Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN113789431A - 一种谐波柔轮的制造方法 - Google Patents

一种谐波柔轮的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113789431A
CN113789431A CN202111013012.4A CN202111013012A CN113789431A CN 113789431 A CN113789431 A CN 113789431A CN 202111013012 A CN202111013012 A CN 202111013012A CN 113789431 A CN113789431 A CN 113789431A
Authority
CN
China
Prior art keywords
harmonic
flexible gear
blank
treatment
room temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111013012.4A
Other languages
English (en)
Inventor
石年平
邹安炳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Qunjian Precision Machine Co ltd
Original Assignee
Guizhou Qunjian Precision Machine Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Qunjian Precision Machine Co ltd filed Critical Guizhou Qunjian Precision Machine Co ltd
Priority to CN202111013012.4A priority Critical patent/CN113789431A/zh
Publication of CN113789431A publication Critical patent/CN113789431A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/78Combined heat-treatments not provided for above
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/14Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/773Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/04Hardening by cooling below 0 degrees Celsius
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/32Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明公开一种谐波柔轮的制造方法,该方法中谐波柔轮的材料选用马氏体型沉淀硬化钢17‑4PH,加工谐波柔轮的工艺为:齿坯粗加工→固溶处理→齿坯半精加工→深冷处理→齿坯精加工→调整处理→齿形加工→时效硬化处理。本发明将谐波柔轮的材料由30CrMnSiA或40CrNiMoA更换为马氏体型沉淀硬化钢17‑4PH,齿坯粗加工后经固溶处理,基体硬度可达25~30HRC;齿坯半精加工后经深冷处理,可使材料组织均匀、细化和致密,降低薄壁齿坯精加工变形和应力,从而保证齿坯精加工尺寸稳定性;齿坯精加工后经调整处理,可进一步细化材料组织并使材料组织的均匀性再次得到提高,从而提高其冲击韧性。

Description

一种谐波柔轮的制造方法
技术领域
本发明涉及一种谐波柔轮的制造方法,属于谐波齿轮制造技术领域。
背景技术
谐波齿轮传动是利用柔性齿轮所产生的可控弹性变形波来传递运动或动力的一种齿轮传动方式,主要包括柔轮、刚轮和波发生器三个基本构件。在这三个基本构件中,谐波柔轮是强度最低的零件,因为谐波柔轮是一种薄壁零件,在谐波齿轮传动中,它是在反复弹性变形的状态下工作的,不但受到波发生器变形而带来的弯曲应力,而且柔轮体还受到齿轮啮合力弯矩的影响,以及扭矩造成的扭转失稳。
现有技术中,谐波柔轮普遍采用30CrMnSiA或40CrNiMoA材料经调质处理后制造而成;30CrMnSiA调质处理后的抗拉强度和屈服强度分别为1080MPa和835MPa,40CrNiMoA调质处理后的抗拉强度和屈服强度分别为980MPa和835MPa;其主要缺点是:材料抗拉强度和屈服强度较低,制成的谐波柔轮使用中承载能力较低,容易出现疲劳断裂,使用寿命较短。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种谐波柔轮的制造方法,该方法通过更换谐波柔轮材料及改进制造工艺,大幅度提高材料抗拉强度和屈服强度,以克服现有技术中谐波柔轮承载能力低、易疲劳断裂和使用寿命短的不足。
本发明是这样构成的:一种谐波柔轮的制造方法,所述谐波柔轮的材料选用马氏体型沉淀硬化钢17-4PH,加工谐波柔轮的工艺为:齿坯粗加工→固溶处理→齿坯半精加工→深冷处理→齿坯精加工→调整处理→齿形加工→时效硬化处理。
上述方法中,所述固溶处理按以下步骤完成:将完成粗加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉中,以8~10℃/分钟的升温速率将粗加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至1020~1060℃,保温100~120分钟后,在25秒以内快速转入30~50℃的光亮淬火油中冷却至室温,固溶处理后齿坯硬度25~30HRC。
上述方法中,所述调整处理按以下步骤完成:将完成精加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉内,以5~10℃/分钟的升温速率将精加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至800~830℃,保温300~360分钟后出炉空冷至室温。
上述方法中,所述深冷处理按以下步骤完成:将完成半精加工后的谐波柔轮齿坯放入深冷处理设备中,以2℃~4℃/分钟的降温速率将半精加工后的谐波柔轮齿坯从室温降至-65~-85℃,保温180~240分钟后,从深冷处理设备中取出恢复至室温。
上述方法中,所述时效硬化处理按以下步骤完成:将谐波柔轮放入真空炉内,以2~4℃/分钟的升温速率将谐波柔轮从室温升至180~200℃,保温8~10分钟;再以2~4℃/分钟的升温速率升至380~400℃,保温20~30分钟;最后以1~2℃/分钟的升温速率升至480~500℃,保温120~180分钟后出炉空冷至室温。
由于采用了上述技术方案,本发明的优点在于:本发明将谐波柔轮的材料由30CrMnSiA或40CrNiMoA更换为马氏体型沉淀硬化钢17-4PH,齿坯粗加工后经固溶处理,基体硬度可达25~30HRC;齿坯半精加工后经深冷处理,可使材料组织均匀、细化和致密,降低薄壁齿坯精加工变形和应力,从而保证齿坯精加工尺寸稳定性;齿坯精加工后经调整处理,可进一步细化材料组织并使材料组织的均匀性再次得到提高,从而提高其冲击韧性;完成齿形加工的薄壁谐波柔轮,再经时效硬化处理后,硬度可达38~42HRC,抗拉强度可达1600~1650MPa,屈服强度可达1420~1510MPa。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
本发明的实施例:一种谐波柔轮的制造方法,所述谐波柔轮的材料选用马氏体型沉淀硬化钢17-4PH,加工谐波柔轮的工艺为:齿坯粗加工→固溶处理→齿坯半精加工→深冷处理→齿坯精加工→调整处理→齿形加工→时效硬化处理。
本实施例中,所述固溶处理按以下步骤完成:将完成粗加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉中,以8℃/分钟的升温速率将粗加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至1020℃,保温100分钟后,在25秒以内快速转入30℃的光亮淬火油中冷却至室温,固溶处理后齿坯硬度25HRC。
本实施例中,所述深冷处理按以下步骤完成:将完成半精加工后的谐波柔轮齿坯放入深冷处理设备中,以2℃/分钟的降温速率将半精加工后的谐波柔轮齿坯从室温降至-65℃,保温180分钟后,从深冷处理设备中取出恢复至室温。
本实施例中,所述调整处理按以下步骤完成:将完成精加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉内,以5℃/分钟的升温速率将精加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至800℃,保温300分钟后出炉空冷至室温。
本实施例中,所述时效硬化处理按以下步骤完成:将谐波柔轮放入真空炉内,以2℃/分钟的升温速率将谐波柔轮从室温升至180℃,保温8分钟;再以2℃/分钟的升温速率升至380℃,保温20分钟;最后以1℃/分钟的升温速率升至480℃,保温120分钟后出炉空冷至室温。
实施例2
本发明的实施例:一种谐波柔轮的制造方法,所述谐波柔轮的材料选用马氏体型沉淀硬化钢17-4PH,加工谐波柔轮的工艺为:齿坯粗加工→固溶处理→齿坯半精加工→深冷处理→齿坯精加工→调整处理→齿形加工→时效硬化处理。
本实施例中,所述固溶处理按以下步骤完成:将完成粗加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉中,以9℃/分钟的升温速率将粗加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至1040℃,保温110分钟后,在25秒以内快速转入40℃的光亮淬火油中冷却至室温,固溶处理后齿坯硬度28HRC。
本实施例中,所述深冷处理按以下步骤完成:将完成半精加工后的谐波柔轮齿坯放入深冷处理设备中,以3℃/分钟的降温速率将半精加工后的谐波柔轮齿坯从室温降至-75℃,保温200分钟后,从深冷处理设备中取出恢复至室温。
本实施例中,所述调整处理按以下步骤完成:将完成精加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉内,以8℃/分钟的升温速率将精加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至820℃,保温360分钟后出炉空冷至室温。
本实施例中,所述时效硬化处理按以下步骤完成:将谐波柔轮放入真空炉内,以3℃/分钟的升温速率将谐波柔轮从室温升至190℃,保温9分钟;再以3℃/分钟的升温速率升至390℃,保温25分钟;最后以1℃/分钟的升温速率升至490℃,保温160分钟后出炉空冷至室温。
实施例3
本发明的实施例:一种谐波柔轮的制造方法,所述谐波柔轮的材料选用马氏体型沉淀硬化钢17-4PH,加工谐波柔轮的工艺为:齿坯粗加工→固溶处理→齿坯半精加工→深冷处理→齿坯精加工→调整处理→齿形加工→时效硬化处理。
本实施例中,所述固溶处理按以下步骤完成:将完成粗加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉中,以10℃/分钟的升温速率将粗加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至1060℃,保温120分钟后,在25秒以内快速转入50℃的光亮淬火油中冷却至室温,固溶处理后齿坯硬度30HRC。
本实施例中,所述深冷处理按以下步骤完成:将完成半精加工后的谐波柔轮齿坯放入深冷处理设备中,以4℃/分钟的降温速率将半精加工后的谐波柔轮齿坯从室温降至-85℃,保温240分钟后,从深冷处理设备中取出恢复至室温。
本实施例中,所述调整处理按以下步骤完成:将完成精加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉内,以10℃/分钟的升温速率将精加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至830℃,保温360分钟后出炉空冷至室温。
本实施例中,所述时效硬化处理按以下步骤完成:将谐波柔轮放入真空炉内,以4℃/分钟的升温速率将谐波柔轮从室温升至200℃,保温10分钟;再以4℃/分钟的升温速率升至400℃,保温30分钟;最后以2℃/分钟的升温速率升至500℃,保温180分钟后出炉空冷至室温。

Claims (5)

1.一种谐波柔轮的制造方法,其特征在于:所述谐波柔轮的材料选用马氏体型沉淀硬化钢17-4PH,加工谐波柔轮的工艺为:齿坯粗加工→固溶处理→齿坯半精加工→深冷处理→齿坯精加工→调整处理→齿形加工→时效硬化处理。
2.根据权利要求1所述的谐波柔轮的制造方法,其特征在于:所述固溶处理按以下步骤完成:将完成粗加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉中,以8~10℃/分钟的升温速率将粗加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至1020~1060℃,保温100~120分钟后,在25秒以内快速转入30~50℃的光亮淬火油中冷却至室温,固溶处理后齿坯硬度25~30HRC。
3.根据权利要求1所述的谐波柔轮的制造方法,其特征在于:所述深冷处理按以下步骤完成:将完成半精加工后的谐波柔轮齿坯放入深冷处理设备中,以2℃~4℃/分钟的降温速率将半精加工后的谐波柔轮齿坯从室温降至-65~-85℃,保温180~240分钟后,从深冷处理设备中取出恢复至室温。
4.根据权利要求1所述的谐波柔轮的制造方法,其特征在于:所述调整处理按以下步骤完成:将完成精加工后的谐波柔轮齿坯放入真空炉内,以5~10℃/分钟的升温速率将精加工后的谐波柔轮齿坯从室温升至800~830℃,保温300~360分钟后出炉空冷至室温。
5.根据权利要求1所述的谐波柔轮的制造方法,其特征在于:所述时效硬化处理按以下步骤完成:将谐波柔轮放入真空炉内,以2~4℃/分钟的升温速率将谐波柔轮从室温升至180~200℃,保温8~10分钟;再以2~4℃/分钟的升温速率升至380~400℃,保温20~30分钟;最后以1~2℃/分钟的升温速率升至480~500℃,保温120~180分钟后出炉空冷至室温。
CN202111013012.4A 2021-08-31 2021-08-31 一种谐波柔轮的制造方法 Pending CN113789431A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111013012.4A CN113789431A (zh) 2021-08-31 2021-08-31 一种谐波柔轮的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111013012.4A CN113789431A (zh) 2021-08-31 2021-08-31 一种谐波柔轮的制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113789431A true CN113789431A (zh) 2021-12-14

Family

ID=78876753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111013012.4A Pending CN113789431A (zh) 2021-08-31 2021-08-31 一种谐波柔轮的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113789431A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115029524A (zh) * 2022-04-29 2022-09-09 沈阳鼓风机集团往复机有限公司 一种s51740材料的深冷处理工艺
CN115255810A (zh) * 2022-04-28 2022-11-01 三河建华高科有限责任公司 一种cmp设备中集流盘的加工工艺方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101413048A (zh) * 2008-12-04 2009-04-22 梅特勒—托利多(常州)精密仪器有限公司 降低沉淀析出马氏体不锈钢弹性体滞后误差的方法
CN102912100A (zh) * 2012-07-05 2013-02-06 贵州群建精密机械有限公司 OCr17Ni4Cu4Nb材料薄壁齿轮零件的微变形加工工艺
CN104694709A (zh) * 2015-03-09 2015-06-10 中船重工西安东仪科工集团有限公司 一种提高05Cr17Ni4Cu4Nb钢制零件硬度的热处理工艺方法
US20180104738A1 (en) * 2016-10-19 2018-04-19 Fusheng Precision Co., Ltd Method for Manufacturing a Golf Club Head
CN111101081A (zh) * 2019-04-16 2020-05-05 嘉兴吉森科技有限公司 一种用于层压板的高强度沉淀硬化不锈钢及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101413048A (zh) * 2008-12-04 2009-04-22 梅特勒—托利多(常州)精密仪器有限公司 降低沉淀析出马氏体不锈钢弹性体滞后误差的方法
CN102912100A (zh) * 2012-07-05 2013-02-06 贵州群建精密机械有限公司 OCr17Ni4Cu4Nb材料薄壁齿轮零件的微变形加工工艺
CN104694709A (zh) * 2015-03-09 2015-06-10 中船重工西安东仪科工集团有限公司 一种提高05Cr17Ni4Cu4Nb钢制零件硬度的热处理工艺方法
US20180104738A1 (en) * 2016-10-19 2018-04-19 Fusheng Precision Co., Ltd Method for Manufacturing a Golf Club Head
CN111101081A (zh) * 2019-04-16 2020-05-05 嘉兴吉森科技有限公司 一种用于层压板的高强度沉淀硬化不锈钢及其制造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李隆盛, 北京:机械工业出版社 *
李隆盛: "新型马氏体时效不锈钢及其强韧性", 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, pages: 177 - 179 *
赵义: "调整处理对0Cr17Ni4Cu4Nb钢组织及耐蚀性的影响", 《东北大学学报(自然科学版)》, vol. 31, no. 7, 31 July 2010 (2010-07-31), pages 953 - 956 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115255810A (zh) * 2022-04-28 2022-11-01 三河建华高科有限责任公司 一种cmp设备中集流盘的加工工艺方法
CN115255810B (zh) * 2022-04-28 2024-05-14 三河建华高科有限责任公司 一种cmp设备中集流盘的加工工艺方法
CN115029524A (zh) * 2022-04-29 2022-09-09 沈阳鼓风机集团往复机有限公司 一种s51740材料的深冷处理工艺
CN115029524B (zh) * 2022-04-29 2024-01-19 沈阳鼓风机集团往复机有限公司 一种s51740材料的深冷处理工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN118007026B (zh) 热轧1300MPa级含B弹簧钢盘条及其生产工艺
CN111500834A (zh) 一种汽车变速箱用齿轮钢的热处理工艺
CN113789431A (zh) 一种谐波柔轮的制造方法
CN113416899B (zh) 一种Nb、B微合金化齿轮钢及其制备方法、热处理方法、渗碳处理方法和渗碳齿轮钢
CN104625665A (zh) 一种齿轮合金材料及齿轮的生产工艺
CN111360488A (zh) 一种履带用链轨节的加工方法
CN113564320A (zh) 一种航空发动机轴承用G13Cr4Mo4Ni4V钢热处理方法
CN102021479B (zh) 一种含Si中碳钢及其获得高强高塑性的热处理方法
CN111002000B (zh) 一种提高谐波减速器柔轮晶粒度的加工方法
CN114472782B (zh) 输出齿轮轴锻造工艺
CN109837379B (zh) 一种针对谐波减速器薄壁柔性齿轮的热处理工艺
CN113801978B (zh) 一种提高轴承钢8Cr4Mo4V强度及韧性的热处理方法
CN114029436A (zh) 高强韧性转子中心体的热加工工艺
CN100487140C (zh) 钢材的热处理方法
CN116144909A (zh) 一种非调质钢电机轴及其制备方法和应用
CN113151648B (zh) 一种超高强度双相异构不锈钢的制备方法
CN115637370A (zh) 一种火焰淬火用冷作模具钢
CN115505718A (zh) 一种用于轴承套圈残余奥氏体控制的复合热处理方法
CN110564923A (zh) 调质型27SiMn耐磨钢板的生产方法
CN110091139A (zh) 一种内齿轮加工方法
CN113981176B (zh) 一种提高铬钼钢板长时模焊低温冲击韧性的淬火方法
TWI763428B (zh) 應用於諧波減速器之剛輪、其製造方法及諧波減速器
JPS6227515A (ja) 表面強化方法
CN106834956A (zh) 一种耐磨轴承钢球及其制备方法
JPH05320748A (ja) 転造加工性および切削加工性に優れた高強度軸部品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211214

RJ01 Rejection of invention patent application after publication