一種鋅鋁合金齒輪箱蓋及其制備工藝制造技術

本發明專利技術涉及齒輪箱蓋技術領域，尤其涉及一種鋅鋁合金齒輪箱蓋及其制備工藝。本發明專利技術的齒輪箱蓋由鋅鋁合金材料制成，鋅鋁合金材料由以下質量百分比的化學成分組成：鋅94.5~96.5%、鋁3~5%、鎂0.02~0.04%、銅0.4~0.6%、鐵0.006~0.009%；余量為雜質鉛0.002~0.004%、鎘0.0005~0.0015%、錫0.0001~0.0008%；本發明專利技術的制備工藝包括熔煉、壓鑄成型、拋光、去批鋒、研磨、CNC加工的步驟。本發明專利技術的齒輪箱蓋更易裝配，耐磨性高，機械性能優良，使用壽命長；本發明專利技術的工藝簡單，質量穩定，生產效率高，整體可降低50%以上的成本，可大規模工業化生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及齒輪箱蓋
，尤其涉及一種鋅鋁合金齒輪箱蓋及其制備工藝。
技術介紹
齒輪作為傳遞運動和動力的最基本零件之一，在工業領域中得到了廣泛的應用。在機械設備中廣泛使用齒輪作為傳動和轉速控制部件，是把不同直徑和?/或不同齒形的齒輪組成齒輪組并封裝于齒輪箱中，封閉潤滑油以保護齒輪工作面，降低摩擦力，減少功率損失。齒輪箱蓋作為齒輪箱外殼體的一部分，保證著齒輪箱的密封性，傳導并散播來自齒輪箱的熱量，支撐齒輪箱軸承和傳動軸并保證傳動系統的傳動穩定，并起著隔絕和減小來自齒輪箱內部噪音的功能。然而，目前現有的齒輪箱蓋為生鐵鑄造，易氧化生銹，耐磨性差且易爆裂，使用壽命短，不僅成本高，后期加工難，且產品太笨重而不易裝配。因此，亟待開發一種耐磨損、結構強度高、不易爆裂、使用壽命長、結構輕巧易裝配的齒輪箱蓋。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，而提供一種耐磨損、結構強度高、不易爆裂、使用壽命長、結構輕巧易裝配的齒輪箱蓋。 本專利技術的另一目的在于針對現有技術的不足，而提供一種生產效率高、節約成本的鋅鋁合金齒輪箱蓋的制備工藝。 本專利技術是通過以下技術方案來實現的。 一種鋅鋁合金齒輪箱蓋，齒輪箱蓋由鋅鋁合金材料制成，鋅鋁合金材料由以下質量百分比的化學成分組成： 鋅????????????????94.5~96.5%? 鋁????????????????3~5%> 鎂????????????????0.02~0.04% 銅????????????????0.4~0.6% 鐵????????????????0.006~0.009%； 余量為其他不可避免的雜質，雜質包括以下質量百分比的化學成分： 鉛????????????????0.002~0.004% 鎘????????????????0.0005~0.0015% 錫????????????????0.0001~0.0008%。 優選的，齒輪箱蓋由鋅鋁合金材料制成，鋅鋁合金材料由以下質量百分比的化學成分組成： 鋅????????????????95.4~96.0%? 鋁????????????????3.4~4.0% 鎂????????????????0.03~0.04% 銅????????????????0.5~0.6% 鐵????????????????0.007~0.008%； 余量為其他不可避免的雜質，雜質包括以下質量百分比的化學成分： 鉛????????????????0.003~0.004% 鎘????????????????0.0008~0.0012% 錫????????????????0.0003~0.0006%。 鋅（Zn）是一種銀白色略帶淡藍色金屬，密度為7.14克/立方厘米，熔點為419.5℃。在室溫下，性較脆；100～150℃時，變軟；超過200℃后，又變脆。鋅具有適用的機械性能。鋅合金的加工性能優良，道次加工率可達60%～80%，中壓性能優越，可進行深拉延，并具有自潤滑性，延長了模具壽命，可用釬焊或電阻焊或電弧焊(需在氦氣中)進行焊接，表面可進行電鍍、涂漆處理，切削加工性能良好，具有優越的超塑性能。??? 鋁（Al）的重量百分比為：3~5%。在鋅合金材料中加入鋁元素有助于增加材料的硬度和抗拉強度；鋅合金中含Al可增加其耐磨性，為了提高材料的抗拉強度和耐磨性，Al的重量百分比應控制在3%以上。但加入過量的Al會影響材料的韌性和加工性能，為了避免Al過高造成材料的韌性和加工性下降，Al的重量百分比應控制在5%以下。本專利技術中Al的重量百分比為3~5%，既可以滿足材料的抗拉強度和耐磨性要求，又可以保證材料的韌性和加工性，優選的，Al的重量百分比為4%。 鎂（Mg）是最輕的結構金屬材料之一，又具有比強度和比剛度高、阻尼性和切削性好等優點。鎂合金具有重量輕、比強度高、減振性好、熱疲勞性能好、不易老化，又有良好的導熱性、非常好的壓鑄工藝性能，是替代鋼鐵、鋁合金和工程塑料的新一代高性能結構材料。在鋅合金材料中加入Mg可以提高合金材料的比強度、熱疲勞性能和壓鑄性能，故Mg的重量百分比應控制在0.02%以上；但加入過量的Mg會降低合金材料的抗拉強度，會使齒輪的強度下降、重量增加，因此，為了避免Mg過高造成材料的強度下降，Mg的重量百分比應控制在0.04%以下。本專利技術中Mg的重量百分比為0.02~0.04%，既可以滿足材料的比強度、熱疲勞性能和壓鑄性能要求，又可以滿足材料的強度要求。??? 銅（Cu）能提高合金材料的穩定性，可以提高材料的硬度和耐磨性，在鋅合金中加入Cu還可以提高剪切強度和韌性，特別是大氣腐蝕性能，為了通過加入Cu提高鋅合金材料的剪切強度和耐磨性，Cu的重量百分比應控制在0.4%以上。但加入過量的銅會降低不銹鋼的機械性能，破壞鋅合金材料的機械性能，會使鋅合金材料在鏜孔等加工時產生熱脆性，因此，為了避免Cu過高造成材料的熱加工性和塑性下降，Cu的重量百分比應控制在0.6%以下。本專利技術中Cu的重量百分比為0.4~0.6%，既可以滿足材料的剪切強度和耐磨性要求，又可以滿足材料的熱加工性和塑性要求。????? 鐵（Fe）是有光澤的銀白色金屬，硬而有延展性，熔點為1535℃，沸點3000℃，有良好的可塑性和導熱性。本專利技術添加的鐵元素為熟鐵的鐵粉，熟鐵所含雜質少，接近于純鐵，韌性強。本專利技術的鐵粉的用量小于0.006%則合金材料的柔韌性較差、延伸性較差，而鐵粉的用量超過0.009%則合金材料的密度不夠，壓鑄成型效果較差。在鋅合金材料中加入0.006~0.009%的鐵元素，能提高合金材料的延伸性能和壓鑄性能。 鉛（Pb）、鎘（Cd）和錫（Sn）均為鋅合金中的雜質元素，鉛、錫、鎘在鋅合金中溶解度很小，因而集中于晶粒邊界而成為陰極，富鋁的固溶體成為陽極，在水蒸氣（電解質）存在的條件下，促成晶間電化學腐蝕，當合金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過一定量時，使鋅合金的晶間腐蝕變成十分敏感，在溫、濕環境中加速了本身的晶間腐蝕，降低機械性能，導致鑄件老化而發生變形，甚至體積脹大，機械性能特別是塑性顯著下降，時間長了甚至破裂，因此本專利技術中分別將鉛、鎘、錫的含量控制在0.002~0.004%、0.0005~0.0015%、0.0001~0.0008%的范圍內，大大保證本專利技術制得的鑄件的機械性能。 上述鋅鋁合金齒輪箱蓋的制備工藝，它包括以下制備步驟： 1）、熔煉：先將熔煉爐預熱，預熱的溫度為350~400℃，預熱的時間為10～15min；再將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋅鋁合金齒輪箱蓋，其特征在于：齒輪箱蓋由鋅鋁合金材料制成，鋅鋁合金材料由以下質量百分比的化學成分組成：鋅????????????????94.5~96.5%?鋁????????????????3~5%鎂????????????????0.02~0.04%銅????????????????0.4~0.6%鐵????????????????0.006~0.009%；余量為其他不可避免的雜質，雜質包括以下質量百分比的化學成分：鉛????????????????0.002~0.004%鎘????????????????0.0005~0.0015%錫????????????????0.0001~0.0008%。

【技術特征摘要】
1.一種鋅鋁合金齒輪箱蓋，其特征在于：齒輪箱蓋由鋅鋁合金材料制成，鋅鋁合金材料由以下質量百分比的化學成分組成：
鋅????????????????94.5~96.5%?
鋁????????????????3~5%
鎂????????????????0.02~0.04%
銅????????????????0.4~0.6%
鐵????????????????0.006~0.009%；
余量為其他不可避免的雜質，雜質包括以下質量百分比的化學成分：
鉛????????????????0.002~0.004%
鎘????????????????0.0005~0.0015%
錫????????????????0.0001~0.0008%。
2.根據權利要求1所述的一種鋅鋁合金齒輪箱蓋，其特征在于：齒輪箱蓋由鋅鋁合金材料制成，鋅鋁合金材料由以下質量百分比的化學成分組成：
鋅????????????????95.4~96.0%?
鋁????????????????3.4~4.0%
鎂????????????????0.03~0.04%
銅????????????????0.5~0.6%
鐵????????????????0.007~0.008%；
余量為其他不可避免的雜質，雜質包括以下質量百分比的化學成分：
鉛????????????????0.003~0.004%
鎘????????????????0.0008~0.0012%
錫????????????????0.0003~0.0006%。
3.權利要求1所述的一種鋅鋁合金齒輪箱蓋的制備工藝，其特征在于：它包括以下制備步驟：
1）、熔煉：先將熔煉爐預熱，預熱的溫度為350~400℃，預熱的時間為10～15min；再將上述質量百分比的原料依次投入熔煉爐中，使各原料在熔煉爐中依次經熔化、精煉、保溫，形成熔體；熔化的溫度為600~700℃，熔化的時間為3～6h；精煉的溫度為500~600℃，精煉的時間為15～20min；
2）、壓鑄成型：將步驟1)中的熔體輸入壓鑄機內壓鑄，制得齒輪箱蓋初級品；
3）...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷欣，周正濤，宋志敏，
申請(專利權)人：東莞市潔澳思五金制品有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44