一种短节距精密链轮的制造方法

摘要

本发明公开了一种短节距精密链轮的制造方法，包括如下步骤（a）链轮形状设计；（b）模具制作；（c）模具装配；（d）选择链轮配料；（e）混合配料；（f）压制成坯；（g）烧结；（h）切削毛坯；（i）铣齿形；（j）参照设计图纸检验毛坯的外观与尺寸；（k）热处理。铸造工具使用简单，多工艺处理毛坯，对毛坯外观与形状进行全面的处理，使得成型链轮精度高、质量优。模具与链轮一条线生产，使链轮的针对性强，在实际使用中功效明显，工作效率高，使用寿命长，从而有效的降低了成本。同时方便于根据不同的要求及用途铸造相应链轮，满足用户不同的需求。

主权项

一种短节距精密链轮的制造方法：其特征在于包括如下步骤：(a)链轮设计：了解链轮的用途、性能及工作条件，明确链轮在产品中的位置、功用及其技术要求，从而确定链轮参数：链轮齿数z＝31；链轮轮齿采用梯形状齿形，链轮轮齿节距P＝9.525mm；滚子直径D_r＝6.35mm；链轮分度圆直径D_f＝94.15mm；链轮齿根圆直径D_i＝87.80mm；链轮齿顶圆直径D_e＝99mm；链轮最大轮毂直径D_H＝80mm；根据确定的链轮各项参数绘制链轮的设计图纸；(b)模具制作：严格遵循链轮的参数以及链轮的设计要求，设计链轮模具，并采用如下步骤制造所述链轮模具：①下料：选取Cr12MoV钢作为模具的原料，用轧制的方法将其制成矩形棒料；②锻造：将矩形棒料锻造成较大的矩形毛坯；③退火：对锻造后的毛坯进行退火，消除锻造后的毛坯的内应力；④车床加工成模；⑤热处理模具：淬火、回火处理模具，检查硬度HRC在56‑60之间；⑥磨模具平面；⑦磨模具内孔；⑧精加工模具：采用手工研磨模具刃口；⑨测量成型模具：测量成型模具的各项尺寸，确保与模具设计误差在0.1mm以内；(c)模具装配；(d)选择链轮配料：选择45Mn为主配料，并混入少量其他副配料，组成制造链轮的原料；根据链轮的特点，制定各配料的质量份为：45Mn粉质量份为95‑99，钒粉质量份为1‑1.5，钨粉质量份为0.5‑1，硼粉质量份为0.1‑0.5；(e)混合配料：按链轮各配料的具体质量百分比及链轮的生产数量要求，合理称取各配料：45Mn粉、钒粉、钨粉、硼粉；依次加入双轴叶片混料机，进行混料作业250‑300min，待混料均匀成型后，取出混料确保无其他杂质混入，并清理双轴叶片混料机；(f)压制成坯：根据链轮设计的各项参数，计算每个链轮所需的混料量，并准确称取一个链轮的混料量，先将称取的混料置于所述模具内，然后采用双柱液压机压制混料，双柱液压机将液体静压力施加给混料，实现配料在模具内自动移粉，使混料在模具内均匀分布，最后压制成毛坯；(g)烧结：将所述毛坯置于烧结炉内烧结，经低温预烧阶段、中温升温烧结阶段、高温保温阶段完成烧结过程，保温阶段温度在1100‑1120℃，烧结25‑30min，然后以0.4℃/s冷却，在650‑400℃内则以1.5℃/s冷却，完成所述毛坯烧结；(h)切削所述毛坯：严格按照链轮设计图纸，比对所述毛坯的规格尺寸与设计图纸中链轮的各项参数，确定所需铣齿的量及位置；首先用三爪卡盘将所述毛坯固定于车床，然后采用如下步骤切削链轮：①平端面；②粗车外圆；③钻中心孔；④拉孔；⑤粗车端面；⑥精车外圆；⑦精车端面；⑦清洗所述毛坯去毛刺和倒角；⑧检验所述毛坯；(i)铣齿形：参照链轮设计图纸，采用铣刀对所述毛坯进行铣齿；铣齿之前，在机床上安装固定胎具，根据链轮直径大小在所述毛坯上放置伞形支架，用以加固铣齿时的刚性和平稳性，然后比对所述毛坯的规格尺寸与设计图纸中链轮的各项参数，确定所需铣齿的量及位置；待铣齿完成后，清洗所述毛坯，检验齿形规格尺寸，确保与设计参数的误差范围在0.05mm以内；(j)参照设计图纸检验所述毛坯的外观与尺寸；(k)热处理：将所述毛坯在淬火炉中加热，升温至727‑912℃，然后在水中快速冷却；接着对所述毛坯重新加热升温至757‑962℃，经保温5h后，将毛坯置于油环境中冷却成成型链轮；待检测强度要求在40‑50HRC范围内后，清洗链轮后入仓。