齿轮热装工艺(齿轮热处理加工工艺路线)

海潮机械 2022-12-14 16:42 编辑:admin 229阅读

1. 齿轮热处理加工工艺路线

齿轮的加工工艺过程包括以下过程:齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的精加工。

1、齿轮的毛坯件主要是锻件、棒料或铸件,其中锻件使用最多。对毛坯件首先进行正火处理,改善其切削加工型,便于切削;然后进行粗加工,按照齿轮设计要求,先将毛坯加工成大致形状,保留较多余量;

2、再进行半精加工,车、滚、插齿,使齿轮基本成型;之后对齿轮进行热处理,改善齿轮的力学性能,按照使用要求和所用材料的不同,有调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等;最后对齿轮进行精加工,精修基准、精加工齿形。

2. 齿轮的热处理工艺设计

齿轮齿面淬火后,齿面的精加工顺序为先磨削齿轮孔,然后再以孔定位再磨齿面。齿轮内孔和齿轮轴外圆,经渗碳淬火后,硬度达50 ~62HRC。一般采用渗碳淬火热处理前留余量,渗碳淬火热处理后磨削加工至图样要求的工艺方法;

3. 齿轮的热处理工艺过程

螺栓加工工艺为:热轧盘条-(冷拨)-球化(软化)退火-机械除鳞-酸洗-冷拨-冷锻成形-螺纹加工-热处理-检验。

一、钢材设计:在紧固件制造中,正确选用紧固件材料是重要一环,因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。如材料选择不当或不正确,可能造成性能达不到要求,使用寿命缩短,甚至发生意外或加工困难,制造成本高等,因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。

二、球化(软化)退火:沉头螺钉,内六角圆柱头螺栓采用冷镦工艺生产时,钢材的原始组织会直接影响着冷镦加工时的成形能力。冷镦过程中局部区域的塑性变形可达60%-80%,为此要求钢材必须具有良好的塑性。

三、剥壳除鳞:冷镦钢盘条去除氢化铁板工序为剥亮,除鳞,有机械除鳞和化学酸洗两种方法。用机械除鳞取代盘条的化学酸洗工序,既提高了生产率,又减少了环境污染。

四、拉拔:拉拔工序有两个目的,一是改制原材料的尺寸;二是通过变形强化作用使紧固件获得基本的机械性能。

五、冷锻:成形通常,螺栓头部的成形采用冷镦塑性加工,同切削加工相比,金属纤维(金属留线)沿产品形状呈连续状,中间无切断,因而提高了产品强度,特别是机械性能优良。冷镦成形工艺包括切料与成形,分单工位单击,双击冷镦和多工位自动冷镦。

六、螺纹加工:螺栓螺纹一般采用冷加工,使一定直径范围内的螺纹坯料通过搓(滚)丝板(模),由丝板(滚模)压力使螺纹成形。可获得螺纹部分的塑性流线不被切断,强度增加,精度高,质量均一的产品,因而被广泛采用。

七、热处理:高强度紧固件根据技术要求都要进行调质处理。

扩展资料:

退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。

某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;

在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。

热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能 ,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性 ;

齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。

参考资料:

4. 汽车变速齿轮热处理加工工艺路线

要达到表面硬度适宜的热处理方法是渗碳淬火。

  渗碳淬火是金属材料常见的一种热处理工艺,它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度,提高其耐磨程度。传统工艺主要有:低温回火、预冷直接淬火、一次加热淬火、渗碳高温回火、二次淬火冷处理、渗碳后感应加热等工序。淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件,尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求,发展了各种淬火工艺。

  对金属表面处理的一种,采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢,具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分. 相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺,它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度,提高其耐磨程度。

  渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如 齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。

5. 齿轮热处理加工工艺路线图片

1.表面淬火表面淬火一般用于中碳钢和中碳合金钢。表面淬火处理后齿面硬度可达HRC52~56,耐磨性好,齿面接触强度高。表面淬火的方法有高频淬火和火焰淬火等。

2.渗碳淬火渗碳淬火用于处理低碳钢和低碳合金钢,渗碳淬火后齿面硬度可达HRC56~62,齿面接触强度高,耐磨性好,而轮齿心部仍保持有较高的韧性,常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。

3.调质调质处理一般用于处理中碳钢和中碳合金钢。调质处理后齿面硬度可达HBS220~260。

4.正火正火能消除内应力、细化晶粒,改善力学性能和切削性能。中碳钢正火处理可用于机械强度要求不高的齿轮传动中。

经热处理后齿面硬度HBS≤350的齿轮称为软齿面齿轮,多用于中、低速机械。当大小齿轮都是软齿面时,考虑到小齿轮齿根较薄,弯曲强度较低,且受载次数较多,因此应使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20~50HBS。

齿面硬度HBS>350的齿轮称为硬齿面齿轮,其最终热处理在轮齿精切后进行。因热处理后轮齿会产生变形,故对于精度要求高的齿轮,需进行磨齿。当大小齿轮都是硬齿面时,小齿轮的硬度应略高,也可和大齿轮相等。

近年,由于齿轮材质和齿轮加工工艺技术的迅速发展,越来越广泛地选用硬齿面齿轮

6. 齿轮热处理加工工艺路线图解

加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理,使齿面达到规定的硬度要求。

加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的,在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形,进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度,使之达到最终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整,因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形,如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工,是很难达到齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,余量分布也比较均匀,以便达到精加工的目的。

7. 为齿轮制定热处理工艺路线

齿轮常用材料有两类:一类是渗碳钢,主要用于制作承受载荷不是太大,但对耐磨性、抗冲击能力要求很高的齿轮,该类钢的热处理方式为 渗碳+淬火+低温回火;

另一类是调质钢,主要用于制作承载较大的齿轮,该类钢的热处理方式为 淬火+高温回火+表面淬火。

8. 齿轮热处理加工工艺路线图

1.根据运动传动链,确定齿轮传动比

2.根据不根切最少齿数,确定合理小齿轮的齿数

2.根据作用在小齿轮上的扭矩,计算作用在轮齿上的圆周力Ft(径向力和轴向力计算轴的强度、刚度有用)

3.选择齿轮材料及热处理方式

4.由轮齿弯曲疲劳强度设计公式计算齿轮模数

5.由齿面接触疲劳强度设计公式计算齿轮分度圆直径

6.根据计算,确定齿轮模数和分度圆直径及齿轮宽度

7.确定齿轮几何参数及尺寸(包括齿轮变位参数)

8.由齿面接触疲劳强度校核公式和齿面接触疲劳强度校核公式,对齿轮进行校核计算,如有必要还需进行齿面抗胶合能力计算

9.齿轮结构设计

10.确定齿轮传动的润滑方式

9. 齿轮的热加工工艺

1、传递运动的准确性。要求齿轮在一转中的转角误差限制在一定范围内,使齿轮副传动比变化小,以保证传递运动准确。

2、传递运动的平稳性。要求齿轮一齿范围内的转角误差限制在一定范围内,使齿轮副瞬时传动比变化小,以保证传动的平稳性,减少振动、冲击和噪声。

3、载荷分布的均匀性。要求传动中工作齿面接触良好,以保证载荷分布均匀,否则将导致齿面应力集中,过早磨损而降低使用寿命。

4、传动侧隙的合理性。要求啮合轮齿的非工作齿面间留有一定的侧隙,以便储存润滑油,补偿弹性变形和热变形及齿轮的制造安装误差。

10. 齿轮热处理方式

常用40Cr合金钢

主要有40CrMoNiA,40CrA,30CrMoNiA,38Cr2Mo2VA,前面两个最为常用。

热处理方式为淬火+高温回火,硬度在32-36HRC区间,屈服强度950MPa左右。

柔轮破损是由于拉·弯为主的低应力高循环疲劳导致,国内这方面主要在做齿形优化和润滑优化。

11. 齿轮加工热处理工序

减速器中的齿轮由于传递扭矩,齿根要承受较大的弯曲应力和交变应力,多采用合金钢制成。齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。按硬度,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比较容易,跑合性好,多用于传动尺寸和重量无严格限制,以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中,小轮负担较重,因此为使大、小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高。硬齿面齿轮的承载能力高,它是在齿轮精切之后,再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理,以提高硬度。但在热处理中,齿轮不可避免地会产生变形,因此在热处理之后需进行磨削、研磨或精切,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。减速器中齿轮类零件(40Cr)的加工和热处理步骤为:下料→锻造→热处理Ⅰ(预备热处理)→粗加工→热处理Ⅱ(最终热处理)→精加工→最终检验。其中,热处理Ⅰ为正火处理,其目的是细化晶粒,调整硬度,为后期加工做准备。热处理Ⅱ为调质+表面淬火+低温回火,其目的是使齿轮心部具有较好的综合机械性能,齿面具有高硬度和高耐磨性。