[发明专利]一种薄板大直径齿轮渗碳淬火变形的控制工艺

说明书

本发明公开了一种薄板大直径齿轮渗碳淬火变形的控制工艺，包括用于齿轮挂放的渗碳工装以及工艺步骤：对所述薄板大直径齿轮进行清洗；在所述薄板大直径齿轮的非渗碳面涂防渗涂料；将所述薄板大直径齿轮挂放至所述挂臂端；按图纸或常规工艺设计要求对该齿轮进行渗碳淬火热处理；对挂放渗碳淬火工序完成的产品进行数据跟踪。本发明通过合理设计的挂放工装和渗碳淬火工艺流程，解决该类齿轮在渗碳淬火过程中变形大的问题；有效减小了产品因其自重及幅板太薄导致的平面翘曲弯曲变形，也减小了因加热冷却不一致造成的变形。因此，挂放渗碳淬火工艺能长期有效的控制该类薄板大直径齿轮的变形，稳定提高产品质量。

技术领域

本发明涉及齿轮的热处理工艺，特别涉及一种薄板大直径齿轮渗碳淬火变形的控制工艺。

背景技术

薄板齿轮是指辐板厚度S与直径D之比小于或等于0.1的齿轮。这种齿轮在大型减速机上被广泛应用。在其工艺制造流程中，通常需要进行渗碳淬火这一工序加工流程；因渗碳淬火工序处于该产品制造流程后序，故对渗碳淬火的变形有严格要求；若渗碳淬火工序工件变形大，会直接导致工件因形状尺寸超差而报废，造成严重的损失和浪费。在实际渗碳淬火过程中，因该类产品形状和结构的特殊性，其渗碳淬火过程中的变形控制一直是一个难题。

现有一公布号为CN102643972的薄辐板式大直径圆柱渗碳淬火变形的控制方法，该发明通过采取补偿法，平放装夹齿轮，对齿轮辐板处通过填塞夹持压紧硅酸铝纤维材料，缓冲各部位的温度变化速度，均匀各部位温差，从而减小了齿轮渗碳淬火时的变形问题。

但是，该发明不适用于薄板类齿轮，对于辐板厚度S与直径D之比小于0.1的齿轮，平放补偿法对于齿轮的偏摆翘曲和公法线跳动变化量难以进行有效控制。平放补偿法无法解决因齿轮自重引起的下垂，造成齿部锥形变形。采用该发明的方案进行批量生产，会造成大量的硅酸铝纤维材料的浪费，成本较高。

平放渗碳淬火方式在薄板大直径齿轮的实际生产中，因为其高温翘曲弯曲变形和淬火时的冷却不均匀问题，变形很大。特别是幅板与直径之比小于0.1mm的齿轮，平放渗碳淬火的方式已经慢慢被淘汰了。平放渗碳过程中存在一定的齿部锥形变形和较大的端面翘曲弯曲变形，挂放淬火无法解决产品在平放渗碳过程中产生的变形。而且平放渗碳+挂放淬火方式中，存在一个二次备料的过程，其中渗碳结束后的缓冷也是一个关键点，出炉缓冷必须快速且均匀缓冷，在实际加工中，很难达到均匀缓冷。所以平放渗碳+挂放淬火的方式所存在的变形也较大，长期的变形控制难度更大。

为此，设计了一种薄板大直径齿轮渗碳淬火变形的控制工艺来解决上述问题。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种薄板大直径齿轮渗碳淬火变形的控制工艺。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种薄板大直径齿轮渗碳淬火变形的控制工艺，该齿轮的辐板厚度S与直径D之比小于0.1，该工艺包括用于齿轮挂放的渗碳工装，所述工装包括挂臂和支撑底盘，所述挂臂为一根竖梁与一根横梁垂直交叉而成的架子；所述工艺包括如下步骤：

步骤一：清洗，对所述薄板大直径齿轮进行清洗；

步骤二：涂料，在所述薄板大直径齿轮的非渗碳面涂防渗涂料；

步骤三：备料，将所述薄板大直径齿轮挂放至所述挂臂端；

步骤四：热处理，按图纸或常规工艺设计要求对该齿轮进行渗碳淬火热处理；

步骤五：数据跟踪，对挂放渗碳淬火工序完成的产品进行数据跟踪。

优选的技术方案为：所述挂臂为十字架或T字架。

优选的技术方案为：所述工装的底盘为“⊥”型，所述底盘上端开设有安装孔，所述挂臂的下端插设在所述安装孔内。

优选的技术方案为：所述步骤三中，挂臂端均只挂放一个齿轮。