[發明專利]一種大直徑薄弧板滲碳齒輪的壓淬模具及工藝

有效

• 申請號: 202111029225.6
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113801982B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 劉克;陳建文;茍磊;王倩;蔣亦舟;朱旭;余杰;袁伍豐;左經緯
• 申請（專利權）人: 江麓機電集團有限公司
• 主分類號: C21D1/667
• 分類號: C21D1/667;C21D1/673;C21D9/32;C23C8/20;B21D37/10;B21D37/12;B21D53/28
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 丁存偉

本發明公開了一種大直徑薄弧板滲碳齒輪的壓淬模具及工藝，涉及熱處理壓力淬火模具及工藝技術領域，解決現有控制齒輪熱處理變形及生產效率低的技術問題，壓淬模具由芯軸底座、堵板、支板、外環支圈、導錐固定螺釘、外壓環、內壓環、內孔模導錐、內孔脹模、螺釘、彈簧、固定環、導錐復位彈簧、內六角圓柱頭螺釘、標準型彈性墊圈、頂桿和圈簧組成，將齒輪加熱至淬火溫度并保溫一段時間，采用專用提取輔具將齒輪從加熱爐轉移并套入壓淬模，啟動壓床，壓床和模具共同作用，矯正平面翹曲、限位直徑和高度尺寸等，得到滿足精加工要求的零件；該發明具有操作方便、模具使用壽命長、齒輪矯形效果好等特點，值得推廣使用。

技術領域

本發明涉及熱處理壓力淬火模具及工藝技術領域，更具體的是涉及一種大直徑薄弧板滲碳齒輪的壓淬模具及工藝技術領域。

背景技術

轉向齒輪是行星傳動機構綜合傳動裝置中一種重要零件，起傳遞轉向功率的作用。某轉向齒輪屬大直徑薄弧板結構，材料為20Cr2Ni4A鋼，φ158內環槽及外齒要求滲碳，內花鍵不允許滲碳，外齒公法線直徑φ435mm，弧板壁厚9mm，內環槽處懸空31mm。

該零件經濟高效的制造工藝流程為：下料→模鍛→預熱處理→粗加工至僅留→滲碳+淬火→精加工，滲碳前外齒、內環槽及槽底均加工至僅留約單邊0.3mm的磨量，弧板均加工至圖紙要求尺寸。這種方法的工藝流程簡單，生產效率高，但對于滲碳和淬火階段的熱處理變形控制要求相當高。由于齒輪內環槽底懸空，在滲碳時，必須在槽底增加支撐，減少≥900℃滲碳加熱溫度導致的變形。淬火階段，必須設計較合理的壓淬模并匹配相應的壓淬參數以矯正齒輪變形。

在此前，公司針對該零件控制滲碳淬火變形的方法做了一些工作，取得了階段性成果。隨著該零件產量增加及質量提升需求，我們對滲碳和淬火的輔具、壓淬模具及壓淬工藝進行了改進，改進后的方法在控制齒輪熱處理變形及生產效率提升方面成效顯著。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決上述技術問題，本發明提供一種大直徑薄弧板滲碳齒輪的壓淬模具及工藝。

本發明采用的技術方案如下：一種大直徑薄弧板滲碳齒輪的壓淬模具，包括芯軸底座、堵板、支板、外環支圈、導錐固定螺釘、外壓環、內壓環、內孔模導錐、內孔脹模、螺釘、彈簧、固定環、導錐復位彈簧、M8內六角圓柱頭螺釘、M8標準型彈性墊圈、頂桿、M10內六角圓柱頭螺釘、M10標準型彈性墊圈和圈簧，所述芯軸底座下設有用于固定芯軸底座的堵板，所述堵板由M8內六角圓柱頭螺釘和M8標準型彈性墊圈固定，所述芯軸底座外設有支板，所述支板和所述芯軸底座通過M10內六角圓柱頭螺釘和M10標準型彈性墊圈固定，所述支板和所述芯軸底座上設有內孔模導錐，所述內孔模導錐設置成倒置的錐形，內孔模導錐內設有導錐固定螺釘，所述導錐固定螺釘下方設有導錐復位彈簧，所述內孔模導錐外圍設有內孔脹模，所述內孔脹模與內孔模導錐磨配，接觸面積不小于75％，所述內孔脹模和支板的交界處設有固定環，所述固定環設置成圓筒形，通過螺釘和彈簧將內孔脹模與支板固定，所述固定環外設有外環支圈，所述內孔脹模上設有圈簧，所述外壓環、內壓環和頂桿固定于淬火壓床內的三個單獨工作的油壓機。

所述內孔模導錐外壁設置成22.5°的圓錐面，所述圓錐面的錐度與內孔脹模內壁錐度相同。

所述固定環、彈簧、螺釘和圈環組成自動復位機構，所述固定環設置在支板和內孔脹模的交界處，通過套設有彈簧的螺釘固定。

所述內孔脹模在內孔模導錐下壓時和齒輪外齒內壁及內環槽處的花鍵接觸，其過盈量約為0.05mm。

所述內孔模導錐、導錐復位彈簧和導錐固定螺釘組成自動復位機構。

所述內孔脹模和齒輪內環槽底接觸部位距外環支圈的高度為31mm。

所述外壓環、內壓環、內孔脹模和外環支圈均設置有斷續的油槽。

所述內孔脹模、內孔模導錐、外壓環、內壓環、支板、外環支圈、芯軸底座均由GCr15鋼制成，硬度58～62HRC。