[发明专利]一种伞齿轮轴的加工工艺

说明书

本发明属于金属机械配件的技术领域，具体涉及一种伞齿轮轴的加工工艺，包括下料、粗锻、退火、磷皂化、精锻、车床加工、渗碳热处理、发蓝处理、外圆磨等步骤，所述粗锻的锻造方式可以使用热锻，也可以使用冷挤压，所述精锻的方式使用冷挤压。本发明提供的伞齿轮轴的加工工艺，更有利于伞齿轮轴的锻造成型，降低了模具精度要求、降低了工艺难度，节约了成本，同时也提高了产品硬度、耐磨性、耐腐蚀性及接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。

技术领域

本发明属于金属机械配件的技术领域，具体涉及一种伞齿轮轴的加工工艺。

背景技术

伞齿轮即锥形齿轮，伞齿轮最常用作两垂直轴的传动，但也适应其他角度的两轴的传动，伞齿轮在形状上是圆锥形，伞齿轮传递两个成角度的轴交叉轴间的运动，而齿轮轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件，一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径，机器中作回转运动的零件就装在轴上，伞齿轮轴则是两者的结合。例如中国发明专利申请CN109442023A公开的一种整体冷锻伞齿轮轴，包括伞齿轮正轴，所述伞齿轮正轴的表面固定连接有伞齿轮盘，所述伞齿轮正轴的顶面开设有稳定轴固定槽，所述稳定轴固定槽的内壁活动连接有稳定轴装置。

现有技术中，伞齿轮轴可用整体冷锻工艺进行生产加工。例如中国发明专利申请CN 102463320 A公开了一种机械传动齿轮轴冷锻精密成形工艺，包括下述步骤：下料、退火、抛丸、磷化、皂化处理、减径挤压、镦粗挤压、小端减径挤压、反挤内孔。其不足之处在于，冷锻过程中对工艺要求很高，另外，冷锻处理后的伞齿轮轴韧性会降低，且在零件内部会产生残余的应力，在遇到一定频率的震动时容易发生变形或碎裂。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种伞齿轮轴的加工工艺，更有利于伞齿轮轴的锻造成型，降低了模具精度要求、降低了工艺难度，节约了成本，同时也提高了产品硬度、耐磨性、耐腐蚀性及接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。

本发明的目的通过下述技术方案得以实现：

一种伞齿轮轴的加工工艺，包括以下步骤：

a、下料：以圆钢棒料为原料，根据伞齿轮轴所需的长度锯切圆钢棒料，得到毛坯；

b、粗锻：对毛坯进行锻压成型，形成伞齿轮轴的粗品；

c、退火：将热锻成的伞齿轮轴粗品进行退火处理，使得退火后的伞齿轮轴粗品的HRC硬度为0-5；

d、磷皂化：对退火后的伞齿轮轴粗品进行磷化和皂化处理，形成表面润滑层；

e、精锻：采用冷挤压的方式对伞齿轮轴粗品进行冷挤成型，得到伞齿轮轴的成品；

f、车床加工：采用车床对伞齿轮轴成品进行进一步加工；

g、渗碳热处理：对车床加工后的伞齿轮轴成品进行渗碳热处理，提高硬度；

h、发蓝处理：对渗碳热处理后的伞齿轮轴成品的外表面进行发蓝处理；

i、外圆磨：对发蓝处理后的伞齿轮轴成品进行外圆磨，完成加工。

在上述的伞齿轮轴的加工工艺中，步骤b中粗锻的方式可以使热锻，也可以是冷挤压。当使用热锻时，热锻的温度为950-1050℃，将锻坯加热后，放入正挤下模，上冲头挤压锻坯正向挤压成型伞齿轮轴的小端，之后预镦粗齿部，挤压加工伞齿轮顶端的四方头部形成伞齿轮轴粗品。当使用冷挤压时，工艺包括先将毛坯进行退火处理，之后进行磷化和皂化处理，最后使用相似的锻压步骤冷挤压成型。

经过粗锻后，伞齿轮轴初步成型，但其加工精度有所欠缺。需要通过精锻进一步加工。精锻的方式采用冷挤压，因此，在精锻之前，先对伞齿轮轴粗品进行降低硬度的处理。

在上述的伞齿轮轴的加工工艺中，优选的，所述步骤c中退火后的伞齿轮轴粗品的HRC硬度为0。