多档位齿轮加料萃取形变的扼制

来源：塑胶五金网发布时间：2014-11-12 15:41:28点击率：

　　1问题的提出

　　SH78Z主动轴五挡齿轮零件结构有内花键，且齿轮两端壁厚不均，零件在渗碳淬火后内花键上下两端变形不一致，内孔锥度严重，齿轮齿向变动量也较大，零件无法装配。为此，探索了通过改进渗碳淬火工艺来减少齿轮内花键畸变的方法，较好地解决了以上问题。

　　2零件热处理技术要求

　　零件材料为16MnCr5，结构如1.表面硬度为680780HV30或80.782.8HRA，心部硬度为3548HRC，有效硬化层(550HV1)深0.650.95mm，金相组织按QC/T262―1999评定，磨削面磨后表面硬度≥680HV10，磨后有效硬化层(550HV1)深≥0.5mm.

　　3工艺控制和改进

　　3.1原工艺

　　采用德国Aichelin多用炉渗碳淬火，产品挂放装炉。热处理工艺(如)为：900&pmn;5℃渗碳，855&pmn;5℃淬火，采用好富顿355分级淬火油，油温120℃。工艺结果齿轮齿向变动量大，内花键锥度严重，导致产品合格率仅50左右。

　　3.2畸变原因分析

　　齿轮带有内花键结构，且孔径上下两端有效厚度尺寸相差较大，导致齿轮各部位变形情况差异很大。

　　内花键壁厚大的一端在淬火过程中，由于壁厚较大，内外层马氏体转变的不等时性增加，造成组织应力增大，热应力相对比较小，组织应力占主导地位，由于马氏体组织转变而发生体积膨胀，工件心部受压，表面受拉，表现为孔径涨大;壁厚薄的一端热应力占主导地位，工件心部受拉，表面受压，表现为孔径缩小，因此内花键上下锥度严重。同时由于壁厚不均而引起的应力应变不均匀也导致齿向变动量过大，造成热前剃齿工艺调整困难。

　　3.3改进后工艺

　　改进后工艺如，仍采用挂放方式装炉，900&pmn;5℃渗碳，845&pmn;5℃淬火，仍采用好富顿355分级淬火油，油温160℃。列出了工艺改进后检测结果和花键变形情况。

　　采用改进后工艺产品变形得到很好控制，合格率达95以上。

　　3.4改进措施分析

　　对比改进前后两种热处理工艺可以看出，主要改进了两个方面。a.降低淬火温度以相对降低零件从高温冷却下来的温差，从而减小渗碳淬火零件由于热应力而引起的畸变;b.提高淬火油温度减小变形，因为油的温度提高，流动性随之改善，更易均匀地上下循环流动，以利于零件均匀冷却，减小变形。经过工艺改进渗碳淬火并回火后，齿轮整体的热处理质量获得明显改善。

　　4小结

　　经过工艺改进后生产的主五挡齿轮各项技术指标均满足技术要求，热处理畸变得到有效控制。对带内花键同时有效厚度相差较大、结构复杂齿轮的渗碳淬火热处理畸变控制，可通过适当降低零件渗碳淬火温度和适当提高淬火油温度来实现。作为推广应用，对从动三挡齿、从动四挡齿也使用了相同工艺来解决变形超差问题，都取得了良好的效果。

　　日常维修中经常会遇到更换损坏的硬件设备、寻找升级机床的某些软件、设备改造等情况。为了确保机床产生故障后能够迅速恢复状态，有效及时的机床数据备份就显得十分必要。而且机床的备份越新，就越能够恢复机床的原有状态，为尽快恢复生产赢得宝贵时间。所以实际生产中，就需要经常定期地对机床数据进行备份更新。

　　对机床进行数据备份也需要机床状态的配合。也就是说，机床的数据备份与将来恢复备份时机床的状态基本一致，这样才能尽大可能减少机床的人为调整工作量，节省时间。目前，通用的做法是采用机床原位待加工状态作为备份时机。备份时，需要机床停止在原位待加工状态，直到备份完成。

　　所以，对机床的备份要尽量少占用生产时间，缩短停台。

　　备份是机床维修特别是数控机床维修的基本需要。没有备份或者备份不准确、备份损坏都会给维修带来相当大的损失，甚至造成机床瘫痪。所以，对于做出来的备份，一定要确保能够实际应用，在存放过程中要避免损失。

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