本发明涉及冲压生产技术,尤其是一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺。
背景技术:
车用齿轮副是车辆的关键传动部件,其负荷较高,因此对零件的耐磨能力要求较高;目前国内有引进20mncr5钢材,此类钢材在热处理后能得到更优秀的性能,如何以更好的热处理工艺及加工工艺来提升20mncr5钢材性能,并以此制造性能更好的车用齿轮副,是一个研究方向。
技术实现要素:
本发明提出一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺,能在齿轮副生产中以热处理工艺获取高耐磨性能的车用齿轮副工件。
本发明采用以下技术方案。
一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺,所述车用齿轮副采用20mncr5钢材成型;齿轮副包括齿轮轴工件和齿轮圈工件;所述齿轮轴工件、齿轮圈工件的生产工艺依次包括以下步骤;
a1、选择合适尺寸规格的物料,的在加热工序中对物料加热,加热温度控制在1200℃±30℃;
a2、在墩粗工序中对加热后的物料进行冲压墩粗,使物料外形与初胚形状相近;
a3、在成型工序中对墩粗后的物料进行冲压成型,在成型中,先以初胚模具使物料被冲压为齿轮轴初胚或齿轮圈初胚,再以成型模具使初胚被冲压成型为齿轮轴工件或齿轮圈工件;
a4、在热处理工序中对齿轮轴工件、齿轮圈工件进行热处理,热处理中,先对工件进行正火处理,正火时工件温度控制在935℃±30℃;再对工件进行冷却处理,冷却处理时工件温度控制在200℃±30℃;最后对工件进行回火处理,回火处理时工件温度控制在450℃~550℃;
a5、对热处理后的工件进行奥氏体晶粒度检测,以奥氏体晶粒度不粗于5级的工件为合格工件。
所述热处理工序中,正火处理时工件温度在正火温度范围内保持100分钟。
在冷却处理时,先以风冷对工件快速冷却,再使工件在空气中自然冷却,并且使工件温度在200℃±30℃范围内保温80分钟。
在回火处理时,使工件温度在回火温度范围内保持180分钟。
在热处理前先对工件进行喷砂以去除工件表面的氧化皮。
所述齿轮圈的直径在50cm以下,所述齿轮轴的长度在50cm以下。
在墩粗工序时,对工件施加200t~300t的冲压力;在初胚成型时,对工件施加600t~800t的冲压力;在工件成型时,对工件施加1100t~1200t的冲压力。
在工件成型后,以100t的冲压力对工件进行切边处理。
在热处理后,对工件以磁粉液进行浸泡,再以紫外线照射工件,以在0.2~1mm深度内检查工件裂纹。
本发明的优点在于,本发明所述工艺利用20mncr5钢材强度、韧性好的特点,以多次冲压冲成齿轮轴工件、齿轮圈工件,再针对20mncr5钢材淬透性好、淬火变形小且能通过热处理来提升性能的特点,对齿轮轴工件、齿轮圈工件进行特定时长、严格温控的热处理组合工艺,使工件内的奥氏体晶粒结构得以优化,从而得到高耐磨性的车用齿轮副工件,而且工件的加工尺寸公差能得到保障。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明:
附图1是本发明所述的齿轮轴工件、齿轮圈工件的配合示意图;
图中:1-齿轮圈工件;2-齿轮轴工件。
具体实施方式
如图1所示,一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺,所述车用齿轮副采用20mncr5钢材成型;齿轮副包括齿轮轴工件2和齿轮圈工件1;所述齿轮轴工件2、齿轮圈工件1的生产工艺依次包括以下步骤;
a1、选择合适尺寸规格的物料,的在加热工序中对物料加热,加热温度控制在1200℃±30℃;
a2、在墩粗工序中对加热后的物料进行冲压墩粗,使物料外形与初胚形状相近;
a3、在成型工序中对墩粗后的物料进行冲压成型,在成型中,先以初胚模具使物料被冲压为齿轮轴初胚或齿轮圈初胚,再以成型模具使初胚被冲压成型为齿轮轴工件2或齿轮圈工件1;
a4、在热处理工序中对齿轮轴工件、齿轮圈工件进行热处理,热处理中,先对工件进行正火处理,正火时工件温度控制在935℃±30℃;再对工件进行冷却处理,冷却处理时工件温度控制在200℃±30℃;最后对工件进行回火处理,回火处理时工件温度控制在450℃~550℃;
a5、对热处理后的工件进行奥氏体晶粒度检测,以奥氏体晶粒度不粗于5级的工件为合格工件。
所述热处理工序中,正火处理时工件温度在正火温度范围内保持100分钟。
在冷却处理时,先以风冷对工件快速冷却,再使工件在空气中自然冷却,并且使工件温度在200℃±30℃范围内保温80分钟。
在回火处理时,使工件温度在回火温度范围内保持180分钟。
在热处理前先对工件进行喷砂以去除工件表面的氧化皮。
所述齿轮圈的直径在50cm以下,所述齿轮轴的长度在50cm以下。
在墩粗工序时,对工件施加200t~300t的冲压力;在初胚成型时,对工件施加600t~800t的冲压力;在工件成型时,对工件施加1100t~1200t的冲压力。
在工件成型后,以100t的冲压力对工件进行切边处理。
在热处理后,对工件以磁粉液进行浸泡,再以紫外线照射工件,以在0.2~1mm深度内检查工件裂纹。