[发明专利]轻量化无飞边的传动轴端面齿突缘叉锻件及其加工方法

说明书

本发明公开了轻量化无飞边的传动轴端面齿突缘叉锻件及其加工方法，包括端面齿突缘叉锻件基体和熔覆层。本发明中采用铝合金材料作为基体主要材料，可有效保证传动轴端面齿突缘叉锻件的轻量化处理，可有效加强轻量化无飞边的传动轴端面齿突缘叉锻件的表面耐磨性能；本发明端齿突缘叉，不但从前端的锻造入手，做到轻量化无飞边；后续的加工过程中，其加工工艺也进行优化调整，使其结构、工艺得到极大提升，采用的是封闭模锻造，一次成型，无飞边，毛坯成型后不存在切边变形，提高了精加工的效率；采用激光熔覆技术在端面齿突缘叉锻件表面制备熔覆层，可有效提高端面齿突缘叉锻件表面显微硬度和耐磨性能。

技术领域

本发明涉及端面齿突缘叉技术领域，更具体地说，本发明涉及轻量化无飞边的传动轴端面齿突缘叉锻件及其加工方法。

背景技术

作为传递扭矩的传动轴广泛的应用于各种领域中，包括冷却塔、抽油机、航空航天、建筑以及汽车领域之中。而对于汽车最重要的动力系统，动力从发动机产生经由变速箱、离合器、传动轴以及主减速器最终传递到驱动轮上。传统的金属传动轴具有重量大、临界转速低、易磨损等局限性，将复合材料应用于传动轴之中不仅可以减轻其质量，同时还可以达到采用传统金属材料制造的传动轴所不能满足的性能要求；自从铝合金材料价格变得亲民化后，将铝合金材料应用于汽车领域之中便是理所应当的事情。

突缘叉作为传动轴两端的连接法兰，目前市场上有三种结构：方盘突缘叉、圆盘突缘叉和端齿突缘叉。端面齿突缘叉连接是一种依靠端面齿相互啮合，配以四个螺栓锁紧的固定方式。国外的端面齿定心联接则相对开发较早且趋于成熟，规格比较规范，中、重型系列加起来就三、四种接口，常用的就两种接口，采用ISO12667标准设计，非常利于标准化生产及安装。端面齿突缘叉由于标准化程度高，连接强度高且安装方便，被各大主机厂所接受。现端面齿法兰已成为国际标准。此标准规定了法兰齿形，统一了法兰类型，增强了通用性，并迎来了广阔的市场。

但是现有的轻量化传动轴端面齿突缘叉锻件，其耐磨性能不佳，在使用过程容易发生磨损。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供轻量化无飞边的传动轴端面齿突缘叉锻件及其加工方法。

轻量化无飞边的传动轴端面齿突缘叉锻件，包括端面齿突缘叉锻件基体和熔覆层；所述熔覆层设于端面齿突缘叉锻件基体表面，所述熔覆层与端面齿突缘叉锻件基体的重量比为：1∶90～100，所述端面齿突缘叉锻件基体按照重量百分比计算包括：2.0～2.2％的铝粉、9.2～9.6％的氧化铜粉，其余为铝合金。

进一步的，所述熔覆层的熔覆料按照重量百分比计算包括：6.6～7.6％的碳化钛、5.4～6.4％的碳化钨，其余为Ni60A。

进一步的，所述熔覆层与端面齿突缘叉锻件基体的重量比为：1∶90，所述端面齿突缘叉锻件基体按照重量百分比计算包括：2.0％的铝粉、9.2％的氧化铜粉，其余为铝合金；所述熔覆层的熔覆料按照重量百分比计算包括：6.6％的碳化钛、5.4％的碳化钨，其余为Ni60A。

进一步的，所述熔覆层与端面齿突缘叉锻件基体的重量比为：1∶100，所述端面齿突缘叉锻件基体按照重量百分比计算包括：2.2％的铝粉、9.6％的氧化铜粉，其余为铝合金；所述熔覆层的熔覆料按照重量百分比计算包括：7.6％的碳化钛、6.4％的碳化钨，其余为Ni60A。

进一步的，所述熔覆层与端面齿突缘叉锻件基体的重量比为：1∶95，所述端面齿突缘叉锻件基体按照重量百分比计算包括：2.1％的铝粉、9.4％的氧化铜粉，其余为铝合金；所述熔覆层的熔覆料按照重量百分比计算包括：7.1％的碳化钛、5.9％的碳化钨，其余为Ni60A。

进一步的，所述铝合金为6061-T6铝合金、6063铝合金、7075铝合金中的一种。

轻量化无飞边的传动轴端面齿突缘叉锻件的加工方法，具体加工步骤如下：