专利名称：一种发动机用正时齿轮制备方法
技术领域：
本发明涉及齿轮的机械加工エ艺，具体属于ー种发动机用正时齿轮制备方法。
背景技术：
正时齿轮是在机械装置中对完成相关控制功能起到时间尺度定位的齿轮。在内燃机内的进排气系统、在钟表内等对完成机械功能存在顺序关系的局部体系都弓丨入了正时齿轮。曲轴与凸轮轴并不是在一个轴线上，他们之间必须得有传动系统来连接，(当然，有一部分是下置凸轮轴的，这种形式的发动机目前比较少，但是同样也要正时齿轮的。)这个传动系统是由两个齿轮和一条链条或者是皮带来完成的，那么这两个齿轮就叫做正时齿轮，这两个齿轮上面有标记，按标记对好后装·上链条或者是皮带之后就能保证气门动作的时刻和动作是准确的。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机用正时齿轮制备方法，在啮合过程中无轴向分力，重叠系数大，使用性能好，噪音小，承载能力強，传动平稳、效率高，抗弯强度大。本发明的技术方案如下
一种发动机用正时齿轮制备方法，包括有以下操作步骤
1)浇注齿轮毛坯件，齿轮毛坯件中化学成分重量百分比为0.186%彡C彡0. 250%，0. 20% 彡 Si 彡 I. 90%, 0. 35% 彡 Mn 彡 I. 35%, 0. 010% 彡 P 彡 0. 030%, 0. 010% 彡 S 彡 0. 030%,6. 50% ^ Cr ^ 8. 50%，痕量< B < 0. 0018%，余量为铁及不可避免的杂质；浇注成型的齿轮毛坯件温度降至350°C，再加热至670-780°C，保温3_5小时，炉冷至300°C，保温3小时，再加热至650-760°C，保温10小时，以45 °C /小时冷却至400°C，再以25 °C /小时，冷却至150。。；
2)选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮的大端a至42±0.2mm、小端blO. 6+0. 05 0mm、外径 c 至 175. 6 0 -0. 02 mm、槽 d、内孔 e 至 23. 5+0. 2 0 mm ；
3)选择数控车床,刀具选择硬质合金刀,进行精车齿轮另一大端f至40+0.05 0mm、小端 g至 19.7+0.03 0mm、外径 h 至 ￠ 175. 6 0 -0. 02 mm、槽 j、内孔 e 至 ￠24. 8+0. 02 Omm ；
4)利用滚齿机进行滚齿，滚齿后再进行剃齿处理，剃齿精度达到6级精度；
5)剃齿后的齿轮在加工中心上，钻出四处￠30mm重孔i、六处￠10.5 mm通孔j、￠6-0. 02 -0. 03 mm 销孔 k ；
6)在易普森エ业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度57 63HRC，芯部硬度33 45HRC，渗层0. 5 0. 8，金相组织达到1-5级；
7)碳氮共渗处理后的齿轮加热至650-760°C，保温5-6小时，炉冷至280_320°C，保温3-5小时，再加热至650-690°C，保温32小时，以40°C /小时冷却至400°C，再以18°C /小时，冷却至120°C ;热处理后再铰孔k至小6+0. 018 Omm ；
8)数控内圆磨床上精磨齿轮端面g至32.2+0. I 0mm、内孔e至25+0. 02 Omm ；
9)在平面磨床上精磨端面b至30+0.15 Omm ；10)将加工成形的齿轮放入氮化炉内，然后升温至500°C 540°C，其中升温速度80°C 120°C /小时，保证炉内真空度的范围为400-700pa ； (2)、然后通入氨气到氮化炉内，保持炉内温度在530°C _540°C，每分钟通入氨气1.6 2L，炉内真空度为460pa左右，时间为5. 5h ； (3)、然后升温至550°C _560°C，继续按每分钟I. 6 2L通入氨气，同时按每分钟I I. 5L通入氮气，按每分钟0. 2 0. 25L通入稀土溶液，炉内真空度为550pa左右，时间为3 4h ;
11)探伤、成品检验、清洗防锈包装、入库。在易普森エ业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度60HRC，芯部硬度39HRC，渗层0. 6，金相组织达到3级。 本发明在啮合过程中无轴向分力，重叠系数大，使用性能好，噪音小，承载能力強，传动平稳、效率高，抗弯强度大。利用本发明方法制造出的齿轮成品经过实验室检测结果如下，同炉不同位置零件以及同一零件不同位置处理硬度误差< 24HBW，金相组织为在铁素体基体上均匀分布细小的点球状碳化物，齿轮轮齿的抗拉强度ぎ3501^&，齿轮传动的重叠系数1.2-1.5，齿轮的精度等级在5-7级，完全满足实际使用要求。
图I为本发明的加工エ序过程示意图。
具体实施例方式參见附图，一种发动机用正时齿轮制备方法，包括有以下操作步骤
1)浇注齿轮毛坯件，齿轮毛坯件中化学成分重量百分比为0.186%彡C彡0. 250%，0. 20% 彡 Si 彡 I. 90%, 0. 35% 彡 Mn 彡 I. 35%, 0. 010% 彡 P 彡 0. 030%, 0. 010% 彡 S 彡 0. 030%,
6.50% ^ Cr ^ 8. 50%，痕量< B < 0. 0018%，余量为铁及不可避免的杂质；浇注成型的齿轮毛坯件温度降至350°C，再加热至670-780°C，保温3_5小时，炉冷至300°C，保温3小时，再加热至650-760°C，保温10小时，以45°C /小时冷却至400°C，再以25V /小时，冷却至150。。；
2)选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮的大端a至42±0.2mm、小端blO. 6+0. 05 0mm、外径 c 至 175. 6 0 -0. 02 mm、槽 d、内孔 e 至 23. 5+0. 2 0 mm;
3)选择数控车床,刀具选择硬质合金刀,进行精车齿轮另一大端f至40+0.05 0mm、小端 g至 19.7+0.03 0mm、外径 h 至 ￠ 175. 6 0 -0. 02 mm、槽 j、内孔 e 至 ￠24. 8+0. 02 Omm ；
4)利用滚齿机进行滚齿，滚齿后再进行剃齿处理，剃齿精度达到6级精度；
5)剃齿后的齿轮在加工中心上，钻出四处￠30mm重孔i、六处￠10.5 mm通孔j、￠6-0. 02 -0. 03 mm 销孔 k ；
6)在易普森エ业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度57 63HRC，芯部硬度33 45HRC，渗层0. 5 0. 8，金相组织达到1-5级；
7)碳氮共渗处理后的齿轮加热至650-760°C，保温5-6小时，炉冷至280_320°C，保温3-5小时，再加热至650-690°C，保温32小时，以40°C /小时冷却至400°C，再以18 °C /小时，冷却至120°C ;热处理后再铰孔k至小6+0. 018 0mm；8)数控内圆磨床上精磨齿轮端面g至32.2+0. I 0mm、内孔e至25+0. 02 Omm ；
9)在平面磨床上精磨端面b至30+0.15 Omm ；
10)将加工成形的齿轮放入氮化炉内，然后升温至500°C 540°C，其中升温速度 80°C 120°C /小时，保证炉内真空度的范围为400-700pa ； (2)、然后通入氨气到氮化炉内，保持炉内温度在530°C _540°C，每分钟通入氨气1.6 2L，炉内真空度为460pa左右，时间为5. 5h ； (3)、然后升温至550°C _560°C，继续按每分钟I. 6 2L通入氨气，同时按每分钟I I. 5L通入氮气，按每分钟0. 2 0. 25L通入稀土溶液，炉内真空度为550pa左右，时间为3 4h ;
11)探伤、成品检验、清洗防锈包装、入库。
权利要求
1.一种发动机用正时齿轮制备方法，其特征在于，包括有以下操作步骤 1)浇注齿轮毛坯件，齿轮毛坯件中化学成分重量百分比为O.186%≤C≤O. 250%，O.20% ≤ Si ≤ I. 90%, O. 35% ≤ Mn ≤ I. 35%, O. 010% ≤ P ≤ O. 030%, O. 010% ≤ S ≤ O. 030%,6.50% ^ Cr ^ 8. 50%，痕量< B<0. 0018%，余量为铁及不可避免的杂质；浇注成型的齿轮毛坯件温度降至350°C，再加热至670-780°C，保温3_5小时，炉冷至300°C，保温3小时，再加热至650-760°C，保温10小时，以45°C /小时冷却至400°C，再以25°C /小时，冷却至150。。； 2)选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮的大端a至42±0.2mm、小端blO. 6+0. 05 0mm、外径 c 至 Φ 175. 6 O -O. 02 mm、槽 d、内孔 e 至 Φ 23. 5+0. 2 O mm ； 3)选择数控车床,刀具选择硬质合金刀,进行精车齿轮另一大端f至40+0.05 0mm、小端 g至 19.7+0.03 0mm、外径h 至 Φ 175. 6 O -O. 02 mm、槽 j、内孔 e 至 Φ24. 8+0. 02 Omm ； 4)利用滚齿机进行滚齿，滚齿后再进行剃齿处理，剃齿精度达到6级精度； 5)剃齿后的齿轮在加工中心上，钻出四处Φ30mm重孔i、六处Φ10.5 mm通孔j、Φ6-0. 02 -O. 03 mm 销孔 k ； 6 )在易普森工业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度57 63HRC，芯部硬度33 45HRC，渗层O. 5 O. 8，金相组织达到1-5级； 7)碳氮共渗处理后的齿轮加热至650-760°C，保温5-6小时，炉冷至280-320°C，保温3-5小时，再加热至650-690°C，保温32小时，以40°C /小时冷却至400。。，再以18°C /小时，冷却至120°C ;热处理后再铰孔k至Φ 6+0. 018 Omm ； 8)数控内圆磨床上精磨齿轮端面g至32.2+0. I 0mm、内孔e至Φ 25+0. 02 Omm ； 9)在平面磨床上精磨端面b至30+0.15 Omm ； 10)将加工成形的齿轮放入氮化炉内，然后升温至500°C 540°C，其中升温速度80°C 120°C /小时，保证炉内真空度的范围为400-700pa ； (2)、然后通入氨气到氮化炉内，保持炉内温度在530°C _540°C，每分钟通入氨气1.6 2L，炉内真空度为460pa左右，时间为5. 5h ； (3)、然后升温至550°C _560°C，继续按每分钟I. 6 2L通入氨气，同时按每分钟I I. 5L通入氮气，按每分钟O. 2 O. 25L通入稀土溶液，炉内真空度为550pa左右，时间为3 4h ; 11)探伤、成品检验、清洗防锈包装、入库。
2.根据权利要求I所述发动机用正时齿轮制备方法，其特征在于，在易普森工业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度60HRC，芯部硬度39HRC，渗层O. 6，金相组织达到3级。
全文摘要
本发明公开了一种发动机用正时齿轮制备方法，包括有以下操作步骤1)选择材质为20CrMnTi的锻件，将锻件放入正火炉中，控制温度900℃-930℃，加热时间3h；2)选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮的大端a至42±0.2mm、小端b10.6+0.05 0mm、外径c至φ175.60-0.02mm、槽d、内孔e至φ23.5+0.2 0mm；3)选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮另一大端f至40+0.05 0mm、小端g至19.7+0.03 0mm、外径h至φ175.60-0.02mm、槽j、内孔e至φ24.8+0.02 0mm；4)利用滚齿机进行滚齿，滚齿后再进行剃齿处理，剃齿精度达到6级精度；5)剃齿后的齿轮在加工中心上，钻出四处φ30mm重孔i、六处φ10.5mm通孔j、φ6-0.02-0.03mm销孔k。本发明在啮合过程中无轴向分力，重叠系数大，使用性能好，噪音小，承载能力强，传动平稳、效率高，抗弯强度大。
文档编号C22C38/18GK102950441SQ20121042223
公开日2013年3月6日 申请日期2012年10月27日 优先权日2012年10月27日
发明者姜国松 申请人:富莱茵汽车部件有限公司