重型汽車主動傘齒輪局部軟化新工藝的製作方法
2023-10-06 04:16:59 2
專利名稱：重型汽車主動傘齒輪局部軟化新工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及重型汽車後橋主動傘齒輪局部軟化的工藝方法，屬於金屬材料熱處理技術領域。
背景技術：
重型汽車後橋上的主動傘齒輪為帶軸傘齒輪，軸部帶有連接螺紋，軸肩處帶有過渡圓弧，該螺紋連接部位在汽車壽命期間承受較大的扭轉和衝擊疲勞，為提高整個工件的抗彎曲性能、扭轉強度和衝擊韌性，防止螺紋及過渡圓弧處在車輛運行時脆性斷裂，要求該部位要有合理的強度與韌性匹配，在主動傘齒輪整體熱處理後就要對螺紋及過渡圓弧處局部軟化。目前，國內通常採用工件整體滲碳淬火前在局部軟化部位塗抹防滲劑，滲碳淬火後軟化部位採取鉛浴爐低溫退火、鹽浴爐低溫退火或高中頻感應加熱退火，或這幾種方法的組合。這些方法效率低下、工作環境差或有毒、工件熱影響區的表面硬度難以控制、產品質量不穩定，易出現斷裂失效現象。
發明內容本發明針對現有技術的不足，提供一種效率高、可控性強、操作簡便、產品質量穩定可靠的重型汽車主動傘齒輪局部軟化新工藝。
本發明採用的解決方案包括以下步驟a、對螺紋端部過渡圓弧區感應加熱；b、對螺紋部位掃描感應加熱；c、停止加熱，工件空運行返回至螺紋端部過渡圓弧區感應加熱的初始位置，完成一個加熱循環；d、按照上述步驟對工件進行N次脈動循環加熱後停止；e、將工件在空氣中冷卻。
N次脈動循環加熱中N為19-21。
本發明在該工件滲碳淬火後局部退火軟化處理時採用脈動循環感應加熱這種方法，關鍵在於經過多次連續脈動循環加熱和熱量傳導迅速提升了工件軟化部位溫度，達到使其透熱且溫度均勻的目的，同時降低了對工件熱影響區的熱影響，空冷後得到軟化部位和工件熱影響區的表面硬度均符合產品技術要求，軟化部位達到強度、韌性的優化配合。本發明效率高、可控性強、操作簡便、產品質量穩定可靠。
圖1為本發明背景技術中重型汽車主動傘齒輪的結構示意圖。
圖2為本發明中感應加熱時感應器與工件的相對位置示意圖。
其中1、邊接螺紋，2、過渡圓弧，3、過渡圓弧區，4、工件熱影響區，5、工件熱影響區，6、主動傘齒輪，7、感應器具體實施方式
實施例圖1給出了重型汽車主動傘齒輪的結構示意圖。該傘齒輪7為帶軸傘齒輪，軸部帶有連接螺紋1，軸肩處帶有過渡圓弧2，其材料為20CrNi3，經滲碳淬火後的表面硬度是HRC57-63。軟化後的各區域表面硬度要求是過渡圓弧區3處HRC30-45、工件熱影響區4處HRC38-48、工件熱影響區5處為不小於HRC52，各處長度分別是48mm、18mm和66mm以外。使用設備為一臺CYP100/35超音頻電源配一臺具有PLC控制動能的GCT10120A立式淬火工具機。該淬火工具機具備感應加熱參數設定和控制的功能。工裝採用的是一種單匝感應器。根據圖2所示的感應加熱時感應器7與主動傘齒輪6的相對位置(在過渡圓弧2處)，調整好淬火工具機，將主動傘齒輪7裝夾在淬火工具機上。在淬火工具機PLC上設定好循環次數N(為19-21次)、過渡圓弧2處一次(固定位置)加熱時間t(為5.5-6s)、工件掃描加熱速度V1(為3-4mm/s)和返回速度V2(為2-3mm/s)。當按下程序循環按鈕，加工開始，設備會按照設定程序，自動按以下步驟進行a、對螺紋端部過渡圓弧區3感應加熱(同時工件熱影響區4和5依靠熱傳導加熱)；b、對螺紋部位掃描感應加熱；c、停止加熱，工件空運行返回至螺紋端部過渡圓弧區感應加熱的初始位置，完成一個加熱循環；d、按照上述步驟對工件進行19-21次脈動循環加熱後停止；e取下工件空冷，即可。
權利要求
1.一種重型汽車主動傘齒輪局部軟化新工藝，其特徵在於包括以下步驟a、對螺紋端部過渡圓弧區感應加熱；b、對螺紋部位掃描感應加熱；c、停止加熱，工件空運行返回至螺紋端部過渡圓弧區感應加熱的初始位置，完成一個加熱循環；d、按照上述步驟對工件進行N次脈動循環加熱後停止；e、將工件在空氣中冷卻。
2.根據權利要求1所述的重型汽車主動傘齒輪局部軟化新工藝，其特徵在於所述N次脈動循環加熱中N為19-21。
全文摘要
本發明提供了一種重型汽車主動傘齒輪局部軟化新工藝，包括以下步驟a、對螺紋端部過渡圓弧處感應加熱；b、對螺紋部位掃描感應加熱；c、停止加熱，工件空運行返回至螺紋端部過渡圓弧區感應加熱的初始位置，完成一個加熱循環d、按照上述步驟對工件進行N次脈動循環加熱後停止；e、將工件在空氣中冷卻。本發明在該工件滲碳淬火後局部退火軟化處理時採用多次脈動循環感應加熱的方法，迅速提升了工件軟化部位溫度，達到透熱且溫度均勻的目的，降低了對工件熱影響區的熱影響，空冷後軟化部位達到強度、韌性的優化配合。本發明效率高、可控性強、操作簡便、產品質量穩定可靠。
文檔編號C21D9/32GK1584068SQ20041002413
公開日2005年2月23日 申請日期2004年5月21日 優先權日2004年5月21日
發明者朱連光, 韓樹, 甘峰, 武力勇 申請人:中國重型汽車集團有限公司