[發(fā)明專利]一種控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210061357.1
• 申請日: 2012-03-10
• 公開（公告）號: CN102676783A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓樹
• 申請（專利權(quán)）人: 中國重汽集團(tuán)濟(jì)南動(dòng)力有限公司
• 主分類號: C21D9/28
• 分類號: C21D9/28
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝，屬于汽車配件制造及熱處理工藝及方法技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

目前采用的十字軸加工工藝由：鍛造毛坯成型、正火，機(jī)加工，滲碳淬火熱處理，精磨四軸等工序組成。由于十字軸最重要的質(zhì)量指標(biāo)是：四軸軸線的相對位置公差，每相對的兩軸與另外兩軸相互垂直并相交于一個(gè)平面內(nèi)，因此，十字軸在熱處理前的機(jī)加工完成后，已經(jīng)形成了較高的位置度精度和尺寸精度：也即相對的兩軸軸端面頂針孔連線與相應(yīng)外圓的軸線重合，并與另外兩軸的頂針孔連線垂直相交，而且四軸經(jīng)磨削加工后，直徑的尺寸公差控制在0.01mm內(nèi)。十字軸在滲碳爐內(nèi)裝夾有四軸水平擺放和吊掛式擺放甚至堆放等幾種擺放方式，吊掛式擺放是用工裝上的承載軸水平插入十字軸孔內(nèi)，使得四軸所在平面垂直于水平面；這幾種方式都不可避免其四軸沿重力方向發(fā)生下垂彎曲變形，造成部分十字軸四軸的位置度公差超差。熱處理后的精磨加工，采用的是以每兩個(gè)相對軸的頂針孔定位磨二軸外圓，該工藝無法消除四軸間的位置度公差超差，而且返修時(shí)，無法采用壓力機(jī)矯直工藝，還需要將十字軸進(jìn)行高溫回火軟化處理，然后重新整形、再加熱淬火，返修工序多、周期長，生產(chǎn)效率低，影響產(chǎn)品合格率，增加了生產(chǎn)和返修成本。?

發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種設(shè)計(jì)合理、工藝科學(xué)，可靠性高的控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝，提高了產(chǎn)品合格率和生產(chǎn)工藝的可靠性。?

????本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝，由四個(gè)工藝步驟組成：步驟一：將經(jīng)過機(jī)加工后的十字軸，以其四軸所在平面水平放置于滲碳淬火工裝上進(jìn)行低溫滲碳并低溫淬火的熱處理，以保證十字軸的四軸軸線在加熱過程中呈水平狀態(tài)，由于部件自身重力造成的彎曲變形主要以破壞四軸平面度為主，以減少四軸相互間沿垂直度方向的變形量，后者造成的返修加工是一種相對復(fù)雜的工藝；步驟二：經(jīng)過熱處理的十字軸放置在偏擺儀上測量垂直度，將合格與不合格產(chǎn)品分別標(biāo)識(shí)；步驟三：合格的十字軸置于中心帶孔的平臺(tái)上，用塞尺檢查四軸平面度，將合格與不合格產(chǎn)品分別標(biāo)識(shí)，不合格的將另行處理；步驟四：將合格公差范圍的十字軸，每兩個(gè)相對的軸用頂針孔定位，在磨床上磨削加工至成品尺寸，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過簡要、明確的加工步驟，提高產(chǎn)品合格率，避免返工浪費(fèi)。?

?所述的步驟一中所指的熱處理，即包括采用870℃×4h滲碳、降溫至830℃×0.5h后淬火，淬火油溫度為60-80℃，180℃×2h回火。?

?????所述的步驟二中所說的“在偏擺儀上測量垂直度”，是分別用偏擺儀頂尖頂住相對兩軸的頂針孔，用百分表測量其軸端外圓相對另兩軸的跳動(dòng)。?

?所述的步驟二，產(chǎn)生的不合格的十字軸采用返修工藝處理，將十字軸進(jìn)行以560-650℃的高溫回火軟化處理后，再重新整形、然后再加熱淬火，返回步驟二。?

?所述的步驟三中產(chǎn)生的不合格品，另行處理是指：將十字軸在壓力機(jī)上矯直，矯直后再返回步驟三，矯直時(shí)，用帶有“V”型凹槽墊鐵的凹槽底部支住相對兩軸的軸端，上部用壓力機(jī)壓頭壓中心孔的上端面，將四軸平面度矯直至公差范圍內(nèi)；該矯直工藝相對于四軸相互間沿垂直度方向的變形超差后的產(chǎn)品，進(jìn)行高溫回火軟化處理后的重新整形，容易和簡單許多。?

????所述的滲碳夾持工裝是一個(gè)帶有底座的垂直豎軸，軸的直徑可剛好穿入十字軸中部的通孔，依次穿入該夾持工裝的十字軸工件的四軸呈水平方向，且排列緊湊，所占空間小。?

　　所述的中心帶孔的平臺(tái)是一個(gè)檢測十字軸四軸平面度的檢測平臺(tái)，中部的圓形通孔可放入十字軸中部帶孔的圓形凸臺(tái)，使四軸外表面與平臺(tái)上平面貼合，以檢測四軸外圓表面與平臺(tái)之間的間隙，確定四軸平面精度。?

　　本發(fā)明使用時(shí)采用四個(gè)工藝步驟：第一步：采用830~870℃較低的滲碳和淬火溫度，配合特殊的滲碳夾持工裝，以保證十字軸的四軸軸線在加熱過程中呈水平狀態(tài)，由于部件自身重力造成的彎曲變形主要以破壞四軸平面度為主，以減少四軸相互間沿垂直度方向的變形量；第二步：將經(jīng)過熱處理的十字軸放置在偏擺儀上測量垂直度，超過公差范圍采用返修工藝處理，未超過公差范圍的標(biāo)示出垂直度變形量，方便下個(gè)工序加工；第三步：將十字軸放在中心帶孔的平臺(tái)上，用塞尺逐一檢測四軸平面度，將超差值的進(jìn)行標(biāo)示，并在壓力機(jī)上矯直至公差范圍內(nèi)；第四步：將合格公差范圍的十字軸，用頂針孔定位，將每兩個(gè)相對的軸在磨床上磨削加工至成品尺寸，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過簡要、明確的加工步驟，簡化了工藝，提高產(chǎn)品合格率，避免返工浪費(fèi)。?

附圖說明