一種重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]一般情況下，重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪常采用20CrMo或20CrMnTi等低碳鋼材料，滲碳淬火后磨削精加工來(lái)保證精度，而磨削加工效率較低，導(dǎo)致其加工工藝復(fù)雜性，成本較高。此外，齒輪在實(shí)際工作中，對(duì)溫度環(huán)境要求高，長(zhǎng)時(shí)間在超過(guò)200°C的環(huán)境下工作，容易產(chǎn)生退火，表面硬度下降，齒面會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕，影響到產(chǎn)品的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低、使用壽命長(zhǎng)的重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，該方法能增加齒部齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，從而提高齒輪的壽命，滿足重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的使用要求。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，包括以下步驟:
(1)精模鍛造:米用精模鍛造齒輪毛還；
(2)調(diào)質(zhì)處理:將齒輪放入爐內(nèi)隨爐升溫至850?880°C，保溫時(shí)間110?140min，采用油淬方式直接淬火，冷至120?200°C，再重新加熱610?650°C，在此溫度下保溫130?150min，放入水中冷卻至室溫；
(3)車削:將齒輪除輪齒之外的所有尺寸加工至圖紙尺寸；
(4)滾齒:采用滾齒工藝將齒輪的輪齒加工成型，并為后續(xù)的剃齒加工預(yù)留0.5?0.1mm磨削余量；
(5)剃齒:采用剃齒工藝將齒輪的輪齒加工至圖紙尺寸；
(6)氮化處理:將齒輪在放置在離子氮化設(shè)備上，利用輝光加熱的方式將齒輪加熱至520?540°C，在此溫度下，氣壓保持260?300Pa，并根據(jù)滲層深度確定保溫時(shí)間；
(7)檢驗(yàn)及入庫(kù):將檢驗(yàn)合格的齒輪進(jìn)行入庫(kù)處理。
[0005]前述方法中，氮化處理前采用120#航空汽油將齒輪表面清洗干凈。
[0006]前述方法中，氮化處理的氣壓控制過(guò)程采用氣壓表測(cè)量，氣壓控制誤差±5Pa。
[0007]前述方法中，氮化處理時(shí)采用夾具或工裝保護(hù)齒輪的非氮化部位。
[0008]前述方法中，氮化處理或調(diào)質(zhì)處理的控溫過(guò)程采用熱電偶測(cè)量溫度，采用自動(dòng)記錄儀記錄時(shí)間，爐溫均勻性要求為±10°c。
[0009]前述方法中，齒輪材料為42CrMo，該材料進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后，硬度達(dá)到29?285HB，微觀組織結(jié)構(gòu)為回火索氏體組織，該種組織據(jù)有很好的機(jī)械性能。經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后的齒輪進(jìn)行氮化處理，其表面形成氮化物，具有較高的硬度、高耐磨性，同時(shí)還具有一定的耐腐蝕性。經(jīng)過(guò)離子氮化處理的齒輪，不僅接觸疲勞提高，而且輪廓均勻時(shí)，減小齒輪在嚙合過(guò)程中發(fā)生早期失效，同時(shí)彎曲疲勞也有較大提高。
[0010]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明的齒輪材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼結(jié)構(gòu)鋼42CrMo，模鍛件后調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到229?285HB，齒形加工完成后，進(jìn)行齒面氮化處理，采用輝光離子氮化的方式，齒面硬度要求達(dá)到HV0.5 > 600，全齒廓(包含齒根圓角)擴(kuò)散層深> 0.3mm，化合物層> 0.007mm，脆性I?2級(jí)，疏松I?2級(jí)。因此，本發(fā)明不僅加工工藝簡(jiǎn)單、快捷，生產(chǎn)成本低，而且成型的齒輪使用壽命長(zhǎng)，能夠滿足不同的工作情況，應(yīng)用范圍廣。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]本發(fā)明的實(shí)施例:本發(fā)明選用42CrMo作為齒輪材料，并采用以下步驟進(jìn)行加工:
(1)精模鍛造:米用精模鍛造齒輪毛還；
(2)調(diào)質(zhì)處理:將齒輪放入爐內(nèi)隨爐升溫至850?880°C，保溫時(shí)間110?140min，采用油淬方式直接淬火，冷至120?200°C，再重新加熱610?650°C，在此溫度下保溫130?150min，放入水中冷卻至室溫；另外，調(diào)質(zhì)處理的控溫過(guò)程采用熱電偶測(cè)量溫度，采用自動(dòng)記錄儀記錄時(shí)間，爐溫均勻性要求為±10°C ;
(3)車削:將齒輪除輪齒之外的所有尺寸加工至圖紙尺寸；
(4)滾齒:采用滾齒工藝將齒輪的輪齒加工成型，并為后續(xù)的剃齒加工預(yù)留0.5?0.1mm磨削余量；
(5)剃齒:采用剃齒工藝將齒輪的輪齒加工至圖紙尺寸；
(6)氮化處理:氮化處理前采用120#航空汽油將齒輪表面清洗干凈，采用夾具或工裝保護(hù)齒輪的非氮化部位，然后將齒輪在放置在離子氮化設(shè)備上，利用輝光加熱的方式將齒輪加熱至520?540°C，在此溫度下，氣壓保持260?300Pa，并根據(jù)滲層深度確定保溫時(shí)間，氣壓控制過(guò)程采用氣壓表測(cè)量，氣壓控制誤差±5Pa ;另外，氮化處理的控溫過(guò)程采用熱電偶測(cè)量溫度，采用自動(dòng)記錄儀記錄時(shí)間，爐溫均勻性要求為± 10°C。
[0013](7)檢驗(yàn)及入庫(kù):將檢驗(yàn)合格的齒輪進(jìn)行入庫(kù)處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，其特征在于包括以下步驟: (1)精模鍛造:米用精模鍛造齒輪毛還； (2)調(diào)質(zhì)處理:將齒輪放入爐內(nèi)隨爐升溫至850?880°C，保溫時(shí)間110?140min，采用油淬方式直接淬火，冷至120?200°C，再重新加熱610?650°C，在此溫度下保溫130?150min，放入水中冷卻至室溫； (3)車削:將齒輪除輪齒之外的所有尺寸加工至圖紙尺寸； (4)滾齒:采用滾齒工藝將齒輪的輪齒加工成型，并為后續(xù)的剃齒加工預(yù)留0.5?0.1mm磨削余量； (5)剃齒:采用剃齒工藝將齒輪的輪齒加工至圖紙尺寸； (6)氮化處理:將齒輪在放置在離子氮化設(shè)備上，利用輝光加熱的方式將齒輪加熱至520?540°C，在此溫度下，氣壓保持260?300Pa，并根據(jù)滲層深度確定保溫時(shí)間； (7)檢驗(yàn)及入庫(kù):將檢驗(yàn)合格的齒輪進(jìn)行入庫(kù)處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，其特征在于:所述氮化處理前采用120#航空汽油將齒輪表面清洗干凈。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，其特征在于:所述氮化處理的氣壓控制過(guò)程采用氣壓表測(cè)量，氣壓控制誤差±5Pa。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，其特征在于:所述氮化處理時(shí)采用夾具或工裝保護(hù)齒輪的非氮化部位。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，其特征在于:所述氮化處理或調(diào)質(zhì)處理的控溫過(guò)程采用熱電偶測(cè)量溫度，采用自動(dòng)記錄儀記錄時(shí)間，爐溫均勻性要求為±10°c。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，其特征在于:所述的齒輪材料為42CrMo。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪的加工方法，包括以下步驟：精模鍛齒輪毛坯-調(diào)質(zhì)處理－車－滾齒－剃齒－氮化處理－入庫(kù)。本發(fā)明加工工藝簡(jiǎn)單，調(diào)質(zhì)后氮化處理能增加齒部齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，從而提高齒輪的壽命。而且本發(fā)明的齒輪材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼結(jié)構(gòu)鋼42CrMo，模鍛件后調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到229～285HB，齒形加工完成后，進(jìn)行齒面氮化處理，采用輝光離子氮化的方式，齒面硬度要求達(dá)到HV0.5＞600，全齒廓（包含齒根圓角）擴(kuò)散層深＞0.3mm，化合物層＞0.007mm，脆性1～2級(jí)，疏松1～2級(jí)。
【IPC分類】B23P15/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105171364
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】陳漢兵
【申請(qǐng)人】貴州群建精密機(jī)械有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月16日