汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮制造工艺的制作方法

本发明属于锻造成形技术领域，具体涉及一种汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮制造工艺。

背景技术：

汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮是用来传递动力，同时承载大扭矩的运动零件，对其制造精度及齿面强度要求很高，现有技术有两类生产工艺：一是传统的切削加工工艺，就是直接采用棒材切削加工，此工艺简单，容易实现生产，但是此工艺制造的汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮强度低，使用受力后容易出现齿损现象，还有一种生产工艺，就是坯料加热锻成齿轮坯料，然后切削加工成形齿面。以上两种生产工艺都是采用切削加工成形齿面，金属流线被切断，齿面强度低，浪费了原材料，刀具消耗大，生产效力低、成本高、生产周期长。

技术实现要素：

本发明针对现有采用棒材直接切削加工工艺或热锻齿坯后切削加工成形齿面工艺制造汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮的不足之处，提出一种温冷复合锻挤成形汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮制造工艺，齿面锻挤成形无需再进行切削加工，制造精度好，强度高，内部组织密度高金属线流畅，且节省原材料，生产效率高，成本低，周期短。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮制造工艺，汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮包括大端和下端整体设置的杆部，大端的端面设有球形凹体和螺旋锥形齿，球形凹体设置在大端的端面中心，螺旋锥形齿分布设置在球形凹体的四周；其制造工艺包括如下步骤：①下料：按产品设计图要求选择相应直径的金属棒材，截取所需长度；②制坯：剥皮倒角去除表面缺陷；③抛丸：将坯料放入覆带式抛丸机中喷砂处理；④涂层：坯料表面涂覆石墨；⑤温锻挤压成形：将涂层好的坯料加热到860±20℃，模具加热到220±20℃，先镦粗挤压，形成大端和杆部；再预成形挤压，形成球形凹体；然后锻挤成形，形成螺旋锥形齿；⑥余热退火：温锻挤压成形后坯料立即送入退火炉进行余热退火；⑦喷砂：将退火后的坯料放入吊勾式抛丸机中进行喷砂处理；⑧磷皂化：将喷砂处理后的坯料表面进行磷化、皂化处理；⑨冷锻挤精整：将上述步骤⑧中的坯料大端倒放入凹模中，在常温条件下通过液压机对螺旋锥形齿进行冷锻挤压精整齿面；⑩热处理：渗碳淬火处理。

所述的汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮的杆部设有中心孔、球形凹体底部设有凹孔，中心孔与凹孔相通并且孔径大于凹孔的孔径；所述的杆部外壁上设有直槽，所述的中心孔、凹孔和直槽通过机床加工而成，其机床加工步骤设置在热处理步骤之前。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明采用温冷复合锻挤工艺制造的汽车空调压缩机镙旋锥形齿轮，能保留锻挤成形完整的金属流线，此工艺综合应用了温冷复合锻挤工艺的优点，温冷复合锻挤成形齿面，后续不需进行切削加工，产品质量一致性好，齿部成形精度高、强度高，替代了直接棒材或热锻后切削加工，各项指标都能满足汽车空调压缩机螺旋锥齿的设计技术要求，节省了原材料，提高了生产效力，降低了生产成本，缩短了生产周期。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本发明实施例坯料变形工艺流程图。

图中序号：1、大端，2、杆部，3、球形凹体，4、螺旋锥形齿，5、中心孔，6、凹孔，7、直槽。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：参见图1、图2和图3所示，一种汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮，包括大端1和下端整体设置的杆部2，大端1的端面设有球形凹体3和螺旋锥形齿4，球形凹体3设置在大端1的端面中心，螺旋锥形齿4分布设置在球形凹体3的四周；所述的杆部2设有中心孔5、球形凹体3底部设有凹孔6，中心孔5与凹孔6相通并且孔径大于凹孔6的孔径；所述的杆部2外壁上设有直槽7。参见图4所示，该汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮制造工艺包括如下步骤：一、下料：按产品设计图要求选择相应直径的20crmo金属棒材，截取所需长度；二、制坯：剥皮倒角去除表面缺陷；三、抛丸：将坯料放入覆带式抛丸机中喷砂处理，降低粗糙度ra；四、涂层：坯料表面涂覆石墨，加热时不易氧化脱碳；五、温锻挤压成形：将涂层好的坯料加热到860±20℃，模具加热到220±20℃，先镦粗挤压，形成大端1和杆部2；再预成形挤压，形成球形凹体3；然后锻挤成形，形成螺旋锥形齿4；六、余热退火：温锻挤压成形后坯料立即送入退火炉进行余热退火，不需要再次重新加热退火，节省能源；七、喷砂：将退火后的坯料放入吊勾式抛丸机中进行喷砂处理，以防磕碰伤；八、磷皂化：将喷砂处理后的坯料表面进行磷化、皂化处理，为冷锻挤提供润滑条件；九、冷锻挤精整：将上述步骤⑧中的坯料大端倒放入凹模中，采用高精度模具，在常温条件下采用400t液压机对螺旋锥形齿4进行冷锻挤压精整齿面，提高齿面精度；十、机床加工：机床加工中心孔5、凹孔6和直槽7；十一、热处理：渗碳淬火处理，提高齿面硬度；十二、清洗除锈：进行清洗去除表面杂质。

实施例只是为了便于理解本发明的技术方案，并不构成对本发明保护范围的限制，凡是未脱离本发明技术方案的内容或依据本发明的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种汽车空调压缩机螺旋锥形齿轮制造工艺，包括如下步骤：①下料；②制坯；③抛丸；④涂层；⑤温锻挤压成形：将涂层好的坯料加热到860±20℃，模具加热到220±20℃，先镦粗挤压，形成大端和杆部；再预成形挤压，形成球形凹体；然后锻挤成形，形成螺旋锥形齿；⑥余热退火；⑦喷砂；⑧磷皂化；⑨冷锻挤精整：对螺旋锥形齿进行冷锻挤压精整齿面；⑩热处理：渗碳淬火处理。该制造工艺能保留锻挤成形完整的金属流线，内部组织密度高，温冷复合锻挤成形齿面，后续不需进行切削加工，产品质量一致性好，齿部成形精度高、强度高，节省了原材料，提高了生产效率，降低了生产成本，缩短了生产周期。

技术研发人员：张太良;万永福
受保护的技术使用者：江苏威鹰机械有限公司
技术研发日：2017.06.20
技术公布日：2017.10.10