變速箱變速器換檔叉軸感應(yīng)淬火工藝

1　熱處理技術(shù)要求及零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

零件材料為45鋼。沈陽(yáng)變速箱維修要求波形槽部分感應(yīng)淬火，硬度≥55HRC，有效硬化層深≥2mm。

與一般變速器換檔叉軸相比，在零件波形槽斜下方多出一φ10mmR8(0－0.022)的盲孔。該孔底與波形槽最近處不到1mm，盲孔出口處為一方形平臺(tái)，平臺(tái)與叉軸外圓形成棱邊棱角。

2　感應(yīng)淬火工藝難點(diǎn)

(1)　采用一般的多匝外圓感應(yīng)器淬火時(shí)，由于尖角效應(yīng)，棱邊棱角部分的加熱速度比其它部分快(見(jiàn)圖1)，在波形槽溫度還未達(dá)到淬火溫度時(shí)，盲孔出口平臺(tái)的棱角棱邊就已過(guò)熱，甚至被燒熔。我們?cè)?jīng)試過(guò)在盲孔中插進(jìn)銅塞，以屏蔽盲孔及出口處的棱邊棱角。固然解決了棱邊棱角過(guò)熱過(guò)燒，但由于零件整個(gè)圓柱面被加熱，盲孔受到熱影響產(chǎn)生變形，無(wú)法保證尺寸要求。

(2)　采用平面感應(yīng)器對(duì)波形槽單邊加熱時(shí)，由于平面感應(yīng)器的功率損耗大，電效率低，加熱速度慢，在加熱波形槽過(guò)程中，熱量已向盲孔傳導(dǎo)，再加上平面感應(yīng)器磁力線逸散進(jìn)盲孔，當(dāng)波形槽溫度達(dá)淬火溫度時(shí)，盲孔也已被加熱，一般會(huì)產(chǎn)生約0.06mm的橢圓，無(wú)法達(dá)到盲孔精度要求。

3　改進(jìn)工藝

我們采取的改進(jìn)工藝方案為零件預(yù)先反彎曲變形→屏蔽感應(yīng)加熱淬火→回火→校直→磨外圓。其具體做法是：

(1)　用紫銅管制造屏蔽套。其作用是把不需加熱的地方全部屏蔽，只露出波形槽部分，這樣，在波形槽感應(yīng)加熱淬火過(guò)程中可最大限度地減少盲孔受到的熱影響。

(2)　感應(yīng)器仍采用電效率高的圓柱形感應(yīng)器。

(3)　為減少淬火變形，我們采用了0.5％聚乙烯醇冷卻液。

(4)　在零件感應(yīng)加熱前進(jìn)行預(yù)先反變形處理。由于屏蔽套的作用，零件被單邊感應(yīng)加熱淬火。淬火后的零件必然產(chǎn)生較大的彎曲變形，但這種變形的趨勢(shì)和大小很有規(guī)律，如圖1的A面成為凸面，B面就成為凹面。在我們所選的工藝參數(shù)下，外圓徑跳(A面與B面的高度差)一般為1.00～1.20mm。為了減少校直難度和工作量，加熱前在校直機(jī)上對(duì)零件施行與淬火變形趨勢(shì)相反的預(yù)先彎曲變形，即使A面壓成為凹面，B面壓成為凸面。需要指出的是，反變形量不能太大，否則就可能出現(xiàn)淬火變形未能全部校正的情況。校正時(shí)必然壓B面，由于A面已被硬化，而且波形槽底與盲孔相鄰不到1mm處為強(qiáng)度薄弱點(diǎn)。校直時(shí)壓B面，A面受到拉應(yīng)力，易發(fā)生開(kāi)裂。因此，我們把預(yù)變形量控制在0.8～1.0mm，淬火后的外圓徑跳可控制在0.3mm以內(nèi)。

(5)　選擇最佳工藝參數(shù)。感應(yīng)加熱采用超音頻設(shè)備，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，我們選擇的工藝參數(shù)是：陽(yáng)極電壓8.5kV，陽(yáng)極電流5A，柵極電流0.8～1.2A，加熱時(shí)間8.5s，噴水時(shí)間7s(0.5％聚乙烯醇)，噴水壓力0.2MPa，然后180℃回火1.5h。

沈陽(yáng)變速箱維修