专利名称：一种大尺寸齿轮生产方法
技术领域：
本发明涉及一种齿轮生产方法，特别涉及一种用于生产直径较大的大 尺寸齿轮生产方法。
背景技术：
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公知的大尺寸齿轮一般采用铸造方式制得，由于齿轮上的轮齿尺寸较 小而且数量较多，这样钢水在浇注的时候各个轮齿的结晶时间、温度、压 力有所区别，整个齿轮的强度不均匀，这样大尺寸齿轮在重载下运转时很
容易损坏。如2004年4月7日公告的公告号为CN2609972的中国专利中公 开的一种挖掘机，其包括设于工作台上的挖掘机构，工作台与行走机构底 盘联接，工作台通过回转支承安装于行走机构底盘上，工作台与底盘之间 安装有液压转动机构，工作台上设有操纵阀和驾驶座。工作台下面设有与 液压马达联接的小齿轮，底盘上固定有与小齿轮啮合的大齿圈，液压马达 通过油路与操纵阀联接，驾驶座为旋转座椅。在该挖掘机中，与所述小齿 轮啮合的大齿圏就很容易损坏，而且每次更换该大齿圏就要占用很多施工 时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大尺寸齿轮生产方法，所制得的齿轮使用 寿命大辐提高。
本发明所采用的技术方案是这样的 一种大尺寸齿轮生产方法，包括 如下步骤:
1 )、备料切取一定量的钢材将其置于加热炉中加热至1100°C~ 1300°C, 并冲压成饼状结构；
2) 、造坯继步骤1之后在饼状钢材中部冲一个直径为50mm~ 100mm 的通孔，然后通过该通孔将饼状钢材置于辗环机上进行辗压扩孔，使得饼 状钢材形成一个内径为55Omm ~ 58Omm的圆环钢坯；
3) 、冲模继步骤2之后，将余温在1100°C以上的圆环钢坯置入冲模 机的上模与下模之间，对上模与下模进行合模冲模制得齿轮坯；
4) 、飞边对步骤3制得的齿轮坯径向外侧壁及径向内侧壁进行去毛 刺处理；
5 )、整形将飞边后的齿^^坯在200°C ~ 500°C下进4于整形处理；
6) 、调质处理将整形后的齿轮坯加热至830。C-88(TC后进行回火， 使其硬度为HRC30~ 38;
7) 、热处理将调质后的齿轮坯进行中频淬火，淬火后的齿轮坯硬度 为HRC50~58，淬火层深度为6mm 12mm;
8) 、后处理根据不同使用场合对齿轮坯进行钻孔或机加工最后制得 成品齿轮。
前述大尺寸齿轮生产方法，所述钢材是50Mn、 40Mn2、 40MnB中的一种。 前述大尺寸齿轮生产方法，所述步骤5中的整形方法是将所述齿轮坯
置于与成品齿轮尺寸相适配的整形齿模中，用一沖头对齿轮坯的上端面进
行沖压使齿轮坯符合成品齿轮的公差要求。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是用该工艺方法制得的
大尺寸齿轮各部分的结构组织分布均匀，强度高，使用寿命达公知铸造成
型齿轮的3倍以上。
具体实施例方式
实施例公开一种大尺寸齿轮生产方法，包括如下步骤
1) 、备料切取55Kg的50MN型圓钢，圆钢的直径为200mm,将该圆钢 置于加热炉中加热至1200。C左右，然后用空气锤或者模锻锤将该圆钢敲打 成一个饼状结构；
2) 、造坯紧接着步骤1之后在所述饼状钢材中部冲一个直径为80隨
的通孔，然后通过该通孔将饼状钢材置于辗环机上进行辗压扩孔，使得饼
状钢材形成一个内径为580mm的圆环钢坯；
3 )、冲模紧接着步骤2之后将余温在1100°C以上的圓环钢坯置入沖 模机的上模与下模之间，所述上模与下模分别设有与成品齿轮结构相对应 的上模腔与下模腔，将上模与下模进行合模沖模制得齿轮坯；
4) 、飞边将步骤3制得的齿轮坯置于一工作台上，用一个与成品齿 轮外形相适配的飞边外轮对齿轮坯的径向外侧壁进行刮擦去毛刺处理；接 着用一个与成品齿轮内径相适配的飞边轴对齿轮坯的径向内侧壁进行刮擦 去毛刺处理；
5) 、整形将飞边处理后的齿轮坯置于与成品齿轮尺寸相适配的整形 齿模中，用 一冲头对齿轮坯的上端面进行冲压使齿轮坯符合成品齿轮的公 差要求如轴向两侧面的平行度、圆度、同轴度等，整形时齿轮温度控制在 200。C 500。C范围内，不宜过高，否则容易引起轮齿变形；
6 )、调质处理将整形后的齿轮坯加热至870°C后保温在560°C进行回 火二小时，使其硬度为HRC30 - 38;
7) 、热处理将调质后的齿轮坯进行中频淬火，淬火后的齿轮坯硬度 为HRC58,淬火层深度为7mm;
8) 、后处理在齿轮坯上钻取固定孔后制得成品齿轮。 实施例所制得的齿轮可作为各种不同型号的挖掘机大齿圈使用或者其
它需要釆用大尺寸齿轮的场合。另外适合用于本发明生产方法的钢材还有 40Mn2、 40MnB等钢材。说明书发明内容部分中各步骤的工艺参数如温 度范围是为实现本发明目的所界定的一个比较理想的范围，如果基于与本 发明一样的思路，只是在个别工艺参数上超出前述界定的范围，仍属本发 明所函盖的范围之内，对于有些工艺步骤如调质、中频淬火、后处理、飞 边等处理工艺应属本领域技术人员根据相应的材料可以确定的加工工艺， 故本发明不予赘述。在上述工艺过程中所使用的空气锤、模锻锤、辗环机、 冲模机等设备属本领域的公知设备，其可以方便地在市场上购得。
权利要求
1、一种大尺寸齿轮生产方法，其特征在于包括如下步骤1)、备料切取一定量的钢材将其置于加热炉中加热至1100℃～1300℃，并冲压成饼状结构；2)、造坯继步骤1之后在饼状钢材中部冲一个直径为50mm～100mm的通孔，然后通过该通孔将饼状钢材置于辗环机上进行辗压扩孔，使得饼状钢材形成一个内径为550mm～580mm的圆环钢坯；3)、冲模继步骤2之后，将余温在1100℃以上的圆环钢坯置入冲模机的上模与下模之间，对上模与下模进行合模冲模制得齿轮坯；4)、飞边对步骤3制得的齿轮坯径向外侧壁及径向内侧壁进行去毛刺处理；5)、整形将飞边后的齿轮坯在200℃～500℃下进行整形处理；6)、调质处理将整形后的齿轮坯加热至830℃～880℃后进行回火，使其硬度为HRC30～38；7)、热处理将调质后的齿轮坯进行中频淬火，淬火后的齿轮坯硬度为HRC50～58，淬火层深度为6mm～12mm；8)、后处理根据不同使用场合对齿轮坯进行钻孔或机加工最后制得成品齿轮。
2、 根据权利要求1所述的大尺寸齿轮生产方法，其特征在于所述钢 材是5 OMn 、 4 0Mn2 、 4 OMnB中的 一种。
3、 根据权利要求2所述的大尺寸齿轮生产方法，其特征在于所述步 骤5中的整形方法是将所述齿轮坯置于与成品齿轮尺寸相适配的整形齿模 中，用一冲头对齿轮坯的上端面进行冲压使齿轮坯符合成品齿轮的公差要 求。
全文摘要
本发明公开一种大尺寸齿轮生产方法，其步骤如下切取一定量的钢材加热至1100℃～1300℃，并冲压成饼状结构，然后在饼状钢材中部冲一个直径为50mm～100mm的通孔，然后置于辗环机上进行辗压扩孔，使得饼状钢材形成一个内径为550mm～580mm的圆环钢坯，接着置入冲模机的上模与下模之间进行合模冲模制得齿轮坯，将齿轮坯进行飞边去毛刺后在200℃～500℃下进行整形处理，再接着在830℃～880℃调质处理使其硬度为HRC30～38，调质后进行中频淬火，使其硬度为HRC50～58，淬火层深度为6mm～12mm；最后进行后处理加工即可制得成品齿轮，所制得的齿轮强度分布均匀，使用寿命长。
文档编号B23P15/14GK101186007SQ200710009880
公开日2008年5月28日 申请日期2007年11月26日 优先权日2007年11月26日
发明者陈忠明 申请人:陈忠明