[发明专利]一种花键轴头组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种花键轴头组件及其制造方法，属于一种大型搅拌车上使用的花键轴头组件。

背景技术

一种大型搅拌车上面使用了一种承载力特别大的花键轴头组件，该轴头组件主要起到扭矩传递的作用，组件的一端与搅拌车主体采用平键定位后进行焊接，要求材料具有良好的强度及焊接性能。组件的另一端为外花键，与搅拌车主体的另一内花键进行配合，起到伸缩滑动、传递扭矩的作用，要求材料具有良好的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐热性。

目前花键轴头组件，如图1所示，花键部分轴头1采用合金钢，材料牌号为38CrMoAlA；另外一端的套2采用具有良好焊接性能的碳素结构钢钢管，材料牌号为35号钢；然后套2与花键部分轴头1进行加热配装，装配好后套2与花键部分轴头1采用三个键3与键槽进行过盈配合连接，键3的材料牌号为38CrMoAlA；在生产制造环节中，花键部分轴头与套2需要进行精密加工后进行加热装配，键3与键槽同样需要精密加工后进行装配，一方面对原材料浪费较高，而且增加了加工工序，制作周期较长。

发明内容

针对现有产品生产成本高，制作周期长，本发明提出一种花键轴头组件及其制造方法。

为此，本发明的技术方案为：一种花键轴头组件，包括花键轴头，花键轴头采用的材料是合金钢，其特征在于：花键轴头的一端通过镶铸工艺整体复合有套，套的材料为铸钢。

上述花键轴头组件的制造方法，具体步骤如下：

（1）.采用镶铸工艺，将用合金圆钢为材料的半成型轴头埋入造型好的砂型型腔内；然后浇注熔炼好的铸钢钢水，钢水进入型腔后与合金圆钢的需求面熔合，得到轴头与套整体毛坯；

（2）.轴头与套整体毛坯进行调质处理；热处理后对熔合部位进行切片金相检验，通过金相检验,通过对复合材料结合处的微观组织，可以看出，截面区域的宽度很小，两种金属结合良好；结合区复合界面交界线呈犬牙交错状，发生了浅薄熔融和相互渗透，组织致密，证实了中间结合面得到了有效的冶金结合；

（3）.常规机加工，得到花键轴头组件。

有益效果：本发明通过结构改进，采用镶铸工艺替代原有的花键轴头组件后，取消了三个键连接，取消了铣键槽工序，取消了套内孔精加工工序，取消了套与轴头热装配工序，每一件的制造成本降低至少100元，具有生产成本低、制作周期短的优点；花键轴头的表面硬度达到HB260-300之间，套的碳表面硬度达到HB190-230之间，满足图纸设计技术要求。

附图说明

图1是现有花键轴头组件的结构图。

图2是本发明中花键轴头组件的结构图。

图3是本发明中木模结构图。

图4是砂型图。

具体实施方式

如图2所示，一种花键轴头组件，包括花键轴头4，花键轴头4采用的材料是合金钢，花键轴头4的一端通过镶铸铸造工艺整体复合有套5，套5的材料为铸钢。花键轴头4上加工有外花键4a、螺纹连接头4b；套5上加工有键槽5a。

如图2所示，花键轴头4最好采用牌号为38CrMoAlA的合金钢，套5的材料优选ZG270-500。 

如图2、图3、图4所示，描述一种花键轴头组件的制造方法如下：

（1）.采用镶铸工艺，将用合金圆钢为材料的半成型轴头埋入造型好的砂型型腔内；然后浇注熔炼好的Z铸钢钢水，钢水进入型腔后与合金圆钢的需求面熔合，得到轴头与套整体毛坯；如图3、图4所示，描述砂型型腔的造型方法，制作木模7套入半成型轴头6的一端，进行埋砂造型完毕后取出木模，完成砂砂型型腔；如图4所示的砂型图，半成型轴头6置于砂箱8内，在砂箱内填型砂10，半成型轴头6的一端形成型腔9（木模已取出），浇注通道11与型腔9连通；

（2）.轴头与套整体毛坯进行调质处理；热处理后对熔合部位进行切片金相检验，通过金相检验,通过对复合材料结合处的微观组织，可以看出，截面区域的宽度很小，两种金属结合良好；结合区复合界面交界线呈犬牙交错状，发生了浅薄熔融和相互渗透，组织致密，证实了中间结合面得到了有效的冶金结合；

（3）.常规机加工，得到花键轴头组件，如图2所示。

所述镶铸工艺的解释：是双金属铸造方法中的一种,具体的讲就是浇注前,在铸型里提前放入加工好的其他材质的零件,铸造合金液在凝固时将此零件包紧,使其和铸造合金成为一体,从而达到提高或改善铸件局部性能的目的。