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起动机单向器齿轮的加工方法

来源:www.vipmodeli.com 时间:2020-07-29 14:50:23

  【专利摘要】本发明公开了一种起动机单向器齿轮的加工方法,涉及汽车配件制造【技术领域】,包括下列步骤:A、对20crMnTi钢进行第一次退火处理,退火温度850℃至900℃,退火时间3至5小时;B、将步骤A得到的20crMnTi钢放入齿轮模具中,用冲头反挤经30吨至50吨的冲力制得具有内孔的单向器齿轮毛坯;C、将步骤B得到的单向器齿轮毛坯进行第二次退火处理,退火温度600℃至700℃,退火时间2至3小时;D、将步骤C得到的单向器齿轮毛坯放入齿形凹模中,用齿形挤压模正挤压,经80吨至90吨的冲力得到起动机单向器齿轮。与现有技术相比,本发明加工方法简单,成本低,齿轮精度,使用寿命长。

  【专利说明】起动机单向器齿轮的加工方法

  【技术领域】

  [0001]本发明涉及汽车配件制造【技术领域】,尤其是一种用于汽车起动机的单向器齿轮的加工方法。

  【背景技术】

  [0002]单向器齿轮是汽车起动机的重要零部件,在发动机工作出现异常时将会对起动机产生冲击,导致单向器齿轮受损。因此,单向器齿轮的质量问题直接影响汽车起动机的寿命。现有的单向器齿轮加工方法多使用机加工方法,其环境污染严重、生产成本高、生产效率低且得到的齿轮使用寿命短、精度较低。

  【发明内容】

  [0003]本发明的目的是提供一种起动机单向器齿轮的加工方法,它可解决现有单向器齿轮的加工成本高、生产效率低且精度低的问题。

  [0004]为了解决上述问题,本发明采用的技术方案是:这种起动机单向器齿轮的加工方法包括下列步骤:

  A、对20cr合金结构钢进行第一次退火处理,退火温度为850°C至900°C,退火时间为3至5小时;

  B、将经步骤A得到的20crMnTi钢放入模具中,用冲头反挤,经30吨至50吨的冲力制得具有内孔的单向器齿轮毛坯;

  C、将经步骤B得到的单向器齿轮毛坯进行第二次退火处理,退火温度为600°C至7000C,退火时间为2至3小时;

  D、将步骤C得到的单向器齿轮毛坯放入齿形凹模中,用齿形挤压模正挤压,经80吨至90吨的冲力制得起动机单向器齿轮。

  [0005]上述起动机单向器齿轮的加工方法的技术方案中,更具体的技术方案还可以是:在经步骤B后,对所述单向器齿轮毛坯进行钻孔、平头、倒角、镗孔、车外圆、磨外圆的整形工序。

  [0006]进一步的,步骤A中,退火时间为4小时;在步骤B中冲头反挤的冲力控制为40吨。

  [0007]进一步的,在步骤A与步骤B之间、步骤C与步骤D之间还包括磷化一皂化处理,所述磷化处理中磷化液的质量百分比为:ZnO为30% -45%, H3PO4S 5% _8%的,NaF为2% _5%,磷酸二氢锌为10% -15%,余量为水,所述磷化处理中的磷化时间为13分钟,磷化温度为45 °C。

  [0008]由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

  1、加工方法步骤简单,成本低;

  2、齿轮精度高,适用于高负荷、高频率的工作环境,使用寿命长。

  【具体实施方式】

  [0011]下面结合附图实施例对本发明作进一步详述:

  如图1、图2所示的起动机单向器齿轮的加工方法,包括下列步骤:

  A、对20cr合金结构钢进行第一次退火处理,退火温度为850°C至900°C,退火时间为3至5小时;

  B、将经步骤A得到的20cr合金结构钢放入齿轮模具中,用冲头反挤,经30吨至50吨的冲力制得具有内孔的单向器齿轮毛坯;

  C、将经步骤B得到的单向器齿轮毛坯进行第二次退火处理,退火温度为600°C至7000C,退火时间为2至3小时;

  D、将经步骤C得到的单向器齿轮毛坯放入齿形凹模中,用齿形挤压模正挤压,经80吨的冲力得到起动机单向器齿轮。

  [0012]对经步骤B后得到的具有内孔的单向器齿轮毛坯进行钻孔、平头、倒角、镗孔、车外圆、磨外圆的整形;在步骤A中,退火时间为4小时;在步骤B中,冲头反挤的冲力控制为40吨;在步骤A与步骤B之间、步骤C与D之间还包括磷化一皂化处理,在该磷化处理中,磷化液的质量百分比为:ZnO为30% _45%,呀04为5% _8%,NaF为2% _5%,磷酸二氢锌为10% -15%,余量为水;该磷化处理中的磷化时间优选为13分钟,磷化温度优选为45°C。

  [0013]本实施例步骤A中优选20crMnTi钢为原料,通过对20crMnTi钢进行第一次退火处理以降低其硬度、改善切削加工性能并消除残余应力、稳定尺寸,减少变形和裂纹倾向;优选退火4小时后进行冷挤压,使得冷挤压形成的齿轮组织致密,金属纤维连续,其疲劳强度和耐磨性均比现有的切削加工要高。如图1所示,本实施例中冷挤压成形的单向器齿轮结构一端封闭,封闭的结构为齿轮提供了额外的抗弯强度,适合于汽车起动机单向器频繁和高负载的工况;步骤B中,反挤形成内孔的步骤是将退火后的20crMnTi钢放入模具中在室温下,用冲头以优选冲力为40吨的冲力冲击形成内孔,形成如图2所示的具有内孔I的毛坯,在此冲力下形成的内孔精度达到0.035毫米;步骤C中第二次退火的退火温度优选为650°C,退火时间优选为2小时,以再次降低其硬度,改善切削加工性能,为后续冷挤压齿形做准备;经第二次退火的毛坯在模具中正挤压形成齿形,如图2所示,得到单向器齿轮;齿形挤压模采用高速钢材料制成使得齿形挤压模的齿形精度达到DIN6级,从而大大提高了由该齿形挤压模正挤压得到的齿轮齿形精度;在步骤A与步骤B之间、步骤C与D之间对毛坯进行表面磷皂化处理,使毛坯表面形成完整的、具有中等防腐蚀作用的不溶性磷酸盐层,这种磷酸盐层在毛坯冷挤压加工时能减少毛坯表面的摩擦阻力、防止毛坯擦伤磨损、提高使用寿命;通过采用上述磷化一皂化处理工序,毛坯表面磷化膜形成速度快、磷化成本降低、磷化膜厚度较厚且厚度均匀,便于后续附着皂化膜;经过第一次退火、第一次磷皂化处理、毛坯整形、反挤内孔、第二次退火、第二次磷皂化处理、正挤齿后得到的单向器用齿轮,其齿形精度达到DIN9级,使用次数可达到35000至50000次,完全满足汽车起动机高负荷、高频率动作的工况。

  【权利要求】

  1.一种起动机单向器齿轮的加工方法,其特征在于,包括下列步骤: A、对20cr合金结构钢进行第一次退火处理,退火温度为850°C到900°C,退火时间为3-5小时,所述20cr合金结构钢为20crMnTi钢; B、将经步骤A得到的20crMnTi钢放入齿轮模具中,用冲头反挤,经30-50吨的冲力制得具有内孔的单向器齿轮毛坯; C、将经步骤B得到的单向器齿轮毛坯进行第二次退火处理,退火温度为600°C至700°C,退火时间为2-3小时; D、将经步骤C得到的单向器齿轮毛坯放入齿形凹模中,用齿形挤压模正挤压,经80-90吨的冲力制得起动机单向器齿轮。

  2.根据权利要求1所述的起动机单向器齿轮的加工方法,其特征在于:在经步骤B后,对所述单向器齿轮毛坯进行钻孔、平头、倒角、镗孔、车外圆、磨外圆的整形工序。

  3.根据权利要求1所述的起动机单向器齿轮的加工方法,其特征在于:步骤A中的退火时间为4小时;步骤B中的冲头反挤的冲力控制为40吨。

  4.根据权利要求1所述的起动机单向器齿轮的加工方法,其特征在于:在步骤A与步骤B之间、步骤C与步骤D之间还包括磷化一皂化处理,所述磷化处理中的磷化液的质量百分比为:2110为30%-45%,!13?04为5%-8%,似?为2%-5%,磷酸二氢锌为10%-15%,余量为水;所述磷化处理中的磷化时间为13分钟,磷化温度为45°C。

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