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冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺

汽车变速器驻车系统冠形扇齿是采用感应淬火的方法对精密冲压后的零件齿部表面进行强化处理。传统的感应淬火方式是单件同时淬火，存在效率低，零件变形量大，废品率高，个别齿端硬度不均等问题。

嵌入式单件感应淬火工艺冠形扇齿的基体材料为45钢，加工工艺为:45钢卷料精密冲压成形，然后齿面高频感应淬火，再低温回火后激光焊接而成。嵌入式单件感应淬火的工艺为:人工单件装卸工件，感应器不动，工件深入感应器内，齿片上下两侧面感应加热;工艺参数为直流电压170V，直流电流160A，加热时间为3s，喷射水冷却，冷却时间3s。冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺精冲零件无论外形轮廓还是中心孔，尺寸精度非常高，结合轴的连续感应淬火工艺考虑，设想使用夹具将单个工件叠加起来并两端锁紧，使之成为一个类似“异形轴”装夹在淬火机床工位，工位在机床控制下上下移动，感应器固定不动，对工件淬火面进行扫描淬火，这样将会大大减少机内装卸、冷却时间。

齿轮淬火机床热处理机械齿轮过程

1.机床齿轮按工作条件可分三组:

(1).低速:转速2m/s，单位压力350-600N/mm^2.

(2).中速:转速2-6m/s，单位压力100-1000N/mm^2，冲击负荷不大.

(3).高速:转速4-12m/s，弯曲力矩大，单位压力200-700N/mm^2.

2.机床常用齿轮材料及齿轮淬火机床热处理:

(1).45 淬火，高温回火，HB200-250，用于圆周速度＜1m/s中等压力，高频

淬火，表面硬度HRC52-58，用于表面硬度要求高、变形小的齿轮.

(2).20Cr渗碳、淬火、低温回火HRC56-62，用于高速、压力、中等、并有冲击的齿轮. _x0012_1F_] C

(3).40Cr 调质，HB220-250，用于圆周速度不大，中等单位压力的齿轮，淬火，回火，HRC40-50，用于中等圆周速度、冲击负荷不大的齿轮.

(4)除上述条件外，如尚要求热处理时变形小，则用高频淬火、硬度HRC52-58.

3.汽车、拖拉机齿轮的工作条件比机床齿轮要繁重得多，要求耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面比机床齿轮高.因此，一般是载荷重、冲击大，多采用低碳合金钢(除左行列出的牌号以外，尚有20MnMoB、20SiMnVB、30CrMnTi、30MnTiB、20MnTiB等)，经渗碳、淬火、低温回火处理.拖拉机Z终传动齿轮的传动扭矩较大，齿面单位压较高，密封性不好，砂土、灰土容易钻入，工作条件比较差，圆柱导轨淬火成套设备惠，常采用20CrNi3A等渗碳。

半轴淬火机床表面淬火存在问题及今后改进设想

半轴淬火机床淬火经过多次摸索试验及小批，证明采用变参数的连续淬火法能够得到符合设计要求的均匀淬火层， 但是， 在具体中也暴露了一些问题，影响淬火质量的稳定。

起始部位端面间隙的调整困难， 调大了，端面到温滞后太多， 侧面出现过热现象， 调小了， 又会接触端面引起打火， 零件。 靠操作者肉眼观察， 手工控制常出问题。加限位器控制则由于半轴长度方面精度不严， 而间隙影响又敏感， 难见收效。

改进设想: 感应器本身涂 0.2 mm 左右厚绝缘层( 搪瓷等无机涂料) ， 或上下与机床绝缘， 使半轴处于电悬浮状态。这样一来， 即使感应器接触上工件也不会引起打火， 操作安全、方便。其次， 操作程序较复杂， 每次淬火都需专人调整电参数， 若调整不及时还将有可能产生温度过高过低现象， 影响淬火质量。改进设想: 调整旋钮和仪表移至操纵盘附近， 方便调节， 或机床加装拨动开关， 到位即自动调节。另一种设想是设计一种装配式 可 调 间 隙 感 应器， 在淬火操作过程中自动调整好间隙至Z佳状态，如能大批量， 能研究出此种全新感应器是比较理想合算的。笔者认为， 作出一些改进之后， 半轴中频感应加热淬火将可达到半机械化的水平， 满足大批量的要求。