[发明专利]一种齿轮箱输出轴的模锻方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车零部件的模锻方法，尤其是涉及一种齿轮箱输出轴的模锻方法。

背景技术

目前，生产减速机输出轴用空气锤胎模锻造，其生产工艺如下：购买原材料；下料；加热；将加热的毛坯放到空气锤型砧上拔长、滚圆、整形后，直接在空气锤上用活动的胎模锻造，空气中冷却到室温；机床粗加工；调质热处理；机床精加工；成品。中国专利公开了一种减速机用输出轴的锻造方法（公开号：CN102990289A），包括以下步骤：a、浇注圆柱形坯料步骤：圆柱形坯料中各化学组分的重量百分比为：碳0.26-0.36%、锰1.05-1.50%、硅0.35-0.60%、磷≤0.034%、硫≤0.0360%、铬0.450-0.65%、钼0.003-0.006%、镍0.001-0.025%、钒0.005-0.015%、铜0.008-0.025%，基质为铁；浇注成型的坯体温度降至290℃，再加热至650-760℃，保温5-6小时，炉冷至280-320℃，保温3-5小时，再加热至650-690℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以18℃/小时，冷却至120℃；b、锻造步骤：1）、选用直径为70圆钢，利用剪切机进行下料，剪切后毛坯件长度122.5mm；2）、将步骤1）的毛坯件放入中频加热炉加热，加热温度1120-1180℃，保持加热时间9.2min；将步骤2）得到工件，进行分料；4）、将分料后的工件放入摩压机中安装在型模具上，利用成型模具热锻工件；温度900℃，压力1600T；5）、将热锻后的工件，放入冲床中进行切边、热校处理；c、热处理步骤：将热校处理后的工件加热到900-950℃，再放入到200-300℃盐浴保温2-3小时等温淬火，再加热到330-380℃，保温2-3小时回火处理；d、将热处理后的工件抛丸处理；e、将抛丸处理的零件包装。但是这种方法在加热具有多个凸台的输出轴时，热处理会较不完全，输出轴内的应力会受热不均，导致使用寿命较短，容易发生断裂。

发明内容

本发明是提供一种齿轮箱输出轴的模锻方法，其主要是解决现有技术所存在的锻造方法在加热具有多个凸台的输出轴时，热处理会较不完全，输出轴内的应力会受热不均，导致使用寿命较短，容易发生断裂等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的一种齿轮箱输出轴的模锻方法，其特征在于所述的方法包括：

a．选用20MnCr5合金钢坯料，用半自动带锯床进行下料，坯料的直径为90-110mm；

b．将坯料投入到天然气加热炉中进行加热处理；

c．将加热后的坯料投入到电液模锻锤压机，利用锻模进行模锻，模锻后第一外径Φ1为122-125mm，第二外径Φ2为104-107mm，第三外径Φ3为61-65mm，第四外径Φ4为54-57m，其输出轴坯料的凸台厚度为27-30mm，总长度为395-400mm，终锻的温度为850-1000℃；

d．将模锻后的输出轴坯料投入到等温正火炉中先进行高温正火处理，温度为920-940℃，再进行等温处理，温度为620-640℃，正火处理完毕后进行快速冷却，冷却时间为4-6分钟；

e．将正火处理完的输出轴坯料投入到履带式喷丸机内进行喷丸处理，直到输出轴坯料表面无缺陷和氧化皮；

f．对输出轴坯料进行粗车、粗打中心孔、粗车外圆、车总长、精打中心孔、车另一端外径，最后出成品齿轮箱输出轴。

现有技术一般都是采取一次性加热或一次性降温，这样会导致输出轴各部位受热不均。而本发明采用多道热处理工序对坯料进行模锻处理，使得输出轴各部位的应力保持一致，不会产生金相突变。

作为优选，所述的步骤b中在天然气加热炉的加热处理包括：先将坯料加热到1160-1180℃，然后急速降温到1000℃，降温速率为5℃/s，再将坯料加热到1190-1210℃，然后急速降温到1100℃，降温速率为5℃/s，最后将坯料加热到1220-1230℃，保温。本发明通过三次急速加热和两次急速降温，使得坯料在加热时不至于过快地达到加热顶点，使其具有一定的适应温度的能力，这样会使得输出轴本体与凸台都会受热均匀，保证一致性。

作为优选，所述的步骤b中当坯料温度过低时，先停止生产，调高炉温和减慢加热节拍，坯料隔离后再进行返工处理；当坯料温度过高时，停止生产，调低炉温和加快加热节拍，坯料直接报废。