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齿轮中频淬火设备淬火后为什么会发生畸变?该如何修复呢?

发布日期:2020-07-08 10:05:29 作者:admin 点击:64

齿轮经过中频淬火设备淬火后发生畸变除受齿轮钢材、预备热处理、淬火工艺温度及冷却介质与冷却方式、装炉方式装卡挂具或夹具等因素影响外,还受到一些其他异常因素影响。其一是冷加工工艺影响,其二是齿轮心部硬度影响。另一方面,生产中时常出现齿轮畸变量大、超标不合格件返修和修复处理问题。

冷加工对齿轮畸变影响有三个方面,一是机加工使工件产生残留应力,工件切削量大时更明显,磨削加工应力和磨削热导致齿轮出现畸变、磨裂和过烧缺陷也时有发生。二是有时机加工量(裕量)设计不合适,过大或过小。如加工量过大,则浪费材料、能耗和工时,生产率下降而成本增高;如加工量过小,易出现不合格品和废品增多。因而,机加工加工量设计应与热处理工艺及热处理畸变量大小相匹配。在中频淬火设备热处理保证的*小畸变量下选择*小的机加工量是合理的,也是经济效率*优的选择。三是某些冷热加工关系密切、结构复杂或结构、材料特殊的零件,在冷加工产品结构设计和工艺设计中,应尽量考虑工件均匀加热和冷却的合理性,尽量减少不必要的工件不对称性和过大尺寸厚薄差别,以及零件尖角、棱槽处等易产生应力集中的设计结构。

齿轮心部硬度对齿轮变形也有一定影响。试验表明,不同心部硬度齿轮内孔和键槽变形量不同,心部硬度高,对齿轮热处理变形是不利的。根据生产试验和经验总结,提出机加工加工工艺改进措施如下:(1)根据热处理畸变规律和畸变量大小,设计机加工方式和加工余量及加工工艺参数。(2)反变形法,适于变形量不大的齿轮,如花键齿轮小端缩孔大,中频淬火设备淬火后花键孔畸变指标达到技术要求。(3)冷热加工公差合理分配'一般设计机加工公差占总公差1/3较宜,*多≤1/2,成品合格率高,同时机加工方式也要合理。

心部硬度影响改进措施如下:(1)齿轮淬火后,随齿轮心部硬度升高,齿轮内孔由微胀到严重收缩,键宽也收缩。由于齿轮心部硬度主要决定于原材料、工件结构尺寸和冷却状况,因而材料选择时,要综合考虑钢材的淬透性和齿轮截面大小两个因素。(2)如果齿轮材料不宜改变,可考虑从齿轮装夹方式和冷却介质加以解决,如采用齿轮挂具或夹具装卡中频淬火设备淬火油冷却等方式。生产中如能控制齿轮心部硬度≤40HRC,则齿轮淬火后畸变很小。齿轮产生变形超差出现返修或失效修复处理是生产中遇到的实际问题。生产中发现,齿轮装卡返修时,不同返修加工方式结果不同。采用原装卡方式返修,齿轮畸变大,而改变装卡采用翻面加热返修,齿轮变形明显减小,未出现异常畸变。这是由于工件翻面后,两次中频淬火设备淬火变形大部分相互抵消,故畸变很小。

失效内孔缩小齿轮修复可采用两种措施,一种是喷砂修复矫正法,另一种是电解修复法。喷砂法是利用0.5 - 1.2MPa 的压缩空气喷射细石英砂使内外直径扩大,可提高工件耐磨性,适用性广,中小企业应用很多。电解法以迭阳极,齿轮花键心棒为阴极,电解液为15%(质量分数)NaCl溶液。电解使齿轮整形,如齿轮缩孔为0.02 - 0.05mm,电解时间5-10s可完成。电解法设备投资大,对齿轮批量大,精度要示较高者采用电解法较好。

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