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在一些情况下,采用翻面装夹方法,可以达到校正畸变的目的。生产实践证明,此方法简便易行。
实例1汽车发动机燃油泵齿轮(图8-20),材料为20CrMnTiH钢,要求渗碳淬火。
(1)齿轮畸变情况齿轮渗碳淬火后,有部分齿轮平面度超差。
(2)翻面装夹方法与校正齿轮畸变效果选用两种不同装夹方式进行返修。一组齿轮返修时,装夹顺序不变;另一组则将其翻面后再装夹淬火,不同返修淬火方式对燃油泵齿轮平面度误差的影响见表8-13。
在保证心部组织合格的前提下,尽量采用较低的返修淬火温度。返修加热温度的选择可以采用略低于材料的临界点温度。由于20CrMnTi钢的临界点Ac3为843C,其加热温度可选择略低于Ac,的830C。
由表8-13可以看出,燃油泵齿轮返修时,如果装夹顺序不变,则易发生异常畸变;而改变装夹顺序后,齿轮畸变明显减小,这是由于齿轮翻面返修淬火时,可使两次淬火畸变能够抵消一部分,从而能有效防止异常畸变。
实例2“东风”牌机车重载齿轮(图8-21),材料为20CrMnTi钢,模数6mm,要求渗碳淬火。
(1)齿轮畸变及其原因分析采用井式气体渗碳炉渗碳淬火后,齿轮畸变较大,公法线变动量达0.40mm,废品率达10%左右。
由于齿轮在渗碳-→正火→淬火的加热过程中均服从蠕变规律,且三者温度和时间均呈递减趋势。由此可对照图6-27 (工件应变-时间曲线)不同温度、时间的曲线性,即渗碳阶段可产生一部分恒速蠕变,则ε累计值为最大;正火、淬火相对应于减速阶段,ε累计值小于渗碳阶段,而ε的增值速度却较高。由上述可知,虽然三阶段的蠕变量呈递减趋势,但是淬火和正火过程的反向蠕变可最大程度抵消渗碳过程的正向蠕变。
(2)翻面装夹方法与校正齿轮畸变效果。据上面分析,以齿轮端面同侧的钢印为标志,有钢印面为正面,无钢印为反面。渗碳时,齿轮正面向上摆放,其后的正火及淬火工序均为反向摆放。
热处理工艺路线为:齿轮锻坯正火(940 ~950)C x2.5h→齿轮正向摆放渗碳920x (8~9) h一反向摆放正火880°Cx (1.5~2h)→二次加热淬火(820C x1.5h)- +静止油中淬火→回火( 180C x2h)。
经检验,齿轮的公法线变动量≤0.01mm。
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