[发明专利]一种提高汽车半轴疲劳寿命的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车半轴加工方法，特别涉及一种提高汽车半轴疲劳寿命的工艺方法。

背景技术

汽车半轴的扭转疲劳寿命是汽车半轴的一个关键的性能指数，而对半轴进行淬火热处理能够较大的提高汽车半轴的扭转疲劳寿命。现有汽车半轴机加工工艺：毛坯调质处理→车加工→花键铣→中频淬火→2小时回火→车端面和钻连接孔。经过这样的工艺方法之后，半轴花键处应力较集中，花键部位强度不足，在进行扭转疲劳试验时往往无法达到客户要求，花键部位容易断裂。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种提高汽车半轴疲劳寿命的工艺方法，能够克服现有汽车半轴加工工艺花键处应力较集中的缺点，提高汽车半轴的扭转疲劳性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明一种提高汽车半轴疲劳寿命的工艺方法，包括以下步骤：

1)锻造：将棒料锻造加工形成汽车半轴毛坯；

2)毛坯调质处理：将步骤1)得到的汽车半轴毛坯进行调质处理，调制工艺参数为：淬火温度为840～860℃，淬火介质为油冷；回火温度为600～640℃，回火保温时间为1小时，冷却介质为空气；

3)车加工：以步骤2)得到的汽车半轴毛坯的两端中心孔作为定位基准，进行外圆车削加工，得到汽车半轴；

4)花键铣：对步骤3)得到的汽车半轴进行花键铣加工，花键齿根圆角为R0.25mm，并通过修磨花键滚刀，加大花键齿根圆角，花键齿根圆角由R0.25mm加大到R0.45mm；

5)中频淬火：应用EFD中频淬火机床以及带有导磁体的感应器对步骤4)得到的汽车半轴的感应淬火区进行中频感应淬火，中频淬火工艺参数：淬火移动速度为350mm/min，淬火温度为800～900℃，淬火液溶度为3％～5％，淬火液温度为10～40℃，淬火液PH值为7.5～9.5，淬火液喷射量为100L/min；

6)回火：将步骤5)得到的汽车半轴放入回火炉进行低温回火，回火温度为200℃，保温时间为6小时；

7)冷处理：将步骤6)得到的汽车半轴放进-20℃～-30℃的保温箱内，保温50小时；

8)车端面和钻连接孔：以步骤7)得到的汽车半轴两端中心孔为基准，车削大端面，并钻8个连接孔。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明一种提高汽车半轴疲劳寿命的工艺方法，通过改进现有技术中花键铣工序和回火工序，克服现有汽车半轴加工工艺花键处应力较集中的缺点，以及增加冷处理工序，增强了花键部位的强度，提高汽车半轴的扭转疲劳性能以及产品质量，同时降低了汽车半轴的售后三包费用成本。

附图说明

图1为本发明汽车半轴示意图。

图2为本发明汽车半轴花键示意图。

图中：1、感应淬火区，2、花键，21、花键齿根，3、大端面，4、连接孔。

具体实施方式

实施例：

本发明一种提高汽车半轴疲劳寿命的工艺方法，步骤如下：

首先将棒料锻造加工形成汽车半轴毛坯。然后将汽车半轴毛坯进行调质处理，调质硬度HB229～269，具体调制工艺参数为：淬火温度为840～860℃，淬火介质为油冷；回火温度为600～640℃，回火保温时间为1小时，冷却介质为空气。以调制后的汽车半轴毛坯的两端中心孔作为定位基准，根据尺寸要求进行外圆车削加工，得到汽车半轴。对汽车半轴进行花键2铣加工，花键齿根21圆角为R0.25mm，并通过修磨花键滚刀，加大花键齿根21圆角，使花键齿根21圆角由R0.25mm加大到R0.45mm，降低花键齿根21的应力集中。应用EFD中频淬火机床以及带有导磁体的感应器对汽车半轴的感应淬火区1进行中频感应淬火，中频淬火工艺参数：淬火移动速度为350mm/min，淬火温度为800～900℃，淬火液溶度为3％～5％，淬火液温度为10～40℃，淬火液PH值为7.5～9.5，淬火液喷射量为100L/min，中频感应淬火后感应层深度为6.5mm～8.5mm，表面硬度≥HRC50。将汽车半轴放入回火炉进行低温回火，回火温度为200℃，保温时间为6小时。将汽车半轴放进-20℃～-30℃的保温箱内，保温50小时，通过这样的冷处理，减低淬火应力，细化晶粒，提高强度，并提高汽车半轴的稳定性。最后，将汽车半轴两端中心孔为基准，车削大端面3，并钻8个连接孔4。

采用扭矩(+415.3，4153)Nm、频率3Hz的试验参数进行扭转疲劳试验，本发明制造的汽车半轴产品较现有技术生产的产品，半轴的扭转疲劳寿命能够由10～15万次提升到30万次以上。