變速箱換檔叉軸感應淬火方法

2023-05-08 01:56:56 1

專利名稱：變速箱換檔叉軸感應淬火方法
技術領域：
本發明涉及一種變速箱換檔叉軸感應淬火方法，應用於變速箱換檔叉軸加工領 域。
背景技術：
在一汽自主開發的IOTA變速器中有三種換檔叉軸為了提高耐磨性，要求對其中 的部分軸頸及一個V形環槽、三個連續凹槽的兩側和槽底進行感應淬火強化，由於零件淬 火區域的結構尺寸複雜和感應加熱的特點，要實現該工藝難度很大，主要技術難點①槽口 兩側和槽底的有效硬化層連續分布；②帶有Φ5. 6mm通孔的三個連續凹槽處因壁厚很薄容 易淬透，而使零件的脆性增加，導致脆性斷裂；③處理不當，在槽的尖角處容易出現過燒和 熔化現象。用傳統的工藝方法，該零件的感應淬火質量無法達到圖紙中規定的技術條件，也 不能滿足使用性能要求。

發明內容
本發明的目的在於提供一種變速箱換檔叉軸感應淬火方法，能有效地控制有效硬 化層的分布，避免了局部尖角過燒熔化及薄壁處淬透現象，實現了槽的兩側和底部的感應 淬火，有效硬化層連續分布。感應器的結構和工藝簡單，多品種零件的通過性強，生產效率 高；可以在類似零件的感應淬火中推廣應用。本發明的技術方案是這樣實現的一種變速箱換檔叉軸感應淬火方法，其特徵在 於感應器的有效圈用Φ5Χ0. 5的紫銅管制作成雙圈串聯感應器，有效圈內徑Φ23、匝間距 為2mm，噴水圈用12X10X1. 5紫銅管制作，內徑75mm，高度12mm，固定在有效圈的下方，其加 工工藝過程如下首先將零件三個連續凹槽向上放在兩個頂尖之間並夾緊，按啟動按鈕後，工件開 始旋轉並移動到加熱開始的原位，開始加熱並進入0. 8秒延時，延時時間到，即開始噴水， 感應器並以設定的700mm/min速度上升，當上升到第一段淬火區的結束端時停止加熱，感 應器再以設定3000mm/min速度快速上升10mm，並開始5秒冷卻延時，延時時間到後感應器 以設定3000mm/min速度快速上升到第二段淬火區的起始加熱位置，開始加熱並延時0. 8 秒，延時時間到，感應器以設定600mm/min速度上升至V形環槽的中間位置停留並進入1.8 秒延時，延時時間到，感應器再以設定900mm/min速度上升至第二段淬火區域的結束端，停 止加熱，以設定3000mm/min速度快速上升10mm，並開始冷卻延時，延時時間5秒到，感應器 以設定3000mm/min速度快速上升到第三段淬火區的起始加熱位置，開始加熱並延時，延時 時間0. 8秒到，感應器以設定900mm/min速度上升至最下面一個凹槽的中間位置停留並延 時，延時時間1. 5秒到，感應器以設定速度900mm/min上升至中間一個凹槽的中間位置停留 並延時，延時時間0. 8秒到，感應器以設定速度900mm/min上升至最上面一個凹槽的中間位 置停留並延時，延時時間1. 5秒到，感應器以設定速度900mm/min上升至第三段淬火區域的 結束端，停止加熱，感應器以設定速度3000mm/min快速上升10mm，並開始冷卻延時，延時時間到，停止噴水、旋轉；感應器以設定3000mm/min速度繼續快速上升10mm，以便上下零件， 將工件從兩個頂尖之間取下，完成整個淬火過程。本發明的積極效果在於有效地控制了有效硬化層的分布，避免了局部尖角過燒熔 化及薄壁處淬透現象，實現了槽的兩側和底部的感應淬火，有效硬化層連續分布，該零件的 感應淬火質量達到產品圖紙規定的感應淬火技術要求，滿足使用性能要求；感應器的結構 和工藝簡單，多品種零件的通過性強，生產效率高；可以在類似零件的感應淬火中推廣應用。


圖1為本發明的工藝流程2為本發明的換檔叉軸_2、3檔感應淬火區域簡3為本發明的感應器簡圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的描述實施例1:換檔叉軸1、倒檔換檔叉軸2、3、檔換檔叉軸4、5、檔零件號1702041_A7G1702036-A7G1702031-A7G感應淬火技術要求材料45Α08Μ-12·2預先熱處理調質223 254HBW按Α08Μ-7. 1
感應淬火區域表面硬度56 62HRC按Α08Μ-8. 2有效硬化層深度DS450HV51. 0 3. 0。試驗條件使用高頻室MOSFET感應淬火設備，頻率30/200kHz ；額定功率100kW。如圖2、3所示，根據零件換檔叉軸1、倒檔；換檔叉軸2、3檔和換檔叉軸4、5檔的 結構尺寸及感應淬火技術要求採用如圖3所示的雙圈串聯感應器連續淬火方式。感應器用 Φ 5X0. 5的紫銅管制作成內徑Φ 23、匝間距為2mm的雙圈串聯有效圈2，與用10X8X1. 5製成 的匯流管5、6和水管接頭1焊在一起後，再與感應器接觸板3焊在一起，組成感應器的導電 迴路；用12X10X1. 5紫銅管制作的內徑75mm，高度12mm不封閉噴水圈4與水管接頭1焊在 一起後，焊在有效圈2的下方。使用以下應用程式進行操作M50G04 F5GOl F3000 X6GOl F3000 X265H = 40M52
M52G04F0.8M54GOl F700 X45M53GOl F3000 X55G04 F5GOl F3000 X90M52G04 F0.8GOl F600 X130G04 Fl. 8GOl F900 X155M53GOl F3000 X165如圖1所示零件按以下加工步驟加工首先將零件三個連續凹槽向上放在兩個頂尖之間並夾緊，按啟動按鈕後，工件開 始旋轉並移動到加熱開始的原位，開始加熱並進入0. 8秒延時，延時時間到，即開始噴水， 感應器並以設定的700mm/min速度上升，當上升到第一段淬火區的結束端時停止加熱，感 應器再以設定3000mm/min速度快速上升10mm，並開始5秒冷卻延時，延時時間到後感應器 以設定3000mm/min速度快速上升到第二段淬火區的起始加熱位置，開始加熱並延時0. 8 秒，延時時間到，感應器以設定600mm/min速度上升至V形環槽的中間位置停留並進入1. 8 秒延時，延時時間到，感應器再以設定900mm/min速度上升至第二段淬火區域的結束端，停 止加熱，以設定3000mm/min速度快速上升10mm，並開始冷卻延時，延時時間5秒到，感應器 以設定3000mm/min速度快速上升到第三段淬火區的起始加熱位置，開始加熱並延時，延時 時間0. 8秒到，感應器以設定900mm/min速度上升至最下面一個凹槽的中間位置停留並延 時，延時時間1. 5秒到，感應器以設定速度900mm/min上升至中間一個凹槽的中間位置停留 並延時，延時時間0. 8秒到，感應器以設定速度900mm/min上升至最上面一個凹槽的中間位 置停留並延時，延時時間1. 5秒到，感應器以設定速度900mm/min上升至第三段淬火區域的 結束端，停止加熱，感應器以設定速度3000mm/min快速上升10mm，並開始冷卻延時，延時時 間到，停止噴水、旋轉；感應器以設定3000mm/min速度繼續快速上升10mm，以便上下零件， 將工件從兩個頂尖之間取下，完成整個淬火過程。工藝參數見表1表1換檔叉軸感應淬火工藝參數
G04 FO.8
GOl F900 X290.5
G04 Fl. 5
GOl F900 X302. 5
GOl F900 X314. 5
G04 Fl. 5
GOl F900 X328
M53
GOl F3000 X338 G04 F8 M51 M55
GOl F3000 X348 M30 試驗結果經過感應淬火工藝試驗，該零件的感應淬火質量基本達到產品圖紙規定的感應淬 火技術條件，滿足使用要求。在V形環槽和三個連續凹槽處的感應淬火質量都滿足產品圖 紙規定的技術要求，在必須有硬度要求的凹槽底部均有0. 5-0. 8mm的有效硬化層深度。
權利要求
一種變速箱換檔叉軸感應淬火方法，其特徵在於感應器的有效圈用Φ5X0.5的紫銅管制作成雙圈串聯感應器，有效圈內徑Φ23、匝間距為2mm，噴水圈用12X10X1.5紫銅管制作，內徑75mm，高度12mm，固定在有效圈的下方，其加工工藝過程如下首先將零件三個連續凹槽向上放在兩個頂尖之間並夾緊，按啟動按鈕後，工件開始旋轉並移動到加熱開始的原位，開始加熱並進入0.8秒延時，延時時間到，即開始噴水，感應器並以設定的700mm/min速度上升，當上升到第一段淬火區的結束端時停止加熱，感應器再以設定3000mm/min速度快速上升10mm，並開始5秒冷卻延時，延時時間到後感應器以設定3000mm/min速度快速上升到第二段淬火區的起始加熱位置，開始加熱並延時0.8秒，延時時間到，感應器以設定600mm/min速度上升至V形環槽的中間位置停留並進入1.8秒延時，延時時間到，感應器再以設定900mm/min速度上升至第二段淬火區域的結束端，停止加熱，以設定3000mm/min速度快速上升10mm，並開始冷卻延時，延時時間5秒到，感應器以設定3000mm/min速度快速上升到第三段淬火區的起始加熱位置，開始加熱並延時，延時時間0.8秒到，感應器以設定900mm/min速度上升至最下面一個凹槽的中間位置停留並延時，延時時間1.5秒到，感應器以設定速度900mm/min上升至中間一個凹槽的中間位置停留並延時，延時時間0.8秒到，感應器以設定速度900mm/min上升至最上面一個凹槽的中間位置停留並延時，延時時間1.5秒到，感應器以設定速度900mm/min上升至第三段淬火區域的結束端，停止加熱，感應器以設定速度3000mm/min快速上升10mm，並開始冷卻延時，延時時間到，停止噴水、旋轉；感應器以設定3000mm/min速度繼續快速上升10mm，以便上下零件，將工件從兩個頂尖之間取下，完成整個淬火過程。
全文摘要
本發明涉及一種變速箱換檔叉軸感應淬火方法，其特徵在於感應器的有效圈用Φ5X0.5的紫銅管制作成雙圈串聯感應器，有效圈內徑Φ23、匝間距為2mm，噴水圈用12X10X1.5紫銅管制作，內徑75mm，高度12mm，固定在有效圈的下方，有效地控制了有效硬化層的分布，避免了局部尖角過燒熔化及薄壁處淬透現象，實現了槽的兩側和底部的感應淬火，有效硬化層連續分布，該零件的感應淬火質量達到產品圖紙規定的感應淬火技術要求，滿足使用性能要求；感應器的結構和工藝簡單，多品種零件的通過性強，生產效率高；可以在類似零件的感應淬火中推廣應用。
文檔編號C21D9/00GK101921899SQ20101025653
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月13日 優先權日2010年8月13日
發明者姜波, 孫彤雷, 崔凱, 李航宇, 毛春力, 王宏, 郇宜梅, 高霞 申請人:中國第一汽車集團公司