[發明專利]一種螺旋錐齒輪的熱處理變形控制方法

有效

• 申請號: 201911421635.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111057832B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 張志華;吳平;王廣超;劉龍凱;吳仡璇;劉麗婷
• 申請（專利權）人: 中國航發中傳機械有限公司
• 主分類號: C21D9/32
• 分類號: C21D9/32;C21D1/673;C21D1/70
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 張麗娟

本發明公開了一種螺旋錐齒輪的熱處理變形控制方法，通過設計淬火模具合理分配冷卻油路，漲環模具位于桿部中心孔上方且對桿部中心孔頂部施加壓力，實現了桿部外圓和齒部的淬火變形控制。

技術領域

本發明涉及熱處理領域，尤其涉及一種螺旋錐齒輪的熱處理變形控制方法。

背景技術

零件在淬火過程中由于急速冷卻產生的組織應力將導致零件產生淬火變形，尤其對于零件厚度不均或輻板較大且薄的零件，淬火變形極難控制。由于淬火變形不可消除，僅能采取一定的方式進行控制，因此目前常采用壓力淬火來約束零件的淬火變形，但若控制方式采取不當或冷卻油路分布不合理，將導致變形不均勻，影響整個產品的尺寸結構，極大的影響最終產品質量。航空產品中涉及一種9310材料滲碳淬火螺旋錐齒輪零件，其結構為長桿且薄輻板的錐齒輪零件，桿部外圓和齒部滲碳處理，經淬火后要求桿部外圓跳動≤0.10，齒端面跳動≤0.10，齒部根錐相對根錐模擬件尺寸的讀數在+0.05～+0.16之間。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種桿部外圓和齒部的淬火變形控制的螺旋錐齒輪的熱處理變形控制方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種螺旋錐齒輪的熱處理變形控制方法，包括以下步驟：

S1、對螺旋錐齒輪零件的桿部外圓和齒部進行滲碳處理后再整體鍍保護層；

S2、將螺旋錐齒輪零件和滲碳劑置于反應爐內升溫至 815±6℃溫度下進行預熱處理；

S3、將螺旋錐齒輪零件置于淬火模具中進行壓床淬火，冷卻到預定溫度后取出；

S4、將螺旋錐齒輪零件進行冷處理后再進行回火處理，冷卻后除去保護層得到螺旋錐齒輪；

所述淬火模具包括上心模和下心模，所述上心模和下心模用于定位及控制桿部變形，所述下心模設置于桿部中心孔內并貫穿整個桿部，所述上心模位于桿部中心孔內上端并位于下心模和桿部中心孔的內壁之間；

所述淬火模具包括上模和下模；所述上模和下模用于控制齒部變形，所述上模包括內環模具和漲環模具，所述內環模具位于齒部上方且施加壓力于齒頂區域，所述漲環模具位于桿部中心孔上方且對桿部中心孔頂部施加壓力，所述下模包括底模和支撐環，所述底模上部沿桿部外側周向設置且用于支撐齒背部端面，所述底模下部位于桿部下方且套接于下心模上，所述支撐環位于底模和桿部之間且用于支撐輻板軸肩處；

所述內環模具和底模的側壁開設有供淬火油通過的通孔，所述底模底部開設有供淬火油通過的通孔。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述漲環模具在靠近桿部的一側還設有頂尖。

所述內環模具施加的壓力值為100～250psi；所述漲環模具施加的壓力值為50～150psi。

所述步驟S3中，所述壓床淬火的起始油溫為50～80℃。

所述步驟S4中，所述冷處理的溫度為-90～-100℃，時間為4～4.5h。

所述步驟S4中，所述回火處理的溫度為150±6℃，時間為4～4.5h。

所述步驟S4中，所述冷處理后和回火處理前，螺旋錐齒輪零件還需回溫至室溫。

所述步驟S1中，所述保護層為銅層，所述銅層的厚度為0.04～0.06mm。

與現有技術相比，本發明的優點在于：