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汽車齒輪的加工工藝及發展趨勢

來源:     閱讀次數:     發布時間:2017-10-10

齒輪是汽車行業主要的基礎傳動元件,通常每輛汽車中有18~30個齒部,齒輪的質量直接影響汽車的噪聲、平穩性及使用壽命。齒輪加工機床是一種復雜的機床系統,是汽車行業的要害設備,世界上各汽車制造強國如美國、德國和日本等也是齒輪加工機床制造強國。

  據統計,我國80%以上的汽車齒輪由國產制齒裝備加工完成。同時,汽車工業消費了60%以上的齒輪加工機床,汽車工業將一直是機床消費的主體。

  齒輪加工工藝

  1.鍛造制坯

  熱模鍛仍然是汽車齒輪件廣泛使用的毛坯鍛造工藝。近年來,楔橫軋技術在軸類加工上得到了大范圍推廣。這項技術非凡適合為比較復雜的階梯軸類制坯,它不僅精度較高、后序加工余量小,而且生產效率高。

  2.正火

  這一工藝的目的是獲得適合后序齒輪切削加工的硬度和為最終熱處理做組織預備,以有效減少熱處理變形。所用齒輪鋼的材料通常為20CrMnTi,一般的正火由于受人員、設備和環境的影響比較大,使得工件冷卻速度和冷卻的均勻性難以控制,造成硬度散差大,金相組織不均勻,直接影響金屬切削加工和最終熱處理,使得熱變形大而無規律,零件質量無法控制。為此,采用等溫正火工藝。實踐證實,采用等溫正火有效改變了一般正火的弊端,產品質量穩定可靠。

  3.車削加工

  為了滿足高精度齒輪加工的定位要求,齒坯的加工全部采用數控車床,使用機械夾緊不重磨車刀,實現了在一次裝夾下孔徑、端面及外徑加工同步完成,既保證了內孔與端面的垂直度要求,又保證了大批量齒坯生產的尺寸離散小。從而提高了齒坯精度,確保了后序齒輪的加工質量。另外,數控車床加工的高效率還大大減少了設備數量,經濟性好。

  4.滾、插齒

  加工齒部所用設備仍大量采用普通滾齒機和插齒機,雖然調整維護方便,但生產效率較低,若完成較大產能需要多機同時生產。隨著涂層技術的發展,滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍非常方便地進行,經過涂鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命,一般能提高90%以上,有效地減少了換刀次數和刃磨時間,效益顯著。

  5.剃齒

  徑向剃齒技術以其效率高,設計齒形、齒向的修形要求易于實現等優勢被廣泛應用于大批量汽車齒輪生產中。公司自1995年技術改造購進意大利公司專用徑向剃齒機以來,在這項技術上已經應用成熟,加工質量穩定可靠。

  6.熱處理

  汽車齒輪要求滲碳淬火,以保證其良好的力學性能。對于熱后不再進行磨齒加工的產品,穩定可靠的熱處理設備是必不可少的。公司引進的是德國勞易公司的連續滲碳淬火生產線,獲得了滿足的熱處理效果。

  7.磨削加工

  主要是對經過熱處理的齒輪內孔、端面、軸的外徑等部分進行精加工,以提高尺寸精度和減小形位公差。

  齒輪加工采用節圓夾具定位夾緊,能有效保證齒部與安裝基準的加工精度,獲得滿足的產品質量。

  8.修整

  這是變速器、驅動橋齒輪裝配前對齒部進行磕碰毛刺的檢查清理,以消除它們在裝配后引起噪聲異響。通過單對嚙合聽聲音或在綜合檢查儀上觀察嚙合偏差來完成。制造公司生產的變速器中殼體零件有離合器殼、變速器殼和差速器殼。離合器殼、變速器殼是承重零件,一般采用壓鑄鋁合金經專用模具壓鑄而成,外形不規則、較復雜,一般工藝流程是銑結合面→加工工藝孔和連接孔→粗鏜軸承孔→精鏜軸承孔和定位銷孔→清洗→泄漏試驗檢測。

 

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