[发明专利]一种渗碳淬火曲柄螺纹及其加工方法和保护套

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种渗碳淬火曲柄螺纹及其加工方法和保护套。

背景技术

园林机械行业应用非常广泛，发动机曲轴连杆总成的曲柄一般采用低碳钢渗碳淬火，以获得表面硬度高、耐磨而心部韧性高的性能，而对于轴部的螺纹部分则很难处理，因为径向尺寸小经渗碳淬火后心部硬度仍很高，而且螺纹部分包括螺纹根部由于渗碳淬火，螺牙会有较大脆性，容易造成崩牙或断裂。现有技术中的曲柄工件结构示意图可以参考图1所示。

因此传统设计及工艺一般分为以下两种：

（1）：滚螺纹→整体渗碳淬火→螺纹退火，通过退火来降低螺纹部分硬度，以提高其韧性和抗疲劳性能。如图2中的实施效果图所示，传统工艺（1）容易造成退火区域硬度不均匀；螺纹两侧几毫米甚至十几毫米范围内会产生热影响区，造成该区域硬度下降，表层耐磨性和刚性降低。

（2）：滚螺纹→螺纹涂防渗剂→渗碳淬火→去除防渗剂，通过螺纹部分涂防渗剂避免螺纹部分在渗碳淬火过程中渗碳从而保证螺纹的韧性。如图3中的实施效果图所示，传统工艺（2）容易造成防渗涂料层厚薄不均匀甚至发生点状或线状漏渗，导致部分螺牙硬度偏高容易造成崩牙或断裂。

因此，如何改进现有的螺纹加工方法，以提高螺纹综合力学性能，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种渗碳淬火曲柄螺纹的加工方法，提高了螺纹综合力学性能，避免了传统加工方法带来的硬度不均匀、疲劳强度低、易崩牙、断裂失效。

本发明提供了一种采用上述加工方法得到的渗碳淬火曲柄螺纹。

本发明提供了一种适用于上述加工方法的保护套。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种渗碳淬火曲柄螺纹的加工方法，包括步骤：

S1、对曲柄先进行整体渗碳，然后进入步骤S2；

S2、车削所述曲柄的滚螺纹部位外表面的渗碳层，然后进入步骤S3；

S3、在所述滚螺纹部位的外周面上加装保护套，接着对所述曲柄进行整体淬火，然后进入步骤S4；

S4、车削所述滚螺纹部位的外表面，然后进入步骤S5；

S5、在所述滚螺纹部位的外周面上滚螺纹。

优选的，所述保护套的内壁与所述滚螺纹部位的外周面间隙配合。

优选的，所述保护套的一侧具有用于同所述曲柄的螺纹左侧轴部的外周面相贴合的内壁，另一侧具有用于同所述曲柄的螺纹右侧轴部的左端面相抵的端面；所述保护套、所述螺纹左侧轴部、所述螺纹右侧轴部和螺纹部之间围成的空间形成保护层。

一种渗碳淬火曲柄螺纹，所述渗碳淬火曲柄螺纹为采用上述的加工方法加工得到。

一种保护套，适用于上述的渗碳淬火曲柄螺纹的加工方法，所述保护套具有圆筒结构，用于在淬火阶段加装在曲柄的滚螺纹部位的外周面上。

优选的，所述保护套的内壁与所述滚螺纹部位的外周面间隙配合。

优选的，所述保护套的一侧具有用于同所述曲柄的螺纹左侧轴部的外周面相贴合的内壁，另一侧具有用于同所述曲柄的螺纹右侧轴部的左端面相抵的端面；所述保护套、所述螺纹左侧轴部、所述螺纹右侧轴部和螺纹部之间围成的空间形成保护层。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的渗碳淬火曲柄螺纹的加工方法，将滚螺纹工序放在热处理后进行，除了能避免传统工艺带来的缺点，还能保留形变强化带来的强度提升；为了实现滚螺纹部位处于无渗碳区并使该部位心部硬度处在合理范围之内，遂采取渗碳和淬火后都对该部位表面进行车削并在淬火阶段采取加保护套措施。

本发明提供的采用上述加工方法的渗碳淬火曲柄螺纹，综合力学性能优秀，避免传统加工方法带来的硬度不均匀、疲劳强度低、易崩牙、断裂失效。

本发明提供的适用于上述加工方法的保护套，用于在淬火阶段加装在曲柄的滚螺纹部位的外周面上，保证了螺纹的心部硬度低、均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中曲柄工件的结构示意图；

图2为第一种传统工艺的实施效果图；

图3为第二种传统工艺的实施效果图；

图4为本发明实施例提供的淬火阶段实施图；

图5为曲柄工件的相关要求注明图。