齿圈的中频淬火技术.pdf

万方数据

一垦尹寻虽目盈匿一豳圜圜矧燮i闭⋯⋯|寸捌糍㈣蒯j||霎薹|齿圈的中频淬火技术㈣引引嬲粥晰1I●●I，训I●0l鱼生产现场既斟娥咒揿肿介绍了合金钢材料齿圈的中频淬火技术，主要包括感应器同工件间隙对加热效果的影响，淬火质量，现行中、高频加热淬火工艺参数选择存在的局限-陛等内容。2中频淬火的工艺设计1美国齿圈中频淬火的技厂术要求3感应器结构尺寸对加热效果的影响应采感后应嘎美国某公司委托我厂对其齿圈进行中频淬火加工。齿圈的形状如图1．材料为50Mn2．原始成分符合标准GB3077—1rnm，齿向误差小于0．055mm．齿形误差小于0．035该工件的淬火面积较大．且委托方要求必须实现中频同时加热，因此建议我厂在选择设备配置时机床的额定功率不能小于kW，否则难以实现理想效果。在制作感应器时并没有完全效仿国外的成熟工艺．而是按国内专家提供的设计方案执行。穿可l齿圈淬硬层分布如图2。要获得良好的加热效果．须(1)表面硬度为50-55(检测部位为齿部)。f2)齿根处淬火层在1—4(分别检测上，下两个端面)．相(3)热感应区不小于3(4)不能有淬火裂纹。(5)齿圈的圆周累计误差小于如图3a．方案A感应器采用14mm的紫铜方管制作而成．匝数为5，工件与感应器之旬的预留间隙为b。工艺调整后加热效果为．最高输出电压520V．最高输出电流A，频率7Hz左右。工件被加热至t126s时颜色才刚目0暗红，温度在700。C左右．无法正常实现加热淬火。如图3b，方案B依旧采用方案A感应器，但在感应器与工件之间的预留间隙方面听取了来自美国厂家的建议，将间隙在第一次试验的基础上增加了4mm。通过工艺调感，次镬U度包应稀涨挑999。一天津天海同步器有限公司刘继武宋庆东0．10400图1美国某齿圈(a)方案A一一(b)方案BHRC当于40HRC。mmxl4460800(c)万案C图3感应线圈形式I————I●_2009年第2期汽车"I-艺与材料AT&M510312±01mm。0281±o08m322±003卜÷‘厂·’L：f～!一：mm-_，．乏，‘t：j。I_r‘，，0．，．，I+L．，J1—，1f。
万方数据

|，l⋯r{，。7，7⋯{叫金属加生产现场4齿圈工艺淬火的工艺质量工问题表1中频淬火工艺定型后的齿层深；52】汽车工艺与材料AT&M整，最终加热效果为最大输出电压V，最大输出电流520A，频率Hz左右。被加热到26s时工件加热区域亮红，完全达到淬火所需温度。试验过程中对加热后的工件进行了金相检验．结果符合工艺要求。但在对其加工后的工件进行尺寸检验时发现齿形，齿向还不能满足工艺要求，于是又进行了第三次试验。如图3c．方案C考虑到导磁体对磁场分布的影响因素．将感应器的直径增大使感应器与工件之间的间隙在第二次试验的基础上减小了2mm．同时调整了感应器的高度。通过工艺调整最终加热效果为．最高输出电压540V．最高输出电流430A。频率8Hz左右，工件加热到s时被加热区域已经亮红，完全达到淬火所需温度。金相检验、尺寸检验完全符合工艺要求。此次试验最为成功。4．1硬化层深度在感应器最终确定以后通过工艺调整齿根部硬化层深度可以达到mm淬硬层带，满足工艺要求。试样淬硬层的宏观解剖如图4。中频淬火工艺定型后的齿根层深如跳动控制在O．05mm以内。齿形跳动控制在O．04mm以内，圆周累计控制在0．1mm以内。完全符合图纸的设计要求。该工件的检测报告如图工件的表面硬度主要取决于淬火过程中金属组织相变的质量。该加工过程中，工件受热较为均匀，冷却介质流量充足且冷却覆盖面大于工件的加热面积，故此工件的表面硬度很均匀，如表2。该齿圈的材质为50Mn2．由于中碳钢中加入合金元素使得其淬透性大大提高，其淬火裂纹的倾向还是较大。为此，选用了美国好富顿公司提供的AQ251淬火介质．配比浓度控制在9％的加工工艺后．在加工过程中对避免出现淬火裂纹控制收到实效。4．4试验结果现行中频淬火技术对同时加热方式比功率的计算为目前，同时加热淬火方式的比功率一般在O工件淬火后的变形kW／cmz．常用比功此次试验较为成功．通过工艺的4．3表面硬度的均匀性及淬火裂纹率为O．8—1．5kW／cm2。调整．工件的变形控制良好，齿向当合格的材料确定以后．淬火后通过试验结果．可以计算出第三5708000222．5～4．0表1。位置齿根淖硬层深度／rob测量位置图示5。3％。采用合理比功率=加热功率工件加热面积图4试样淬硬层的宏观解剖5～2．04．2图5工件的检测报告2009年第2期’’⋯’⋯一”‘⋯7～”一C35010—15mm10～15mm～1铲’1一r、i’7啊AB7”‘”“k■，，、
万方数据

_II——I●l汽车主减速器螺旋锥齿轮机械加工工艺生产现场单级汽车主减速器是由一对螺旋锥齿轮传动，螺旋锥