變速器齒輪軸承隔套用無縫鋼管的精密加工工藝

變速器齒輪軸承隔套用無縫鋼管的精密加工工藝

一、工藝核心要求與選材標準

1. 關鍵技術指標

• 表面精度

  ：內徑 Ra≤0.4μm（高精度配合）、外徑 Ra≤0.8μm（配合面）、端面 Ra≤1.6μm

• 形位公差

  ：圓度誤差≤0.01mm，垂直度≤0.01mm/m，同軸度≤0.2mm

• 力學性能

  ：硬度 HB180-200（加工態），最終熱處理后硬度 HRB≤80（或按需調整）

• 優先選用高純凈度結構鋼：45# 鋼、20Cr、304 不銹鋼等，硫磷含量≤0.035%

• 非金屬夾雜物等級≤2 級，避免雜質導致表面缺陷和強度隱患

• 推薦規格：直徑 50-80mm，壁厚 3.5-5mm（可按實際工況調整）

  
  

1. 退火處理

   ：850-900℃保溫 2-3 小時，隨爐冷卻，降低硬度至 HB180-200，提升加工塑性

1. 表面清理

   ：拋丸 + 鹽酸酸洗（濃度 15-20%）去除氧化皮，清理后表面 Ra≤12.5μm

1. 尺寸篩選

   ：采用 PQF 三輥連軋管坯，確保初始圓度≤0.05mm，直線度≤1mm/1000mm

1. 冷拔成型（核心工序）

• 模具配置：硬質合金拉拔模具（內孔 Ra≤0.02μm），工作帶長度 8-10mm

• 變形參數：3-4 道次小變形拉拔，單道次變形量≤15%，總變形量 40-50%

• 潤滑保障：每道次拉拔前脫脂（60-80℃堿性脫脂液）+ 磷化（膜厚 5-8μm），拉拔時噴淋石墨 + 機油潤滑液（膜厚≥0.05mm）

• 速度控制：拉拔速度 2-3m/min，拉拔力均勻性誤差≤±3%

1. 下料切割

• 采用金屬切削設備定位夾緊，切割時加注 10% 濃度切削液（10% 礦物油 + 90% 自來水）

• 切口平整無毛刺，長度公差控制在 ±0.5mm 內

1. 冷擠壓成型（可選）

• 采用 200T 油壓機進行擠孔加工，尺寸公差控制在 0-0.1mm

• 適合批量生產，生產效率較傳統車削提升 8 倍，材料利用率提高 8%

  
  

（三）精整加工

1. 磨削加工（核心精整工序）

加工階段

砂輪規格

轉速（r/min）

進給量（mm/r）

磨削深度（mm / 次）

粗磨

300 目

1800

0.02-0.03

0.05-0.08

半精磨

400 目

2000

0.01-0.02

0.02-0.03

精磨

600 目

2200

0.005-0.01

0.005-0.01

• 冷卻系統：雙路乳化液冷卻（濃度 5-8%），壓力 0.4-0.6MPa，溫度 20-30℃

• 內孔處理：珩磨 + 精磨組合，珩磨頭轉速 800-1200r/min，交叉網紋角度 30-45°

1. 端面加工

• 端面磨床加工（砂輪 300-400 目），轉速 1500-1800r/min，進給量 0.02-0.03mm/r

• 金剛石銼刀去毛刺 + 拋光布輕拋，確保端面 Ra≤1.6μm

  
  

（四）熱處理強化

1. 高頻淬火

   ：表面局部加熱至 800-1000℃，心部溫度基本不變，鹽水冷卻

1. 回火處理

   ：500-650℃保溫 1-2 小時，隨爐冷卻，獲得穩定鐵素體 + 滲碳體組織

1. 真空退火（可選）

   ：井式真空退火爐，加熱速度 0℃/h，降溫速度 h，金相組織 1-3 級

1. 超精拋光（高精度需求）

   ：金剛石拋光液（1000-1200 目），拋光頭轉速 1500r/min，壓力 0.2-0.3MPa，加工 5-8 分鐘

1. 防腐處理

   ：腐蝕環境下采用鍍鋅（層厚 8-12μm）或氮化處理（層深 0.1-0.2mm）

1. 清潔包裝

   ：超聲波清洗（無水乙醇 + 丙酮混合液），涂防銹油后軟質工裝轉運

   
   

• 每加工 10 件抽樣檢測表面粗糙度（精度 ±5%）

• 磨削過程實時監控圓度、圓柱度，及時調整工藝參數

• 表面質量：10 倍放大鏡檢查無劃痕、燒傷，內窺鏡檢測內孔缺陷

• 尺寸精度：圓度儀、圓柱度儀檢測，確保圓度≤0.01mm、圓柱度≤0.02mm

• 性能驗證：100 小時耐磨試驗，表面粗糙度變化量≤0.2μm

• 加工區域按無塵車間標準，每 2 小時清理鐵屑、粉塵

• 溫度控制在 20±5℃，避免熱變形影響精度

  
  

1. 冷拔模具工作帶入口設計 15° 錐角，減少表面螺旋紋

1. 砂輪每加工 50 件修整一次，避免鈍化導致的表面拉傷

1. 采用 “精拉 + 沖壓成型” 替代傳統車削，生產效率提升 8 倍

1. 多道次小變形拉拔 + 中間拋光，表面合格率從 92% 提升至 99% 以上