光淬火都具有明顯的硬化效果，齒圈的材料主要有45鋼和42CrMo等，其激光硬化處理的表面硬度可達672HV0.2(58.5HRC)以上，滿足齒圈硬化技術要求；由于齒圈是每個齒的一定長度和寬度的側表面與行星齒輪等嚙合，因此，其激光處理硬化帶的尺寸及其分布(激光處理硬化模型)很重要，同時也需采用特定技術方法，在齒圈表面形成所需硬化模型的激光處理硬化帶。

圖1齒圈表面激光淬火帶示意圖 圖2齒圈激光硬化層橫截面示意圖 具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述如圖1、2所示，一種齒圈齒面激光硬化模型，其特征在于齒圈的每個齒兩側面及其齒頂上有激光硬化層，激光硬化層長度(L)為20～150mm；激光硬化層寬度(W)為2～12mm；齒側面激光硬化層表面積占齒側面表面積比(L范圍內)為10％～100％；激光硬化層深(D)為0.1～1.0mm；齒尖附近的齒頂處激光硬化帶寬度(W1)為＜3D/4。
其具體處理方法如下(1)將齒圈置于回轉工作臺卡具上，齒長方向垂直于回轉工作臺臺面；(2)齒圈上端放置擋光圈；(3)合理匹配激光功率400-4000W、激光束掃描速度10-80mm/min、聚焦鏡焦距(200-800mm)、離焦量絕對值＜80mm、保護氣可是氬氣和氮氣等激光硬化處理參數(shù)；(4)導光筒中心偏離齒圈中心；(5)激光束以20-60°角入射至齒圈齒側處理表面；(6)導光頭上下移動，配之以回轉臺周期性小角度分度回轉；(7)光攔一次開關，完成齒圈所有齒面的激光硬化處理。
權利要求1、一種齒圈齒面激光硬化模型，其特征在于齒圈(1)的每個齒兩側面及其齒頂上有激光硬化層(2)，激光硬化層長度(L)為20～150mm；激光硬化層寬度(W)為2~12mm；齒側面激光硬化層表面積占齒側面表面積比L范圍內為10％~100％；激光硬化層深(D)為0.1~1.0mm；齒尖附近的齒頂處激光硬化帶寬度(W1)為＜3D/4。
專利摘要本實用新型涉及一種齒圈齒面激光硬化模型，屬于汽車零件加工方法。其齒圈的每個齒兩側面及其齒頂上有激光硬化層，激光硬化層長度(L)為20～150mm；激光硬化層寬度(W)為2～12mm；齒側面激光硬化層表面積占齒側面表面積比(L范圍內)為10％～100％；激光硬化層深(D)為0.1～1.0mm；齒尖附近的齒頂處激光硬化帶寬度(W1)為＜3D/4。提高了齒圈的每個齒兩側齒面與行星齒輪齒面嚙合時的硬度和耐磨性，同時由于激光淬火自身的特點，齒圈的淬火變形很小，完全滿足設計及生產技術要求。
文檔編號F16H55/06GK201129429SQ20072009423
公開日2008年10月8日 申請日期2007年8月17日 優(yōu)先權日2007年8月17日
發(fā)明者鄭培和, 偉 魏, 遠 姚, 明 陳, 孔曉麗, 喻皓淳, 孔德舉, 芳 秦 申請人:中國第一汽車集團公司