[发明专利]一种齿环的仿形加工方法

说明书

本发明提供一种齿环的仿形加工方法，包括铸管、锻压、切边和热处理等步骤，本发明直接采用钢锭、合金锭或废钢作为原材料，再一次经过铸管和锻造获得齿环，工艺简单，且材料利用率相对较高。同时，由于采用了离心铸管机进行铸管，仿形环外周缘部位的材料密度远大于其内周缘部位的材料密度，使得获得的齿环的外周缘部位的耐磨性、硬度和强度等机械性能远大于且内周缘部位，外周缘各齿的机械性能相对较好。由于采用了离心铸管机进行铸管，仿形环外周缘部位的材料密度远大于其内周缘部位的材料密度，热处理的渗透深度相对较大，渗透速度也相对较快，有效提高了热处理的质量和效率。

技术领域

本发明涉及一种金属零件的生产方法，尤其是一种齿环的仿形加工方法。

背景技术

齿环是一种外周缘匀布有齿状块的零件，包括齿轮、链轮和齿圈等类型，广泛应用于各类机械设备中。目前，齿环通常以棒料作为原材料，其生产工艺通常为下料-打孔-扩孔-碾环-锻压-热处理，及其生产之前需要先熔炼获得棒料，工艺繁琐且材料利用率相对较低。

此外，齿环作为传动零件，对位于其外周缘的各齿的耐磨性、硬度和强度等机械性能要求远大于其他位置，而目前生产工艺获得的齿环，其各个部位的耐磨性、硬度和强度等机械性能相差不大。

有鉴于此，本申请人对齿环的加工方法进行了深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种材料工艺简单、利用率相对较高且外周缘各齿的机械性能相对较好的齿环的加工方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种齿环的仿形加工方法，包括以下步骤，

S1：铸管，将钢锭、合金锭或废钢加热后倒入离心铸管机中进行铸管，获得仿形环，所述仿形管的横截面形状与所要加工的齿环的形状相匹配，且所述仿形环的内径大于所要加工的齿环的内径，所述仿形环的最大轮廓直径小于所述要加工的齿环的最大轮廓直径，所述仿形环的厚度大于所要加工的齿环的厚度；

S2：锻压，将所述仿形环放入锻造模具中进行锻压，获得锻件；

S3：切边，对所述锻件进行切边，获得齿坯；

S4：热处理，依次对所述齿坯的外周缘进行淬火处理和回火处理，获得齿环。

作为本发明的一种改进，在步骤S1中，所述钢锭、所述合金锭或所述废钢在中频电炉中被加热至1600℃以上。

作为本发明的一种改进，在步骤S1中，所述仿形环的内径比所要加工的齿环的内径大3-5mm，所述仿形环的最大轮廓直径比所述要加工的齿环的最大轮廓直径小3-5mm，所述仿形环的厚度比所要加工的齿环的厚度大4-8mm。

作为本发明的一种改进，铸管完成后将所述仿形环冷却至1000-1200℃后，立即对所述仿形环进行锻压。

作为本发明的一种改进，锻压完成后立即对所述锻件进行切边，切边后将所述齿坯冷却到860-900℃后进行淬火处理，淬火处理后将所述齿坯冷却到250-350℃后进行回火处理。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、本发明直接采用钢锭、合金锭或废钢作为原材料，再一次经过铸管和锻造获得齿环，工艺简单，且材料利用率相对较高。同时，由于采用了离心铸管机进行铸管，仿形环外周缘部位的材料密度远大于其内周缘部位的材料密度，使得获得的齿环的外周缘部位的耐磨性、硬度和强度等机械性能远大于且内周缘部位，外周缘各齿的机械性能相对较好。

2、由于采用了离心铸管机进行铸管，仿形环外周缘部位的材料密度远大于其内周缘部位的材料密度，热处理的渗透深度相对较大，渗透速度也相对较快，有效提高了热处理的质量和效率。