一种高精密齿轮的加工工艺的制作方法

本申请涉及汽车零部件制造，特别涉及一种高精密齿轮的加工工艺。

背景技术：

1、目前国内直齿轮冷挤压工艺已经应用比较广，其主要工艺为：坯料-温锻-冷挤压-渗碳淬火-磨齿，冷挤压后的零件齿形精度通常为8.5级，齿向精度通常为9级。经过冷挤压后齿轮齿形精度、齿向精度都比较低，此外，由于有内应力存在，其渗碳淬火后的齿形精度、齿向精度至少还要降低1个等级。

2、在精密冷挤压方面，有文章介绍采用温锻预成形+冷精整，预成形的零件是带有精整齿形余量，通过冷精整来提升齿轮精度，其齿向精度可以达到8级。

3、然而装车零件精度至少要达到7级，因此必须对齿面进行精加工来提升齿轮精度，例如行星直齿轮增加磨齿工序，内齿圈增加精插滚工序，极大地增加了生产成本。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种高精密齿轮的加工工艺，通过该加工工艺制造出的齿轮热处理后的精度可满足生产要求，因此采用本加工工艺，可取消齿面精加工工序，达到降低成本的目的。

2、本申请实施例提供了一种高精密齿轮的加工工艺，其包括如下步骤：

3、对齿坯进行球化退火处理，以使所述齿坯硬度降至第一硬度阈值以下；

4、在完成球化退火处理后，对齿坯进行冷挤压处理，以使所述齿坯形成齿形，且该带有齿形的齿坯的齿面具有齿面设计余量；

5、在完成冷挤压处理后，对所述齿坯进行去应力退火处理，以使所述齿坯硬度降至第二硬度阈值以下；

6、在完成去应力退火处理之后，对所述齿坯进行精密冷挤压处理，得到高精密齿轮；

7、其中，所述精密冷挤压处理中齿面的挤压量，等于所述齿面设计余量。

8、一些实施例中，所述球化退火处理包括：在750℃～770℃保温10h～12h，再降至670℃～690℃保温22h～26h后随炉冷。

9、一些实施例中，所述去应力退火处理包括：在790℃～810℃保温7h～9h，再降至720℃～740℃保温1h～3h，再降至670℃～690℃保温1h～3h，再降至530℃～550℃保温4h～5h后随炉冷。

10、一些实施例中，所述冷挤压处理包括：齿坯的入模温度为75℃～85℃，模具的工作温度为180℃～220℃，齿坯的出模温度为220℃～260℃，模具的尺寸基于齿面余量单边、出模温度和出模温度对应的线膨胀系数获得。

11、一些实施例中，所述精密冷挤压处理包括：齿坯的入模温度为95℃～105℃，模具的工作温度为105℃～125℃，齿坯的出模温度为115℃～135℃，模具的尺寸基于齿面余量单边、出模温度和出模温度对应的线膨胀系数获得。

12、一些实施例中，第一硬度阈值为145hb；

13、和/或，第二硬度阈值为135hb。

14、一些实施例中，对齿坯进行球化退火处理之前，所述加工工艺还包括：将棒料锯至规定的尺寸，加热后到锻造设备上完成镦粗冲孔。

15、一些实施例中，在完成球化退火处理后，对齿坯进行冷挤压处理之前，所述加工工艺还包括：依次进行喷丸处理和高分子润滑处理。

16、一些实施例中，在完成去应力退火处理之后，对所述齿坯进行精密冷挤压处理之前，所述加工工艺还包括：高分子润滑处理。

17、一些实施例中，对所述齿坯进行精密冷挤压处理后，所述加工工艺还包括：渗碳淬火处理。

18、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

19、本申请实施例提供的高精密齿轮的加工工艺，将齿坯进行球化退火处理，以使所述齿坯的硬度降低至一定硬度值，以便于后续的冷挤压处理，其中，在冷挤压处理工序中，可以事先基于所要得到的高精密齿轮的形状、尺寸等，设计出冷挤压处理用的模具，并使该模具具有齿面设计余量，再经过冷挤压处理后，不仅可以使齿坯具有齿形，还使该带有齿形的齿坯的齿面具有齿面设计余量，而这一齿面设计余量是下一次精密冷挤压处理工序中的齿面挤压量。经过冷挤压处理之后，进行去应力退火处理，以降低齿坯的热应力。随后，进行精密冷挤压处理，并使齿面的挤压量等于上述冷挤压处理工序中的齿面设计余量，最后进行渗碳淬火处理后，即可得到高精密齿轮。

20、在本申请中，第一次是冷挤压处理工序，挤压后就是带齿形的坯料，第一次的模具就留了齿面余量，这个余量就是第二次精密冷挤压处理的挤压量。也就是说，本申请是通过两次挤压齿面，来提升零件的精度的，且最终零件的精度可以满足生产要求，因此，采用本申请提供的高精密齿轮加工工艺，可取消齿面精加工工序，达到降低成本的目的。

技术特征：

1.一种高精密齿轮的加工工艺，其特征在于，其包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的高精密齿轮的加工工艺，其特征在于：

3.如权利要求1所述的高精密齿轮的加工工艺，其特征在于：

4.如权利要求1所述的高精密齿轮的加工工艺，其特征在于：

5.如权利要求1所述的高精密齿轮的加工工艺，其特征在于：

6.如权利要求1所述的高精密齿轮的加工工艺，其特征在于：

7.如权利要求1所述的高精密齿轮的加工工艺，其特征在于：

8.如权利要求1所述的高精密齿轮的加工工艺，其特征在于：

9.如权利要求1所述的高精密齿轮的加工工艺，其特征在于：

10.如权利要求1所述的高精密齿轮的加工工艺，其特征在于：

技术总结
本申请涉及一种高精密齿轮的加工工艺，包括：对齿坯进行球化退火处理，以使齿坯硬度降至第一硬度阈值以下；在完成球化退火处理后，对齿坯进行冷挤压处理，以使齿坯形成齿形，该带有齿形的齿坯的齿面具有齿面设计余量；在完成冷挤压处理后，对齿坯进行去应力退火处理；在完成去应力退火处理之后，对齿坯进行精密冷挤压处理，得到高精密齿轮，精密冷挤压处理中齿面的挤压量，等于齿面设计余量。本申请第一次是冷挤压处理工序，挤压得到带齿形的坯料，并留了齿面余量，该余量是第二次的挤压量。本申请通过两次挤压齿面，提升零件的精度，最终零件的精度可以满足生产要求，采用本申请提供的加工工艺，可取消齿面精加工工序，达到降低成本的目的。

技术研发人员：张春宾,赵俊平,李少兵,吴永强,戴勇,王祖勇,樊晓光
受保护的技术使用者：东风商用车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15