一種主動齒輪軸螺紋及R角熱處理工藝及設備制造技術

一種主動齒輪軸螺紋及R角進行熱處理工藝，它包括以下步驟：一、滲碳淬火。二、對螺紋區或/和R角區退火。三、室溫冷卻：將工件在室溫進行冷卻。本發明專利技術還公開了一種螺紋及R角退火設備。相對于現有技術，本發明專利技術采用特殊的熱處理工藝，對主動齒輪軸螺紋及R角進行加熱，然后在空氣中空冷退火，消除了軸螺紋及螺紋與花鍵交界處的滲碳影響。大幅降低了產品的硬度，從而滿足產品的使用要求。而且，不再涂抹防滲涂料，減少一道工藝，更容易操作。

【技術實現步驟摘要】
一種主動齒輪軸螺紋及R角熱處理工藝及設備
本專利技術涉及齒輪的加工方法，具體涉及一種主動齒輪軸螺紋及R角進淬火、退火工藝及退火設備。
技術介紹
現在的齒輪生產中，需要將淬火。淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間，隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性。因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齒輪、軋輥、滲碳零件等）。通過淬火與不同溫度的回火配合，可以大幅度提高金屬的強度、韌性下降及疲勞強度，并可獲得這些性能之間的配合（綜合機械性能）以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能，如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時，原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力，當其大到一定程度時工件便會發生扭曲變形甚至開。齒輪的質量直接影響汽車的噪聲、平穩性及使用壽命。而汽車驅動橋齒輪對整車的質量及使用壽命影響更大。其中材料和熱處理是保證齒輪使用性能和可靠性的基礎，同時也是改善齒輪加工性能的重要途徑。對于驅動橋齒輪副中主動齒輪軸螺紋熱處理質量的保證，現有的熱處理工藝是在螺紋部位及R角處涂上防滲涂料，然后裝入滲碳爐內進行滲碳，出爐之后再進行表面清除防滲涂料作業。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題為：1.熱處理工藝需要防滲涂料進行風干之后工件才能裝爐處理，防滲涂料的濃度（稀稠）、涂層的厚薄、及風干的時間對螺紋及R角滲碳淬火后的質量影響很大，如果涂料過稀，則涂層太薄，此時起不到防滲的效果，如果過稠或者涂層過厚，則工件在進爐前容易出現開裂，如果風干時間過長，螺紋部分的防滲膜也容易出現開裂，開裂后的裂紋處無法達到防滲效果，出現螺紋表面漏滲現象。2.再者，由于螺紋部分尺寸較小,相對淬硬能力大,更主要的是螺紋表面不好保護,用一般防滲涂料阻礙滲碳的方法保護，很難涂均勻,經常在滲碳時螺紋表面所涂的防滲碳劑局部脫落,出現螺紋表面脫落部位被滲碳的現象。這樣工件在滲碳、淬火之后就會在開裂處產生很高的硬度，一般硬度達58-64HRC，此時螺紋的塑韌性就會大大降低，這樣齒輪軸在使用過程中就會造成螺紋斷裂而失效。本專利技術的目的是提供一種主動齒輪軸螺紋及R角熱處理工藝及退火設備，其生產的工件硬度更低，塑韌性更高。本專利技術的技術方案具體為：一種主動齒輪軸螺紋及R角進行熱處理工藝，它包括以下步驟：1.滲碳淬火：將工件直接放在滲碳設備中滲碳淬火,然后進行回火、退火。2.對螺紋區或/和R角區退火：其中螺紋區的加熱（預熱）溫度為750-800℃，預熱時間為0.4-0.6秒，螺紋的加熱溫度為750-800℃，加熱時間為4.0-5.0秒；第一、第二R角的加熱溫度為800-850℃，加熱時間為7.0-8.0秒。3.室溫冷卻：將工件在室溫進行冷卻。第二步的加熱方式為掃描式電磁感應加熱。一種上述熱處理工藝第三步使用的退火設備，包括機架，機架固定工件移動裝置與掃描加熱設備上，其特征在于：工件移動裝置包括固定在機架上的軌道，軌道上設有滑塊，滑塊的動力機構為步進電機；滑塊的下端固定下底座，其上部固定上底座，上底座固定上固定部，上固定部固定上夾具，下底座固定旋轉電機，旋轉電機連接旋轉軸，旋轉軸上固定下夾具，工件固定在上夾具與下夾具之間，當滑塊沿軌道上下滑動時，工件與滑塊同步滑動；掃描加熱設備包括固定在機架上的電磁加熱設備，電磁加熱設備通過加熱固定部連接兩個環狀的感應器，兩個感應器都設在上夾具與下夾具之間，工件的加工部能通過該感應器；機架與工件移動裝置為數控機床。所述滑塊的上部固定軌道，軌道上設有底座。相對于現有技術，本專利技術采用特殊的熱處理工藝，對主動齒輪軸螺紋及R角進行加熱，然后在空氣中空冷退火，消除了軸螺紋及螺紋與花鍵交界處的滲碳影響。大幅降低了了產品的硬度，從而滿足產品的使用要求。而且，不再涂抹防滲涂料，減少一道工藝，更容易操作。附圖說明圖1是本專利技術的退火設備示意圖。圖2為工件的示意圖。具體實施方式如圖2，一種汽車前后橋主動齒輪軸8，包括端部的主動齒輪軸81，主動齒輪軸81固定連接花鍵區82，其之間連接處的端面與主動齒輪軸81的過渡區為第一R角83，與花鍵區82的過渡區為第二R角84，該齒輪軸為標準工件（下稱工件）。一種汽車前后橋的主動齒輪軸經滲碳淬火后的螺紋及R角進行熱處理工藝，包括以下步驟：1.滲碳淬火：將工件直接放在滲碳設備中滲碳淬火,然后進行回火、退火。該步驟中只是減少了對涂抹防滲涂料的工序（本步驟中，螺紋及花鍵不再涂防滲涂料進行保護），其他和現有技術一樣。滲碳設備一般為滲碳爐，如果是滲碳連續生產線，則在一條線上進行滲碳、淬火和回火。現有技術中，經過該步驟的工件已經是成品了。該工件的螺紋區或/和R角區的硬度一般為58-64HRC。另外，本步驟中，不再使用防滲涂料，避免了涂料污染淬火油。2.對螺紋區或/和R角區退火：其中螺紋區的預熱溫度為750-800℃，預熱時間為0.4-0.6秒；螺紋的加熱溫度為750-800℃，加熱時間為4.0-5.0秒；第一R角、第二R角的加熱溫度為800-850℃，加熱時間為7.0-8.0秒。為了使該區域的硬度降低，進行了本步驟。3.室溫冷卻：將工件在室溫進行冷卻。完畢。該工藝第二步的加熱區域彼此獨立，為了獲得較好的性能，最好每個區域都加熱，但是，如果僅僅進行個別區別的加熱，也應視為本專利技術的保護部分。第二步的加熱方式為掃描式電磁加熱，這樣更方便對局部加熱更加精準,也更方便控制。實施例1該工件的熱處理工藝過程包括以下步驟：1.滲碳淬火：將工件直接放在滲碳設備中滲碳淬火,然后進行回火、退火。2.對螺紋區和R角區退火：其中螺紋區的預熱溫度為750-760℃，預熱時間為0.4秒；螺紋的加熱溫度為750-760℃，加熱時間為4.0秒；第一R角、第二R角的加熱溫度為800-810℃，加熱時間為7.0秒。3.室溫冷卻：將工件在室溫進行冷卻完畢。該工件的齒輪軸螺紋及R角的表面硬度為30HRC，螺紋及花鍵的心部硬度一般為32HRC。實施例2該工件的熱處理工藝過程包括以下步驟：1.滲碳淬火：將工件直接放在滲碳設備中滲碳淬火,然后進行回火、退火。2.對螺紋區和R角區退火：其中螺紋區的預熱溫度為760-770℃，預熱時間為0.5秒；螺紋的加熱溫度為760-770℃，加熱時間為4.3秒；第一R角、第二R角的加熱溫度為810-820℃，加熱時間為7.5秒。3.室溫冷卻：將工件在室溫進行冷卻，完畢。該工件的齒輪軸螺紋及R角的表面硬度為33HRC，螺紋及花鍵的心部硬度一般為35HRC。實施例3該工件的熱處理工藝過程包括以下步驟：1.滲碳淬火：將工件直接放在滲碳設備中滲碳淬火,然后進行回火、退火本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種主動齒輪軸螺紋及R角進行熱處理工藝，其特征在于：它包括以下步驟：一、滲碳淬火：將工件直接放在滲碳設備中滲碳淬火,然后進行回火、退火；二、對螺紋區或/和R角區退火：其中螺紋區的預熱溫度為750?800℃，加熱時間為0.4?0.6秒，螺紋的加熱溫度為750?800℃，加熱時間為4.?0?5.0秒；第一、第二R角的加熱溫度為800?850℃，加熱時間為7.0?8.0秒；三、室溫冷卻：將工件在室溫進行冷卻。

【技術特征摘要】
1.一種主動齒輪軸螺紋及R角進行熱處理工藝，其特征在于：它包括以下步驟：一、滲碳淬火：將工件直接放在滲碳設備中滲碳淬火,然后進行回火、退火；二、對螺紋區或/和R角區退火：其中螺紋區的預熱溫度為750-800℃，加熱時間為0.4-0.6秒，螺紋的加熱溫度為750-800℃，加熱時間為4.0-5.0秒；第一、第二R角的加熱溫度為800-850℃，加熱時間為7.0-8.0秒；三、室溫冷卻：將工件在室溫進行冷卻。2.如權利要求1所述的主動齒輪軸螺紋及R角進行熱處理工藝，其特征在于：第二步的加熱方式為掃描式電磁感應加熱。3.一種在權利要求2所述的熱處理工藝第二步使用的退火設備，包括機架（1），機架（1）固定工件移動裝置與掃描加熱設備上，其特征在于：工件移動裝置包括固定在機架（1）上的軌道（11），軌道（11）上設有滑塊（2），滑...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高永強，鄭書芳，屈炎超，胡紅彥，騰斐，
申請(專利權)人：鄭州華威齒輪有限公司，
類型：發明
國別省市：河南,41