Resumo
Um processo de forjamento a frio para iniciar os dentes da face final da engrenagem, incluindo corte, recozimento, fabricação de tarugos, lubrificação de superfície, pré-forjamento de dentes e dentes de forjamento de precisão. Efeitos benéficos: A presente invenção comprime metal à temperatura ambiente, resultando em grãos metálicos finos com tamanho de grão 6 ou superior. Ao mesmo tempo, a eficiência da produção é bastante melhorada e a qualidade do produto é estável e confiável.
Descrição
Processo de forjamento a frio para partida dos dentes da extremidade da engrenagem
área técnica
A presente invenção refere-se a um processo de forjamento a frio para dentes frontais de uma engrenagem de partida.
Tecnologia de fundo
Atualmente, existem muitos tipos de engrenagens de partida no mercado, que têm sido amplamente utilizadas em motocicletas, mas os dentes da face final são basicamente usinados com fresamento tradicional. A rota de processo tradicional é o forjamento a quente do tarugo → torneamento do círculo externo e da face final → fresamento dos dentes da face final. Os métodos tradicionais de processamento apresentam desvantagens como baixa eficiência, consumo excessivo de energia, grandes investimentos em equipamentos e qualidade instável do produto. Cada turno pode produzir apenas cerca de 15 0 peças brutas, e o investimento em equipamentos e ferramentas de corte é muito grande (um total de 1 fresa custa 10.000 RMB e 4 fresadoras custam 80 W RMB). Além disso, há sérios desperdícios de matérias-primas (cerca de 0,15 kg de uma única peça bruta são desperdiçados) e, devido aos defeitos da própria peça bruta forjada a quente (como inclusões, fibras metálicas que não fluem suavemente, etc.), elas não podem ser compensados através de processamento posterior, o que representa um perigo oculto para a qualidade do produto. A engrenagem de partida é um tipo de mecanismo de partida que exige alta resistência para os dentes da face final e requisitos metalográficos extremamente elevados para o produto (com granulometria 6). Os métodos tradicionais de fabricação são difíceis de alcançar.
Sresumo da invenção
Objetivo da invenção: O objetivo da presente invenção é fornecer um processo de forjamento a frio para os dentes da face final de uma engrenagem de partida com alta eficiência de produção, qualidade estável e alta resistência.
Solução técnica: Um processo de forjamento a frio para partida dos dentes da face final da engrenagem, compreendendo as seguintes etapas:
a) Corte: utiliza-se para corte a serra CNC, com verticalidade menor ou igual a 0,3;
b) Recozimento: Um forno de recozimento a vácuo tipo poço é usado para extração a vácuo e recozimento com proteção de nitrogênio. Após o recozimento, a profundidade da descarbonetação por oxidação em um lado é menor ou igual a 0,1 milímetros, e a dureza do material após o recozimento é HB113-120;
c) Fabricação do tarugo: utilização de torno instrumental para confecção do tarugo, com erro de altura controlado dentro de 0,3;
d) Lubrificação superficial: Realizar desengorduramento, lavagem ácida, lavagem com água, fosfatação, resfriamento de ar e tratamento de saponificação no tarugo na etapa c;
e) Dentes pré-forjados: utilizando prensa hidráulica de 2000KN para extrusão, com força de extrusão de 200T e erro de divisão igual do dente dentro de 0,05;
f) Dentes forjados de precisão: usando uma prensa hidráulica de 2000KN para extrusão, com uma força de extrusão de 200T, um erro de altura do dente inferior a 0,05 na face final, uma rugosidade da superfície do dente de 1,6, uma dureza de HB150-180 após a extrusão e uma velocidade de extrusão maior ou igual a 8 peças/min.
A taxa de aquecimento de recozimento descrita na etapa b é inferior a 150 graus/h, e a taxa de resfriamento é inferior a 50 graus/h; Pré bombeamento a vácuo, preenchimento com gás nitrogênio após cada bombeamento, com pressão maior ou igual a 0,01MPa; A estrutura metalográfica recozida consiste em esferas F+P, com graus variando de 4 a 6.
A lubrificação superficial descrita na etapa d inclui as seguintes etapas:
a) Desengorduramento químico: Adicione 60-100g/L de hidróxido de sódio ao tarugo 60-80g/L de carbonato de sódio 25-80g/L de fosfato de sódio e 10-15g/L de sódio solução de silicato, temperatura de tratamento maior ou igual a 85 graus, tempo de tratamento 15-25 minutos;
b) Enxaguar com água corrente;
c) Lavagem ácida: Coloque o tarugo em uma solução de 120-180g/L de ácido sulfúrico e 8-10g/L de cloreto de sódio para lavagem ácida. A temperatura de lavagem ácida é de 65-75 graus e o tempo de lavagem ácida é de 5-10 minutos;
d) Lavagem com água corrente: evita que a solução de lavagem ácida adsorvida na superfície do tarugo seja transportada para a próxima solução de fosfatação, o que afeta o efeito de fosfatação;
e) Lavagem com água quente: pré-aquecimento antes da fosfatização;
f) Tratamento de fosfatização: Colocar a matéria-prima que foi lavada com ácido e lavada com água em uma solução de óxido de zinco 9g/L e ácido fosfórico 23mg/L para tratamento de fosfatização. A acidez total da solução é de 16-20 pontos, a acidez livre é de 2,5-4,5 pontos, a temperatura é de 85-90 graus e o tempo de tratamento é de 30-40 minutos ;
g) Refrigeração a ar;
h) Saponificação: Após derreter a solução de saponificação, mergulhe o tarugo na solução de saponificação e puxe-o para resfriamento ao ar, depois mergulhe e puxe novamente. Repita esse processo 3-4 vezes antes de resfriar o ar novamente.
Efeitos benéficos: A presente invenção comprime metal à temperatura ambiente, resultando em grãos metálicos finos com tamanho de grão 6 ou superior. Ao mesmo tempo, a eficiência da produção é bastante melhorada e a qualidade do produto é estável e confiável.
Método de implementação específico
A presente invenção será explicada adicionalmente em conjunto com as modalidades.
Rota do processo de invenção: corte → recozimento → lubrificação de superfície → dentes pré-forjados → dentes forjados de precisão
A eficiência de produção deste método de produção foi bastante melhorada, com cada turno capaz de produzir cerca de 5000 peças em bruto. O investimento em equipamentos e ferramentas é relativamente baixo (são necessários apenas uma prensa 18WRMB, dois conjuntos de moldes 2WRMB e algumas instalações auxiliares de suporte totalizando 20WRMB). Além disso, um único blank pode economizar cerca de 0,1kg de matéria-prima. Além disso, durante o processo de extrusão a frio, o metal sofre severa deformação, resultando em endurecimento a frio, e as fibras metálicas ficam intactas, melhorando muito o índice de resistência técnica e compensando os possíveis defeitos do próprio material da barra laminada a quente, garantindo a produção qualidade.
Corte: A serra de fita CNC é utilizada para corte, com perpendicularidade menor ou igual a 0.3.
Recozimento: Um forno de recozimento a vácuo tipo poço é usado para evacuar e proteger o recozimento com gás nitrogênio. Após o recozimento, a descarbonetação por oxidação de um lado é menor ou igual a 0,1 mm, e a dureza do material após o recozimento é HB113-120.
Requisito: 1. Taxa de aquecimento<150 ℃/h, cooling rate<50 ℃/h;
2. Pré-bombeamento a vácuo, preencha com gás nitrogênio após cada bombeamento, com pressão maior ou igual a 0 0,01Mpa;
3. A estrutura metalográfica recozida consiste em esferas F+P, com graus variando de 4 a 6
Confecção de tarugos: Realizada em torno instrumental, com erro de altura controlado dentro de 0.3.
Lubrificação de superfície:
a) Desengorduramento químico: Adicione 60-100g/L de hidróxido de sódio ao tarugo 60-80g/L de carbonato de sódio 25-80g/L de fosfato de sódio e 10-15g/L de sódio solução de silicato, temperatura de tratamento maior ou igual a 85 graus, tempo de tratamento 15-25 minutos;
b) Enxaguar com água corrente;
c) Lavagem ácida: Coloque o tarugo em uma solução de 120-180g/L de ácido sulfúrico e 8-10g/L de cloreto de sódio para lavagem ácida. A temperatura de lavagem ácida é de 65-75 graus e o tempo de lavagem ácida é de 5-10 minutos;
d) Lavagem com água corrente: evita que a solução de lavagem ácida adsorvida na superfície do tarugo seja transportada para a próxima solução de fosfatação, o que afeta o efeito de fosfatação;
e) Lavagem com água quente: pré-aquecimento antes da fosfatização;
f) Tratamento de fosfatização: Colocar a matéria-prima que foi lavada com ácido e lavada com água em uma solução de óxido de zinco 9g/L e ácido fosfórico 23mg/L para tratamento de fosfatização. A acidez total da solução é de 16-20 pontos, a acidez livre é de 2,5-4,5 pontos, a temperatura é de 85-90 graus e o tempo de tratamento é de 30-40 minutos ;
g) Refrigeração a ar;
h) Saponificação: Após derreter a solução de saponificação, mergulhe o tarugo na solução de saponificação e puxe-o para resfriamento ao ar, depois mergulhe e puxe novamente. Repita esse processo 3-4 vezes antes de resfriar o ar novamente.
Dentes pré-forjados: usando uma prensa hidráulica de 2000KN para extrusão, com uma força de extrusão de P=200T e um erro de divisão igual do dente dentro de 0,05.
Dentes forjados de precisão: usando uma prensa hidráulica de 2000KN para extrusão, com uma força de extrusão de P=200T, um erro de altura do dente inferior a 0,05 na face final, uma rugosidade da superfície do dente de 1,6 , uma dureza de HB150-180 após a extrusão e uma velocidade de extrusão maior ou igual a 8 peças/min. Após o teste, os grãos de metal após a extrusão mudaram, fazendo com que os grãos originalmente quase esféricos fossem alongados devido à deformação e organizados de maneira ordenada. A orientação dos grãos está ordenada, o que melhora a resistência à deformação e também torna as propriedades mecânicas anisotrópicas.
A prática comprovou que as principais características técnicas dos dentes da face final da engrenagem de partida após a extrusão são:
1. Tamanho de grão melhor que o nível 6
2. Propriedades mecânicas: σb Maior ou igual a 1300MPa σs Maior ou igual a 900MPa
3. Nível de cooperação: Nível 9
4. Durabilidade mecânica: Maior ou igual a 1 milhão de ciclos
Em resumo, a qualidade e o desempenho do eixo de partida produzido por forjamento a frio são confiáveis, a eficiência da produção é bastante melhorada e o custo é significativamente reduzido, o que pode atender às necessidades dos clientes.
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