[发明专利]一种齿轮铸造生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮技术领域，具体涉及一种齿轮铸造生产工艺。

背景技术

齿轮行业在我国已经得到了飞速发展。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，齿轮在传动中的应用很早就出现了。

在机械制造工业中，制造齿轮所用的材料由许多种，有钢、铁、铜合金及非金属材料等，一般以钢齿轮应用最大，但钢齿轮多是通过机械加工制造的，其耐磨性能较差，其他材质的齿轮，由于各有一些不同的优点和缺陷，仅适用于一些特殊需要的场合中。目前，传统的机械加工制作齿轮的工序包括下料、锻打、粗车、正火、精车、滚齿、插齿、倒角、倒棱和磨孔等，传统的齿轮生产工序多、工艺较复杂，生产周期长，生产效率低，生产成本也比较高。现有技术中的齿轮大多由铝合金材料制成，其耐磨性、抗拉前股东、剪切强度及延伸性能均有待提高。现在制造齿轮的工艺多为：搅拌—成形—烧结—包装。在此种工艺中，很多公司为了减少成本，采用精简配方或减少工艺等方式，精简配方虽然节省了成本，可对产品性能品质缺乏保障，只能针对一些最低端的产品使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种简单、易于实现，生产效率高，具有耐磨性好、抗拉强度高、延伸性能好、剪切强度高的优点的齿轮铸造生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种齿轮铸造生产工艺，包括以下步骤：

（1）原料配方：包括下列质量百分比的组份：C 0.17%~0.20%、Mn 3.2%~4.0%、S 0.045%~0.055%、P 0.04%~0.05%，余量为铁；

（2）将步骤（1）中的原料配方按配比搅拌，均匀混合，投入熔炉中，使各原料高温熔融，熔融温度为400-500℃；熔融时间为3-6h，每隔30-45min搅拌一次，每次搅拌1-3min；

（3）铸坯：铸坯过程采用连铸机，所述连铸机的拉速为0.6-0.72m/min，所述铸坯采用结晶器电磁搅拌，所述电磁搅拌的电流为400A，频率为 2.5Hz；

（4）烧结：将产品生胚摆放于碳板上，在烧结炉内烧结 3.5-4h，烧结炉温-670℃-1140℃，将产品生胚烧结成半成品；

（5）车槽：将烧结好的半成品加工C扣槽径和O型环槽径；

（6）热处理：将车好的半成品置于热处理网带上，通过热处理炉加热，热处理温度850℃±10℃，热处理时间1-3小时，然后进入油槽淬火，油温60℃以下，使产品硬度达到HRA30-45度范围内；再将得到的毛坯加热至830-920℃进行渗碳处理，且渗碳处理中以上温度保持时间不少于3h、渗碳处理后进行缓慢冷却，所述渗碳处理包括先后进行的预热阶段、强势渗碳阶段和扩散阶段；所述预热阶段为将毛坯置于830-860℃的甲醇和丙烷气体中共热 20-30min，所述强势渗碳阶段将上述预热阶段的毛坯、甲醇和丙烷气体环境升温至875-920℃保持2-3h，并控制甲醇和丙烷气体的补充量，维持碳势保持为1.0-1.15%，所述扩散阶段为将强势渗碳阶段的毛坯、甲醇和丙烷气体环境降温至830-880℃保持1.5-2h，并控制甲醇和丙烷气体的补充量，维持碳势保持为0.7-0.75%。

（7）打磨：用去毛刺、披锋机对齿轮进行去除毛刺、披锋，并用镗孔机对齿轮进行镗孔加工，得到齿轮成品。

（8）油浸包装：将成品清洗油浸，包装。

上述的齿轮铸造生产工艺，所述步骤（4）的烧结分为六段，各段的烧结炉温为：第一段 680℃ ±10℃，第二段 780℃ ±10℃，第三段950℃ ±10℃，第四段 1100℃ ±10℃，第五段 1130℃ ±10℃，第六段 1130℃ ±10℃。

本发明齿轮铸造生产工艺优点是：

1、本发明齿轮铸造生产工艺，通过模具一次性成形得到，简化工艺步骤，提高产品表面质量，改善了原工艺的不利影响，减少了生产原料，更好的提高了生产效率、降低生产成本；生产过程稳定，可靠性强，生产的出力轴产品质量优异，性能指标高。