多用炉热处理工艺研究

问题分析

    为了提高效率并有效降低成本，采用剃齿工艺，工艺路线为：齿坯加工——滚齿——热处理——硬车内孔和端面——成品，即在热处理后不对齿轮进行精加工，关键尺寸、齿轮精度都在热处理过程中保证，通过分析，该齿轮主要的制造难度在内孔和B端面的热处理畸变，以往的生产过程记录显示B端面的平面度在0.08-0.25mm之间，因齿轮内孔和端面是检验和安装基准，内孔和端面的超差直接安装后差速器异响的问题较突出。因此，控制内孔的热处理畸变及端面的平面度是剃齿工艺成功的关键。

    该齿轮属于薄壁齿轮，形状复杂，内孔尺寸、外径尺寸较大，有效厚度相差较大，通过对齿轮热后变形数据的测量，热处理后，齿轮呈碗状翘曲变形，内孔呈椭圆变形，因此该种变形属于组织应力作用的结果，横截面相差越大，则端面畸变量越大。

    热变形是一项非常复杂的系统工程，影响因素很多，为了理清头绪，对重大的影响因素进行了梳理，从原材料与预备热处理、热前齿轮精度、热处理工艺等方面进行了研究。

    3 措施的提出与验证

    为了研究主要的影响因素，设计如下试验方案：

    ①材料： 20CrMoH（J9=30-36HRC）或日标SCM420

    ②为了保证试验数据的真实有效，试样均为实际生产零件。

    ③试样数量：每炉（320件）随机抽取20%的抽样。

    ④抽样方式：随炉随机抽样。

    试验方法

    ①渗碳淬火工艺试验在爱协林VKES4/2型多用炉网带式淬火炉或托辊式网带炉上进行；淬火油采用好富顿MT355牌号淬火油。

    ②齿轮端面平面度测量工具使用专用检具（如右图所示），内孔检测使用内孔量仪。