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    汽车齿轮加工工艺及精加工齿轮方案
    时间:2015-03-05来源:热处理商务网

    随着汽车行业的迅速发展,很多加工汽车零部件的机械加工厂也加大了生产量,如汽车齿轮,齿轮轴等零部件。下面简述了汽车零部件的加工工艺及材料的选择,和如何批量加工汽车齿轮。


    一、汽车齿轮的材质及性能


    目前,每辆汽车中通常有18-30个齿部,齿轮作为汽车行业主要的基础传动元件,其质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。并且齿轮的作用不同,选择的齿轮材料也不同,如汽车变速箱齿轮,驱动桥主动齿轮,驱动器差速齿轮等常采用20CrMoTi,20CrMo材料;汽车曲轴齿轮常采用35、40、45或 40Cr材料。为了使汽车齿轮在使用过程中,获得较高的硬度,强度和弯曲疲劳强度和接触疲劳强度(抗疲劳点蚀),常热处理工艺来提高齿轮的硬度,耐磨性和 抗疲劳强度。


    二、汽车齿轮的热处理工艺


    汽车齿轮常采用的热处理工艺有正火,调质,渗碳等工艺,其中正火 是在加工零部件之前,为了去除材料的内应力和增加材料的硬度;调质和渗碳一般在齿轮粗加工之后,为了得到高的表面硬度、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,借以延长零件的使用寿命。对于不同的材质选择不同的热处理工艺,其中重要齿轮(如变速箱车轮 20CrMoTi材质)需渗碳之后淬火、回火热处理,以提高耐磨性和疲劳抗力。为保证心部有足够的强度及韧性,材料的淬透性要求较高,心部硬度应在 35~45HRC,表面硬度在58-64HRC。


    三、汽车齿轮的机械加工工艺及加工齿轮的刀具选择


    以上介绍了汽车变速箱车轮20CrMoTi材质的热处理工艺,在此就简单介绍一下变速箱齿轮20CrMoTi材质的加工工艺路线:下料—锻造—正火—粗加工—渗碳—淬火+低温回火—精加工—喷丸—磨削—装配。20CrMoTi 材质的齿轮经过热处理之后的硬度在58-64HRC,其他材质的齿轮经过热处理后的硬度一般也在HRC45以上,并且在热处理时难免会出现变形问题,无疑 是给精加工再次制造麻烦,故在精加工时选择正确的刀具材料就显得尤为重要,原因在于汽车齿轮不仅要求精度高,而且质量高,并且批量生产时还需保证加工效率。


    目前,市场上有三种刀具材料,分别是涂层硬质合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具,涂层硬质合金刀具虽说硬度和强度在一定程度上高于为涂层的硬质合金刀具,但由于表面的耐磨层较薄,长时间的加工致使表面耐磨层用完之后,所表现出来的性能和未涂层的硬质合金刀具一样不耐磨。大批量加工时不建议选择涂层硬质合金刀具,影响加工效率,小量或少量加工齿轮时,在不影响加工效率的情况下,可选择合适的涂层硬质合金刀具。


    陶瓷刀具就不用说了,脆性大,不能断续切削众所周知,并且适合精加工工件硬度在HRC45-55之间,所以在没有断续切削,余量小时选择陶瓷刀具较经济。立方氮化硼刀具相较于以上两种刀具,不仅硬度,强度高,而且耐磨性好,虽说传统的立方氮化硼刀具脆性大是不争的事实,但相较于陶瓷刀具来说还是具有一定的抗冲击性能。