本發(fā)明屬于汽車驅(qū)動(dòng)配件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種球籠球殼結(jié)構(gòu)及其工藝處理方法。

背景技術(shù)：

為了使汽車動(dòng)力傳遞，均會(huì)使用到驅(qū)動(dòng)橋總成，目前采用最多的是球籠式驅(qū)動(dòng)橋總成，此種驅(qū)動(dòng)橋總成不論是圓弧球道或是直球道都較好地解決了等速傳動(dòng)問題，并且傳遞工作角度大，效率高。現(xiàn)有的球籠球殼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是整個(gè)殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，導(dǎo)致汽車在轉(zhuǎn)向過程中苦難，在行駛過程中帶來了一定的安全隱患，同時(shí)在進(jìn)行工藝處理時(shí)由于處理方法不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致機(jī)械零件的性能下降并且現(xiàn)有技術(shù)難以控制和實(shí)現(xiàn)，因上貝氏體和珠光體體積密度不同，感應(yīng)淬火加熱時(shí)相變溫度不一致，相變時(shí)體積熱膨脹不同，導(dǎo)致中頻感應(yīng)淬火裂紋傾向性增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，而提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)順暢，承載能力好，保證運(yùn)行穩(wěn)定性，強(qiáng)度和硬度好的球籠球殼結(jié)構(gòu)及其工藝處理方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種球籠球殼結(jié)構(gòu)，包括有主殼體，所述的主殼體分為外架體和內(nèi)空間體，鋼球設(shè)置在內(nèi)空間體內(nèi)，其特征在于，所述的外架體的表面上沿主殼體的圓周面六個(gè)角面體，相互的兩個(gè)角面體之間具有外旋弧形缺口，所述的角面體與外旋弧形缺口之間的連接處上具有緩沖弧角，所述的外架體和內(nèi)空間體經(jīng)工藝處理的硬度滿足洛氏硬度58-62。

為優(yōu)化上述方案采取的措施具體包括：

在上述的一種球籠球殼結(jié)構(gòu)中，所述的內(nèi)空間體包括上邊沿空間配合部和下空間邊沿配合部，在上邊沿空間配合部和下空間邊沿配合部之間開設(shè)有鋼球配合部，在所述的鋼球配合部上設(shè)置有溝道，溝道上具有溝道倒角，所述的溝道倒角角度由右端向左端變小。

在上述的一種球籠球殼結(jié)構(gòu)中，所述的上邊沿空間配合部的左端處一體連接有入口端部，所述的入口端部包括主體部，所述的主體部的上端沿上分別卡箍一槽以及卡箍二槽，所述的主體部的下端沿上設(shè)置有擴(kuò)口折形部以及弧面過渡部，所述的擴(kuò)口折形部具有兩個(gè)折形段，所述的弧面過渡部與上邊沿空間配合部連接為一體。

一種球籠球殼結(jié)構(gòu)的其工藝處理方法，包括以下步驟：

步驟一、通過車床將主殼體的胚料的外壁車削成外架體，對(duì)胚料的內(nèi)壁車削成內(nèi)空間體，再將胚料放在沖床上，通過沖床對(duì)胚料進(jìn)行沖出六個(gè)角面體；

步驟二、通過車床將步驟一當(dāng)中沖出六個(gè)角面體以及溝道進(jìn)行車銑，并在角面體與外旋弧形缺口之間銑出緩沖弧角；

步驟三、將經(jīng)步驟二中銑好的胚料進(jìn)行硬度處理和氮化處理；

步驟四、經(jīng)步驟三常化處理和氮化處理的胚料首先通過研磨機(jī)對(duì)兩端平面進(jìn)行研磨、然后對(duì)六個(gè)角面體和溝道進(jìn)行研磨、再對(duì)胚料的外架體進(jìn)行研磨、最后對(duì)胚料的內(nèi)空間體進(jìn)行研磨；

步驟五、通過振動(dòng)研磨機(jī)對(duì)經(jīng)步驟四研磨處理后的胚料進(jìn)行振動(dòng)研磨處理構(gòu)成成品。

在上述的一種球籠球殼結(jié)構(gòu)的其工藝處理方法中，所述的主殼體的胚料為25cr2ni4mov剛，所述的硬度處理步驟如下首先將胚料放入滲碳介質(zhì)中加熱至850-920℃，構(gòu)成有滲碳層，而后保溫，然后通過常化使胚料25cr2ni4mov硬度大于等于26hrc，胚料組織中出現(xiàn)珠光體和上貝氏體，其中將胚料加熱到第一溫度，所述第一溫度至少大于胚料25cr2ni4mov的臨界溫度50℃以上，第一溫度范圍為850～880℃，其次通過分解常化組織中的部分珠光體和上貝氏體，使胚料硬度調(diào)至20～26hrc內(nèi)，其中回火溫度為第二溫度，第二溫度根據(jù)第一步常化后的硬度選取，當(dāng)常化后硬度范圍為26～30hrc時(shí)，第二溫度范圍為640～660℃，當(dāng)常化后硬度范圍為31～33hrc時(shí)，第二溫度范圍為590～610℃，當(dāng)常化后硬度≥34hrc，第二溫度范圍為570～590℃，最后回火出爐后通過水冷快速冷卻，冷卻時(shí)間為1分鐘，材料出水溫度為150℃。

在上述的一種球籠球殼結(jié)構(gòu)的其工藝處理方法中，所述的在將胚料加熱到第一溫度后還需進(jìn)行快速冷卻，冷卻時(shí)間在2分鐘內(nèi)，胚料25cr2ni4mov出冷卻后表面溫度低于250℃。

在上述的一種球籠球殼結(jié)構(gòu)的其工藝處理方法中，所述的25cr2ni4mov鋼中c的重量比為0.22-0.30％，si重量比為0.15-0.30％，mn重量比≤0.50％，cr重量比為1.40-2.00％，ni為3.25-4.00％，mo重量比為0.30-0.60％，v重量比為0.05-0.15％，cu的重量比≤0.20％，s重量比≤0.015％，p重量比≤0.015％。

在上述的一種球籠球殼結(jié)構(gòu)的其工藝處理方法中，所述的氮化處理步驟如下：首先在滲氮前先進(jìn)行抽真空然后進(jìn)行預(yù)氧化，預(yù)氧化的氣體成分包括20％氧氣和80％氮?dú)猓怪鳉んw的胚料表面形成均勻的氧化膜，其次是充氮?dú)夂桶睔猓鶆蚣訜嶂?20-570℃，在氮?dú)鈿夥障鹿卜譃閮蓚€(gè)階段進(jìn)行，第一階段中氨氣和氮?dú)獗壤秊?:1，第二階段中氨氣和氮?dú)獗壤秊?:3。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：溝道倒角角度使得在鋼球進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí)盡量能夠保證在中心的位置，提高承載能力，可以分解不平衡相上貝氏體和高密度珠光體，將硬度調(diào)整至20～26hrc。回火出爐后零件采用快速水冷，避免了回火脆性，在保證高強(qiáng)度的同時(shí)得到較高的低溫沖擊韌性。回火出爐后采用快冷，避免因發(fā)生回火脆性導(dǎo)致沖擊功降低，都能控制胚料在氮化處理過程中的形變，同時(shí)保證在同一溫度條件下，滲入金屬的氮原子具有相同的擴(kuò)散速率，使氮化層深結(jié)構(gòu)組織均勻分布，從而保證整個(gè)球籠球殼的延展性和硬度要求。

附圖說明

圖1是本球籠球殼結(jié)構(gòu)外部示意圖；

圖2是本球籠球殼結(jié)構(gòu)內(nèi)部示意圖；

圖3是本球籠球殼結(jié)構(gòu)的其工藝處理方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

圖中，主殼體1；外架體2；內(nèi)空間體3；角面體4；外旋弧形缺口5；緩沖弧角6；上邊沿空間配合部7；下空間邊沿配合部8；鋼球配合部9；溝道10；溝道倒角11；主體部12；卡箍一槽13；卡箍二槽14；擴(kuò)口折形部15；弧面過渡部16。

如圖1和圖2所示，本球籠球殼結(jié)構(gòu)，包括有主殼體1，主殼體1分為外架體2和內(nèi)空間體3，鋼球設(shè)置在內(nèi)空間體3內(nèi)，外架體2的表面上沿主殼體1的圓周面六個(gè)角面體4，相互的兩個(gè)角面體4之間具有外旋弧形缺口5，角面體4與外旋弧形缺口5之間的連接處上具有緩沖弧角6，外架體2和內(nèi)空間體3經(jīng)工藝處理的硬度滿足洛氏硬度58-62，這里通過角面體4可以保證整個(gè)主殼體1旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，另外由于具有緩沖弧角6，這樣使得旋轉(zhuǎn)時(shí)的力可以沿著緩沖弧角6進(jìn)行傳遞，保證力的平衡性，內(nèi)空間體3包括上邊沿空間配合部7和下空間邊沿配合部8，在上邊沿空間配合部7和下空間邊沿配合部8之間開設(shè)有鋼球配合部9，在鋼球配合部9上設(shè)置有溝道10，溝道10上具有溝道倒角11，溝道倒角11角度由右端向左端變小，這樣一方面是為了方便鋼球的裝入，由于溝道倒角11度由右端向左端變小，變小的溝道倒角11又可以對(duì)鋼球進(jìn)行限制，使得在鋼球進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí)盡量能夠保證在中心的位置，提高承載能力，從而保證了轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性，上邊沿空間配合部7的左端處一體連接有入口端部，入口端部包括主體部12，主體部12的上端沿上分別卡箍一槽13以及卡箍二槽14，這里通過卡箍一槽13以及卡箍二槽14可以起到二層次的固定配合，防止脫出，主體部12的下端沿上設(shè)置有擴(kuò)口折形部15以及弧面過渡部16，擴(kuò)口折形部15具有兩個(gè)折形段，弧面過渡部16與上邊沿空間配合部7連接為一體，這樣使得整個(gè)主殼體1裝入位置盡量的增大，折形段進(jìn)一步增大了內(nèi)空間體3的面積，防止在旋轉(zhuǎn)時(shí)受到干涉，影響正常的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得承載力更大。

為了使得整個(gè)球籠球殼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和韌性更好，這里球籠球殼結(jié)構(gòu)的其工藝處理方法步驟如下，步驟一、通過車床將主殼體1的胚料的外壁車削成外架體2，對(duì)胚料的內(nèi)壁車削成內(nèi)空間體3，再將胚料放在沖床上，通過沖床對(duì)胚料進(jìn)行沖出六個(gè)角面體4，這里主殼體1的胚料為25cr2ni4mov剛，其中25cr2ni4mov鋼中c的重量比為0.22-0.30％，si重量比為0.15-0.30％，mn重量比≤0.50％，cr重量比為1.40-2.00％，ni為3.25-4.00％，mo重量比為0.30-0.60％，v重量比為0.05-0.15％，cu的重量比≤0.20％，s重量比≤0.015％，p重量比≤0.015％；然后通過車床將步驟一當(dāng)中沖出六個(gè)角面體4以及溝道10進(jìn)行車銑，并在角面體4與外旋弧形缺口5之間銑出緩沖弧角6；將經(jīng)步驟二中銑好的胚料進(jìn)行硬度處理，這里硬度處理步驟如下首先將胚料放入滲碳介質(zhì)中加熱至850-920℃，構(gòu)成有滲碳層，而后保溫，然后通過常化使胚料25cr2ni4mov硬度大于等于26hrc，胚料組織中出現(xiàn)珠光體和上貝氏體，其中將胚料加熱到第一溫度，所述第一溫度至少大于胚料25cr2ni4mov的臨界溫度50℃以上，第一溫度范圍為850～880℃，其次通過分解常化組織中的部分珠光體和上貝氏體，使胚料硬度調(diào)至20～26hrc內(nèi)，其中回火溫度為第二溫度，第二溫度根據(jù)第一步常化后的硬度選取，當(dāng)常化后硬度范圍為26～30hrc時(shí)，第二溫度范圍為640～660℃，當(dāng)常化后硬度范圍為31～33hrc時(shí)，第二溫度范圍為590～610℃，當(dāng)常化后硬度≥34hrc，第二溫度范圍為570～590℃，最后回火出爐后通過水冷快速冷卻，冷卻時(shí)間為1分鐘，材料出水溫度為150℃；在將胚料加熱到第一溫度后還需進(jìn)行快速冷卻，冷卻時(shí)間在2分鐘內(nèi)，胚料25cr2ni4mov出冷卻后表面溫度低于250℃；這里所采用的硬度處理工藝提高了常化溫度，提高了奧氏體合金元化程度，增加了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲了過冷奧氏體向珠光體及上貝氏體的轉(zhuǎn)變，得到細(xì)片狀珠光體(索氏體)+鐵素體+上貝氏體相混合的正火組織，經(jīng)過工藝試驗(yàn)驗(yàn)證，根據(jù)常化后的硬度對(duì)回火溫度作了分段處理，不同的常化后硬度按不同的回火溫度進(jìn)行回火，經(jīng)過回火，分解了組織中的不平衡相上貝氏體等軸化鐵素體，為后期的機(jī)加工和感應(yīng)熱處理提供了良好的組織和硬度，有效地避免了因不平衡組織快速加熱產(chǎn)生的裂紋，提高胚料的綜合機(jī)械性能，經(jīng)硬度處理后再需要進(jìn)行氮化處理，氮化處理步驟如下：首先在滲氮前先進(jìn)行抽真空然后進(jìn)行預(yù)氧化，預(yù)氧化的氣體成分包括20％氧氣和80％氮?dú)猓怪鳉んw1的胚料表面形成均勻的氧化膜，其次是充氮?dú)夂桶睔猓鶆蚣訜嶂?20-570℃，在氮?dú)鈿夥障鹿卜譃閮蓚€(gè)階段進(jìn)行，第一階段中氨氣和氮?dú)獗壤秊?:1，第二階段中氨氣和氮?dú)獗壤秊?:3，氮化處理滲入金屬的氮原子具有相同的擴(kuò)散速率，使氮化層深結(jié)構(gòu)組織均勻分布，從而保證整個(gè)球籠球殼的延展性和硬度要求，最后將經(jīng)硬度處理和氮化處理的胚料首先通過研磨機(jī)對(duì)兩端平面進(jìn)行研磨、然后對(duì)六個(gè)角面體4和溝道10進(jìn)行研磨、再對(duì)胚料的外架體2進(jìn)行研磨、最后對(duì)胚料的內(nèi)空間體3進(jìn)行研磨，通過振動(dòng)研磨機(jī)對(duì)經(jīng)步驟四研磨處理后的胚料進(jìn)行振動(dòng)研磨處理構(gòu)成成品即可。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神所定義的范圍。