[发明专利]一种降低芯轴强度差异的生产、计算、加热及校验方法

说明书

本申请涉及一种降低芯轴强度差异的生产、计算、加热及校验方法，其包括：根据设计强度计算芯轴所需的淬火硬化层深度；计算感应加热设备的输出功率，标定工件淬火硬化层深度符合要求深度时的瞬时功率值的曲线区间W_瞬（t）利用感应加热设备对工件进行感应加热，控制瞬时功率在曲线区间W_瞬（t）内，并且检测是否在曲线区间W_瞬（t）内，以判断工件是否合格。S4：校验工件淬火硬化层深度。本申请具有对工件进行全检，降低同批次工件之间的强度差异的效果。

技术领域

本申请涉及芯轴加工技术的领域，尤其是涉及一种降低芯轴强度差异的生产、计算、加热及校验方法。

背景技术

汽车底盘传动系统中有一类传动机构称为等速万向节传动轴，作为车体动力传输的一部分，等速万向节传动轴一端连接差速器，另一端连接车轮轮毂。等速万向节传动轴通常包括两个万向节和一根芯轴。其中，芯轴为主要承载扭矩的部件，因此对其强度有较高要求。

对于轴类工件进行表面淬火是常见的增加其强度的工艺，淬火之后检验工件强度是否符合要求时一般采用静扭加载试验或者切割后进行金相检测等破坏性测试，因此只能采取抽样检测的方式。

针对上述相关技术，发明人认为抽样检测根据样本中的产品的检验结果来推断整批产品的质量，因此存在难以将不合格品挑选出来的缺陷。

发明内容

为了将不合格品挑选出来的缺陷，本申请提供一种降低芯轴强度差异的生产、计算、加热及校验方法。

一方面，本申请提供一种降低芯轴强度差异的生产方法，包括：

S1：根据设计强度计算芯轴所需的淬火硬化层深度；

S11：测量芯轴外径，确定芯轴的最小外径D；

S12：计算芯轴理论未淬火区的直径d_i,芯轴理论未淬火区的直径d_i的计算公式为：

其中，T_f为芯轴在淬火之后要求符合的预期静扭强度；

τ_i为芯轴的材料热处理之后的抗拉强度；

然后根据所述d_i的计算结果计算淬火硬化层的深度S，淬火硬化层的深度S的计算公式为：

S2：计算感应加热设备的输出功率；

S21：利用感应加热设备加热试样件，输出感应加热设备加热试样件过程中输出的瞬时功率P_试(t)；

S22：淬火完成之后，检测试样件淬火硬化层深度，然后标定试样件淬火硬化层深度与感应淬火过程中感应加热设备输出的瞬时功率P_试(t)的关系，标定工件淬火硬化层深度符合要求深度时的瞬时功率值的曲线区间W_瞬(t)；

S3：对工件进行感应加热；

利用感应加热设备对工件进行感应加热，检测感应加热设备对工件进行感应加热过程中的瞬时功率P_瞬(t)，控制瞬时功率P_瞬(t)在曲线区间W_瞬(t)内；

当工件整个淬火加热过程中瞬时功率P_瞬(t)均在曲线区间W_瞬(t)内，则进行S4操作；

当工件淬火加热过程中任一瞬时功率P_瞬(t)未在曲线区间W_瞬(t)内，则该工件为不合格品；

S4：校验工件淬火硬化层深度；

其中，于S4前：进行试样件加热过程中瞬时功率P_试(t)对时间的积分，得到感应加热设备累计施加于试验件的能量Q_试；检测试样件淬火硬化层深度；计算试样件淬火硬化层深度与感应加热设备累计施加于试验件的能量Q_试的关系，标定工件淬火硬化层深度符合要求深度时，感应加热设备累计施加于试验件的能量区间，该累计能量区间为标定累计能量区间W；