[发明专利]一种汽车后桥主动螺伞齿轮锻件锻造方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种汽车后桥主动螺伞齿轮锻件锻造方法。

背景技术

主动螺伞齿轮是车轮转动的直接驱动件，是汽车传递扭矩的一个重要零件。汽车运动时，发动机输出的扭矩，经过多级变速传递给主动螺伞齿轮，再由主动螺伞齿轮传递到车轮上，推动汽车前进或倒进，因此，主动螺伞齿轮在工作时具有承受冲击、交变弯曲疲劳载荷和扭力的作用，这样就要求主动螺伞齿轮具有足够铁抗弯强度、抗剪强度和较好的韧性。

    目前，利用摆碾机生产主动螺伞齿轮法兰铸造工艺多为二次火工艺，主动螺伞齿轮坯料第一次加热后用自由锻或液压机等设备制坯，制坯时间较长，制坯时工件散热快，造成毛坯第一次加热后的温度经散热降至600℃左右，坯料可塑性降低，不能满足摆碾工艺要求，因此需要对第一次加热变形后的半轴毛坯进行第二次加热，不能满足摆碾工艺要求，因为需要对第一次加热变形后的半轴毛坯进行第二次加热。此工艺存在着锻件氧化皮大，锻件表面质量差，生产成本高，生产效率低等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车后桥主动螺伞齿轮锻件锻造方法，使其利于大批量的工业化的生产，并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象，产品的力学性能进一步改善，节约了产品用料，提高了产品的模具寿命。

本发明的技术方案如下：

一种汽车后桥主动螺伞齿轮锻件锻造方法，包括以下步骤：

a、浇注钢锭

钢锭中化学成分重量百分比为： 0.080%≤C≤0.150%，0.90%≤Si≤1.00%，0.90%≤Mn≤1.00%，痕量≤P≤0.030%，痕量≤S≤0.030%。11.50%≤Cr≤13.50%，痕量≤B≤0.0018%，余量为不可避免的杂质；浇注成型的钢锭温度降至350℃，再加热至670-760℃，保温3-5小时，炉冷至300℃，保温4小时，再加热至650-760℃，保温17小时，以50℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至140℃；

b、锻造步骤

（1）在1280℃-850℃的温度范围内，辊锻制坯：采用以下四道辊锻工步，第一道辊锻工步：夹住加热后的棒料的一端，沿着与锻辊垂直的方向水平送入第一工位辊锻模上加工，得到第一工位辊锻件，第二道辊锻工步：将所得第一工位辊锻件绕轴线旋转90°，沿着与锻辊垂直的方向水平送入第二工位辊锻模上加工，得到第二工位辊锻件，第三道辊锻工步：将所得第二工位辊锻件再次绕轴线旋转90°，沿着与锻辊垂直的方向水平送入第三工位辊锻模上加工，得到第三工位辊锻件，第四道辊锻工步：将所得第三工位辊锻件第三次绕轴线旋转90°，沿着与锻辊垂直的方向水平送入第四工位辊锻模上加工，得到第四工位辊锻件；（2）终锻成型：将第四工位辊锻件放入由凹模、凸模、套模和顶杆组成的终锻成型模具中，在凸模压力作用下，坯料沿套模内壁向下聚料成型；脱模后经顶杆顶出，得到的锻件即为汽车后桥主动螺伞齿轮锻件；

   c、热处理

对经过步骤b锻造后的主动螺伞齿轮加热至980℃并保温1－2h，油冷至不高于100℃后重新加热至680℃－710℃的温度范围并保温3h，之后水冷；经过回火处理后，再将主动螺伞齿轮的前半部加热到320-380℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理，主动螺伞齿轮的后半部在900-1020℃，保温6-8小时，然后空冷，最后主动螺伞齿轮中心安装孔处再加温至温度为160～190℃，保温2-3小时，放入铁箱中堆冷；

d、将热处理后的工件抛丸处理；

e、将抛丸处理的零件包装。

所述步骤C中的主动螺伞齿轮加热至980℃并保温1.5h，油冷至不高于100℃后重新加热至695℃的温度范围并保温3h，之后水冷；经过回火处理后，再将主动螺伞齿轮的前半部加热到350℃，保温4.5小时，然后喷雾冷却处理，主动螺伞齿轮的后半部在950℃，保温7小时，然后空冷，最后主动螺伞齿轮中心安装孔处再加温至温度为175℃，保温2.5小时，放入铁箱中堆冷。

本发明使其利于大批量的工业化的生产，并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象，产品的力学性能进一步改善，节约了产品用料，提高了产品的模具寿命。

本发明的力学性能检测数据如下：

　  抗拉强度 σb (MPa)：≥980(110) 

　　屈服强度 σs (MPa)：≥810(95) 

　　伸长率 δ5 (%)：≥14 

断面收缩率 ψ (%)：≥35 

硬度 ： 223-256HB。

具体实施方式