[發明專利]一種適用于內外齒零件旋壓成形工藝的旋輪制備方法

有效

• 申請號: 202010978141.6
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN114193083B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 肖華;石磊;張驥超;徐棟愷
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23P15/14
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 李玲

本發明公開了一種適用于內外齒零件旋壓成形工藝的旋輪制備方法，包括以下步驟：1)選用淬透性、耐磨性、沖擊韌性高的鋼坯作為制作旋輪的原材料；2)對所述鋼坯進行鍛造，反復進行鐓粗和拔長；3)再采用精鍛、飛邊切削加工、滲碳及調質熱處理和表面噴丸的組合工藝制作旋輪；4)采用旋壓成形工藝對內外齒零件進行旋壓成形。本發明以克服現有技術的不足。

技術領域

本發明涉及金屬材料的塑性成形技術，更具體地說，涉及一種適用于內外齒零件旋壓成形工藝的旋輪制備方法。

背景技術

內外齒零件常用的加工方法，除了切削加工因導致材料浪費嚴重、纖維被切斷而降低強度等因素逐漸被淘汰以外，塑性加工方法逐漸獲得推廣應用。但滾擠、滾打等成形方法，由于均要針對逐個齒廓進行成形，并且滾輪均要進行軸向和徑向往復移動，生產效率低下；而徑向鍛打成形方法，雖然工具不需要軸向移動，但仍然是逐個齒廓進行成形，模具也需要徑向往復移動，因此生產效率并沒有得到有效改善；沖擠成形方法是對所有的齒廓同時成形，因此成形力太大，并且脫模困難，零件表面容易劃傷。

目前，比較認可的旋壓成形方法已逐步得到應用，但由于常采用切削方式制作旋輪，熱處理也僅為一般調質處理，旋壓成形工藝規范較為單一，這些因素導致旋輪使用壽命較低，很容易出現局部表面嚴重磨損、局部崩裂等缺陷，從而導致需要經常更換旋輪，不僅嚴重影響生產周期，還大幅提高了內外齒零件的加工成本。

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的是提供一種適用于內外齒零件旋壓成形工藝的旋輪制備方法，以克服現有技術的不足。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種適用于內外齒零件旋壓成形工藝的旋輪制備方法，包括以下步驟：

1)選用淬透性、耐磨性、沖擊韌性高的鋼坯作為制作旋輪的原材料；

2)對所述鋼坯進行鍛造，反復進行鐓粗和拔長；

3)再采用精鍛、飛邊切削加工、滲碳及調質熱處理和表面噴丸的組合工藝制作旋輪；

4)采用以兩級四段、由快到慢為特點的旋壓成形工藝對內外齒零件進行旋壓成形。

較佳的，所述步驟1)中的鋼坯的淬透性大于100mm，硬度大于HRC60，沖擊韌性大于20J·cm^-2。

較佳的，所述步驟2)中的對所述鋼坯進行鍛造，使其鍛造比達5以上，內部鐓粗比達3以上。

較佳的，所述步驟2)中的鐓粗和拔長次數為6～8次。

較佳的，所述步驟3)中的滲碳及調質熱處理進一步包括在旋輪精鍛成形以后，要在滲碳爐中進行表面滲碳處理，然后再在熱處理爐中進行淬火及回火處理。

較佳的，所述步驟3)中的表面噴丸進一步包括旋輪完成制作之前，采用鑄鋼丸及離心拋丸機對旋輪的齒部進行表面強化處理。

較佳的，所述步驟4)中的旋壓成形工藝進一步包括在旋壓成形過程的第一、三階段中，旋輪分別以0.4～0.5mm/r、0.1～0.2mm/r的進給比沿徑向送進，在旋壓成形過程的第二、四階段中，旋輪暫停進給。

較佳的，所述表面滲碳的滲碳層厚度達1.0mm以上。

本發明所提供的一種適用于內外齒零件旋壓成形工藝的旋輪制備方法，具有以下幾點有益效果：

1)可以有效提高旋輪的表面硬度，提高耐磨性；

2)可以有效改善旋輪內部材料流線分布方向，提高旋輪材料強度；

3)可以有效改善旋輪內部材料韌性，提高抗崩裂能力；

4)可以有效提高旋輪的綜合性能，提高旋輪的使用壽命。