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准双曲面齿轮的压淬工艺

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准双曲面齿轮的压淬工艺

准双曲面齿轮用于传递两个相交或交错轴之间的运动和动力,是实现相交和交错轴之间运动传递的基本部件。作为面啮合齿轮,需要严格控制硬化层的深度、表面和芯部的淬火硬度以及热处理过程中的内外翘曲。我厂准双曲面齿轮的生产是在连续渗碳淬火线上进行的。渗碳后,零件进入恒温室保温,然后按每批两件的频率进入压机进行压力淬火。这样生产出来的零件硬度和内外翘曲都很难达到图纸要求。

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针对这种情况,我们采用感应加热和压力淬火对渗碳齿轮进行淬火。然而,在购买和调试现有的感应设备时,只考虑少数小尺寸和重量轻的部件。如本文所述,准双曲面齿轮的尺寸和重量相对较大,感应加热所需的功率已经超过了生产线的能力。然而,为了节省成本,在不改变电源的情况下,有必要找到合适的工艺来满足这种零件的需求

工艺难点及方案讨论:

新型压淬线主要采用感应加热和压淬方式生产。因此,为了在新的压淬线上完成这类零件的生产,较大的困难在于压淬线供电不足带来的一系列问题,除了设备托盘和机械臂抓手的尺寸调整,主要包括以下两个方面:①在现有条件下,电网调试,零件一次加热到淬火温度需要110s左右。根据以往的生产经验,加热70s以上的零件表面容易氧化脱碳。②零件底部凹台阶不易加热,导致零件受热不透,淬火后台阶中心硬度低。

调试方案如下:

1)准双曲面齿轮的渗碳过程在现有的箱式炉中完成,缓慢冷却,然后通过压力淬火线进行感应加热和压力淬火。

2)准双曲面齿轮的零件须要分段进行加热。加热一段时间后,停止加热,以便热量可以传导到零件内部。通过观察零件在加热过程中的颜色变化,可以知道加热温度。

3)感应加热后,将零件直接放入淬火压机中进行压力淬火。按照上述方案进行调试时,为了缩短加热时间,对设备的电源进行了调试,以至于在第2阶段的加热过程中经常发生跳闸。观察到设备跳闸主要集中在感应磁场最强的阶段,即加热温度达到零件的居里温度后,零件的相对磁导率急剧下降,电流增大,超过设备的保护电流,导致跳闸。

经过以上调试,准双曲面齿轮结果均符合技术要求,但由于加热不透明,齿轮台阶的芯部结构中存在大量块状未溶解铁素体。感应加热过程中,加热效率主要与磁通密度有关。因此,通过在内环感应器上增加磁化器来集中磁通密度和控制磁通方向,从而将来自磁传感器外部的电流驱动到内部,从而提高加热效率。