行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
螺旋锥齿轮精密热锻件 通用技术条件
建议项目名称
(英文)
Precision hot forging of spiral bevel gear—General specifications
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.140.85
中国标准分类号
J32
牵头单位
山东温岭精锻科技有限公司
体系编号
参与单位
东风德纳车桥有限公司、北京机电研究所有限公司、山东海纳齿轮桥箱有限公司、广东省韶铸集团有限公司(韶关铸锻总厂)等。
计划起止时间
2019~2021
目的、意义
或必要性

    螺旋锥齿轮传动效率高,减速比大,圆弧重叠系数大,承载能力高、结构紧凑,因而被广泛应用于汽车驱动桥作为主减速传动齿轮。汽车驱动桥作为汽车的重要传动部件,对整车的承载能力和舒适性有很大影响,其中螺旋锥齿轮是驱动桥中最重要的零件。
    螺旋锥齿轮的抗弯曲疲劳能力、抗接触疲劳能力、齿轮的啮合精度三大要素,决定了齿轮的使用寿命,在高速、重载的工况下,螺旋锥齿轮啮合时承受着周期性的冲击力和强烈的滑动摩擦力综合作用,齿面剥落和断齿为其严重的损伤形式。目前我国的螺旋锥齿轮主要处于中低端水平,市场竞争激烈、产品价格太低、产品稳定性差,再加上国内与国外在齿轮材料的合金成分、冶炼水平以及热处理能力等方面的差距,导致国内重型卡车螺旋锥齿轮的无故障寿命不足国际先进水平的五分之一。
    通过不断地进行探索和优化制造工艺,从传统的生产效率低、劳动强度高、锻件余量大的自由锻锤制坯、辗环成形工艺升级到适合自动化生产线的模锻精密成形的锻造工艺,相比传统锻造工艺,精密成形模锻工艺可节约原材料15%,齿轮锻件的金属流线沿齿形轮廓均匀分布,齿面单边加工余量为0.5~0.8 mm,铣齿加工效率提高50%,加工残余应力小,热处理后变形小,经台架实验,产品寿命较传统工艺提高了75%。 因此,本标准推荐采用的精密锻造工艺,适合进行专业化的较大规模生产,不但生产效率高、劳动强度小、锻件余量小,而且齿轮锻件的致密度高、微观组织结构均匀、金属流线分布更有序合理。
    随着汽车产品性能和可靠性的不断提高,以及专业化的集中生产趋势,对螺旋锥齿轮的抗疲劳强度和啮合精度提出更高的要求,当前各企业设计汽车螺旋锥齿轮锻件技术条件的标准不统一,国内商用车螺旋锥齿轮存在的多品种小批量特点,给专业化规模化的齿轮锻件制造和销售带来困难,急需出台一项标准,作为汽车螺旋锥齿轮精密锻件设计、生产、验收交货以及衡量其质量等级的依据。此标准具有规范企业设计、生产及销售等行为的作用,可在汽车螺旋锥齿轮精密锻件的贸易中作为买卖双方判定锻件质量的依据,具有较大的实际应用价值,是广大齿轮锻造企业急需的一项标准。
    通过制定本标准,可以规范齿轮钢的合金化体系与末端淬透性能力,因为这是螺旋锥齿轮的抗弯曲疲劳能力、抗接触疲劳能力、齿轮的啮合精度的重要先决条件,所以从设计上规范齿轮锻件的钢材标准尤其重要。而通过优化的锻造成形工艺,可保证齿轮锻件的高致密度、良好的微观组织结构、分布更有序合理的金属流线。为提高齿轮锻件的后续切削加工性能和控制齿轮最终的渗碳淬火变形,采用等温正火工艺进行预处理,获得均匀、接近理想平衡状态的组织(铁素体和珠光体)和合适的硬度范围。通过标准对螺旋锥齿轮的用钢技术条件、塑性成形工艺、预热处理工艺的规范,可以更好地保证螺旋锥齿轮的抗弯曲疲劳能力、抗接触疲劳能力、齿轮的啮合精度,为提高螺旋锥齿轮的使用寿命的提供可靠条件。
    为解决我国汽车螺旋锥齿轮精密热锻件领域标准缺失问题,并围绕《中国制造2025》,结合《工业强基工程实施指南(2016-2020 年)》,组织实施好工业强基工程,夯实工业基础,推动汽车核心基础零部件螺旋锥齿轮的专业化、规模化、标准化和精益化的生产,制订本标准具有积极的意义。

范围和主要
技术内容

    本标准主要适用于汽车螺旋锥齿轮锻件的生产与采购。其他行业同类螺旋锥齿轮锻件可参照此标准。
    本标准规定了汽车驱动桥螺旋锥齿轮精密热锻件的技术要求、实验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。

国内外情况
简要说明

1.    国内外对该技术研究情况说明
        对汽车螺旋锥齿轮精密锻件的研究,起步于自由锻锤制坯、辗环机扩环成形工艺。随着技术的发展和进步,汽车螺旋锥齿轮精密锻件在齿轮用钢、精密锻造成形工艺和设备、锻件的预热处理工艺和设备的水平上都有了明显的提高
       锻压质量方面的要求无论是在形状、尺寸精度还是锻件内在的金相组织方面均有了明显的提高。目前,通过国内外各类齿轮锻造企业、行业协会及研发机构的努力,汽车螺旋锥齿轮锻件的生产制造技术的应用已日趋成熟。通过规范汽车螺旋锥齿轮的技术条件,为规范和提高汽车螺旋锥齿轮精密锻件的质量提供了有益的基础平台,并为未来汽车螺旋锥齿轮的近净齿形的锻造技术的发展起到了支撑作用。
       本标准起草单位从2003年就开始研究汽车螺旋锥齿轮精密锻件的成形工艺、齿轮用钢的规律及大批量工业化进行等温正火的先进设备,多年来积累了丰富的生产经验和技术数据,是目前国内商用车螺旋锥齿轮精密锻件行业的龙头,是国内商用车螺旋锥齿轮产销量最大的供应商,公司商用车螺旋锥齿轮精密锻件销售额连续5年位居同行第一,占国内市场的60%~70%,与国内的东风德纳车桥、陕西汉德车桥(株洲)齿轮、长春汇锋汽车齿轮、美国美驰车桥、山东海纳桥箱齿轮、青岛青特汽车、桂林福达齿轮、江苏双环齿轮等众多公司进行合作,其产品质量在螺旋锥齿轮方面处于全国领先。
2.    项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑
       该标准项目属于我国自主研发制定的标准,没有对应的国际或国外标准。
3.    与国内相关标准间的关系
        目前还没有相关的国家或行业标准。该项标准在标准体系中的位置如下:机械行业-锻压-锻造-模锻。
4.    明确指出标准项目是否存在知识产权问题
        本标准不涉及知识产权的问题。

备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
4-2行业标准项目建议书---螺旋锥齿轮精密热锻件 通用技术条件.pdf (736.18KB)任务书(建议书)