[發明專利]一種汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的殼型鑄造工藝

在審

• 申請號: 202010500683.2
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111618248A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 李祖軍;章烈旭;陶紅宇
• 申請（專利權）人: 湖北軍威機械有限公司
• 主分類號: B22C9/06
• 分類號: B22C9/06;B22C9/22;C21D1/30;C21D1/18;C21D9/00;B22F3/105;B33Y70/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 安曼

1.一種汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的殼型鑄造工藝，其特征在于：具體包括以下步驟：

S1、模具設計：根據汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的外形尺寸，采用三維建模軟件對汽車轉向螺母和轉向搖臂軸進行建模優化設計，通過汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的建模，獲取建立汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具的整體三維模型；

S2、模具制造：利用汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具三維模型的各項工藝參數輸入到激光燒結3D制造機中，將5CrNiMo鋼粉末通入到激光燒結3D制造機中，將5CrNiMo鋼粉末平鋪在工作臺面上并且將5CrNiMo鋼粉末加熱至加工溫度，啟動激光器，調節激光器的脈沖及掃描器的掃描角度，使激光束與工作臺在一個二維層面進行掃描，利用激光束對汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具進行燒結，對燒結后的汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具表面進行清洗、打磨和涂蠟，接著將汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具進行焙燒，焙燒完成后對汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具進行冷卻；

S3、零件成型：將汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的原料分別在電爐中進行熔融，在熔融的最后一小時向熔融料中加入碳粉，將汽車轉向螺母和轉向搖臂軸原料熔融成液態后準備進行澆鑄，對汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具進行預熱，將鋼液注入預熱后的汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具模腔中，在鋼液全部澆注完成后對汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具采用保溫箱進行緩冷，最后對冷卻成型后的汽車轉向螺母和轉向搖臂軸胚件使用鍛造機進行模鍛；

S4、零件加工：對成型后的汽車轉向螺母和轉向搖臂軸胚件進行去應力退火，完成去應力退火后爐冷至室溫，接著將汽車轉向螺母和轉向搖臂軸胚件放置在高溫爐中進行淬火處理，對完成淬火處理的汽車轉向螺母和轉向搖臂軸胚件進行粗加工，緊接著對粗加工后的汽車轉向螺母和轉向搖臂軸胚件進行調質處理，最后將汽車轉向螺母和轉向搖臂軸胚件精加工至汽車轉向螺母和轉向搖臂軸三維模型的工藝參數。

2.根據權利要求1所述的一種汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的殼型鑄造工藝，其特征在于：所述步驟S1中，對汽車轉向螺母和轉向搖臂軸進行兩個三維模型設計，并且使轉向螺母的齒牙與轉向搖臂軸的齒牙相互之間過渡配合。

3.根據權利要求1所述的一種汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的殼型鑄造工藝，其特征在于：所述步驟S2中，在進行汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具制造的時候，對汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具內部的模腔參數均留出1.5mm的加工余量。

4.根據權利要求1所述的一種汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的殼型鑄造工藝，其特征在于：所述步驟S2中，激光燒結3D制造機中激光束在加工平面上掃描的方式為分區域掃描，并且激光功率為20W，掃描速度為1800mm/s，掃描間距為0.18mm，加工溫度為160攝氏度。

5.根據權利要求1所述的一種汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的殼型鑄造工藝，其特征在于：所述步驟S3中，對于汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具預熱的溫度為120攝氏度至160攝氏度。

6.根據權利要求1所述的一種汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的殼型鑄造工藝，其特征在于：所述步驟S3中，保溫箱在對汽車轉向螺母模具和轉向搖臂軸模具進行緩冷前進行預熱處理，預熱溫度為110攝氏度至130攝氏度。

7.根據權利要求1所述的一種汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的殼型鑄造工藝，其特征在于：所述步驟S4中，對成型后的汽車轉向螺母和轉向搖臂軸胚件進行去應力退火，去應力退火采用中溫退火，退火溫度為150攝氏度至108攝氏度。

8.根據權利要求1所述的一種汽車轉向螺母和轉向搖臂軸的殼型鑄造工藝，其特征在于：所述步驟S4中，對汽車轉向螺母和轉向搖臂軸胚件淬火處理的加熱溫度為500攝氏度至750攝氏度，加熱時間為5至8分鐘。