齒輪熱處理時,裝爐要均勻并且保持一定的間隙,保證氣氛與淬火介質(zhì)流動暢通,使淬火介質(zhì)能夠均勻地將熱量帶走,以減少溫差,即減少熱處理變形。此外,齒輪熱處理時,支撐方式及其部位的選擇要合理。
(1)從動齒輪熱處理的裝爐方式。對于一些10kg左右的薄形或小的從動齒輪盡可能采用懸掛方式裝爐,掛放能減少偏擺翹曲,減少公法線跳動量;平放適合于內(nèi)孔圓度要求較高、質(zhì)量較大的從動齒輪,最好在齒輪的底部用支架將齒輪懸掛起來。
例,主減速齒輪熱處理,尺寸為Φ188.6mm(外圓直徑)×Φ107.8mm(內(nèi)孔直徑)×24mm(寬度),材料20CrMo鋼,Φ107.8mm內(nèi)孔畸變量要求≤0.03mm,端面畸變量≤0.05 mm。
設(shè)備采用多用爐,滲碳溫度(920±10)℃,830℃出爐淬火油中淬火。采用平擺裝爐。熱處理后端面變形大,廢品率高達(dá)40%~50%。
將料盤改為等分三點(diǎn)支撐方式;降低滲碳溫度,890℃;提高淬火油溫度至130℃;變形合格率100%。不同擺放方式對比結(jié)果(300件)見下表。
齒輪熱處理裝爐不同擺放方式對比結(jié)果(300件)
(2)設(shè)計(jì)合理掛具,減少畸變齒輪掛具的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其內(nèi)外緣熱量比及內(nèi)外緣表面散熱比,以減少齒輪熱處理的淬火變形。齒輪在淬火過程中,外緣的散熱應(yīng)比內(nèi)緣多5倍才能達(dá)到內(nèi)外緣的熱平衡,即在齒輪淬火熱處理時,外緣應(yīng)比內(nèi)緣多5倍流量才能達(dá)到熱平衡,也就是應(yīng)控制齒輪內(nèi)孔油的流量,使之達(dá)到內(nèi)外緣熱平衡。通過設(shè)計(jì)制造專用熱平衡掛具,控制齒輪熱處理時內(nèi)孔的淬火進(jìn)油量,在齒輪淬火過程中,使齒輪的內(nèi)緣和外緣各部位達(dá)到熱平衡,齒輪熱處理的淬火冷卻畸變的合格率達(dá)到93%以上。
(3)主動齒輪熱處理時的裝爐方式一般都是垂直放置的,最好是截面大的部分向下,使其首先得到冷卻,齒桿部分會抵消熱量的均勻傳遞并使局部過熱情況最小,因此軸徑淬火畸變減少。
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