Verformungskontrolle der Spline-Induktionswärmebehandlung in großen Verbindungsscheiben

  Die Induktionswärmebehandlung hat die Vorteile eines geringen Energieverbrauchs, keiner Emissionen, keiner Umweltverschmutzung, geringer Kosten und ist für die Massenproduktion usw. geeignet und wird immer häufiger eingesetzt. Bei einigen großen und unregelmäßigen dünnwandigen Teilen weist das Induktionshärten jedoch ein großes Verformungsproblem auf. Mein Unternehmen produziert eine Spline-Verbindungsschale, nachdem das Induktionshärten eine große Verformung aufweist und eine bestimmte Konusverformung aufweist, die nach dem Endbearbeitungsprozess verformt wird, um dies zu reparieren. Dies verringert nicht nur die Produktionseffizienz, sondern erhöht auch die Produktionskosten Oberflächenhärtungsschicht des Prozesses reduziert gleichzeitig die Oberflächendruckspannung, die Lebensdauer des Produkts. In diesem Artikel wurden durch Verbesserung des Prozesses der Induktionswärmebehandlung die Probleme der großen Verformung und Verjüngung nach dem Abschrecken erfolgreich gelöst, und die Verarbeitung nach dem Abschrecken wurde aufgehoben.

1. Übersicht Anschlussplatte und Induktionswärmebehandlung

Die Verbindungsplatte besteht aus 40CrMn, die Tiefe der gehärteten Schicht beträgt 4.0–6.0 mm und die Oberflächenhärte beträgt 52–60 HRC. Die Struktur der Verbindungsplatte ist in Abbildung 1 dargestellt. Der technologische Hauptprozess der Verbindungsplatte ist wie folgt: Stanzen → Schmieden → Normalisieren → Schruppen → Anlassen → Feinabstimmung → Zahnradstoßen → Außenverzahnung walzen → Induktionshärten → Anlassen → harter Zahnradformer.

Bestimmen Sie je nach Werkstückmaterial, Struktur, relevanten technischen Anforderungen, Ausrüstung usw. die Sensorstruktur und den Prozess der Verbindungsplatte. Die Sensorstruktur ist in Abbildung 2 dargestellt. Der Induktorkörper besteht aus der reinen Kupferplatte nach der Bearbeitung durch Biegen und Schweißen, die Innenseite ist mit einem magnetisch leitenden Körper aus Siliziumstahlblech bedeckt und das untere Ende ist mit einem installiert Löschsprühgerät. Die Anschlussplatte übernimmt das direkte Heiz- und Abschreckverfahren. Nachdem das Heizen abgeschlossen ist, wird der Sprinkler des Sensors in die ursprüngliche Heizposition angehoben, um Wasser zum Kühlen zu sprühen. Aufgrund der großen Größe der Verbindungsplatte ist die Leistung der vorhandenen Ausrüstung gering und die große Heizfläche erfordert eine lange Heizzeit, es gibt eine große Verformungssituation.

Die Testgegenstände und Ergebnisse des Werkstücks nach dem Induktionsabschrecken und Anlassen sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Härte erfüllt die Anforderungen, und die Änderung des M-Werts beträgt etwa 0.10 mm und die Rundheit beträgt etwa 0.10 mm. Das Werkstück erscheint in verschiedenen Graden der elliptischen Verformung, und es gibt eine bestimmte Verjüngung von etwa 0.05 mm. Um das Verformungsproblem zu lösen, wurde anschließend ein harter Wälzstoßprozess angewendet, um die Verformung zu reparieren. Nach der Reparatur wurde die Rundheit auf etwa 0.01 mm kontrolliert, und die Zahnform- und Zahnrichtungsgenauigkeit konnte Stufe 8 erreichen. Die Verjüngungsverformung manifestiert sich hauptsächlich als aufgeweiteter Mund mit kleinen oberen und großen unteren Größen, wie in 3 gezeigt. XNUMX.

Tabelle 1 Testdaten der Verbindungsplatte nach Induktionsabschrecken und Anlassen

  Anschlussplatte nach dem Schneiden Induktionshärten, Induktionshärten der Verteilung der Härtungsschicht wie in Abbildung 4 gezeigt, kann aus der Verteilung der Härtungsschicht gesehen werden links tiefere Härtungsschicht, das rechte Ende der Härtungsschicht flach (Block nach dem Schneiden horizontal platziert vertikal, entsprechende Verbindungsplatte der oberen linken Seite, rechte Seite entsprechend der Unterseite) und die Kegelverformungsverteilung der entsprechenden Testergebnisse. Für diesen Teil spielt die Verzahnung hauptsächlich eine verbindende Rolle, was eine hohe Rundheit, aber keine hohe Genauigkeit der Zahnform erfordert. Wenn Größe und Rundheit nach dem Abschrecken den Anforderungen entsprechen, ist eine Nachbearbeitung nicht erforderlich.

2. Ursachenanalyse und Verbesserungsmaßnahmen

Die Verbindungsplatte der Induktionsabschreckverformung verursacht ein großes Problem, das hauptsächlich auf die Werkstückstruktur zurückzuführen ist: Spline-Werkstück in asymmetrischer Struktur, Speiche am unteren Ende der Spline, Induktionserwärmung, Wärmespline-Spline, heutzutage Endpunkte an Speichenleitung, Wärmeableitung ist mehr und verursacht Reichweiten flache Erwärmung der Abschrecktemperatur, Abschrecken nach dem Härten der Schicht flach, weniger Martensit-Mikrostrukturumwandlung, kleine Schrumpfung in Umfangsrichtung, andererseits hat das Rad eine gewisse Stützfunktion, kann die Unterseite der Keilkontraktionsverformung verhindern; und der obere Keil ist in hervorragendem Zustand , ist nicht direkt an den Speichen angebracht, kann Wärme nicht direkt auf die Speichen übertragen, und die Wärmeleitung des Wärmeverlusts ist geringer, um die Tiefe der Abschrecktemperatur zu erreichen, ist relativ niedriger, nachdem die Abschreckhärtungsschicht tiefer ist, eine große Menge von Martensit-Mikrostrukturumwandlung, sprach gleichzeitig Unterstützung klein, umf Schrumpfverformung in erentialer Richtung (siehe Abbildung 5), was zu einer großen Verformung und zur Bildung einer Verjüngung führt. Andererseits ist es aufgrund der geringen Leistung der Ausrüstung unmöglich, eine große Leistung zu übertragen, so dass es notwendig ist, die zu verlängern Heizzeit, um die erforderliche Abschrecktemperatur zu erreichen, und die längere Heizzeit erhöht die Verformung. Gleichzeitig nehmen die Sensorheizung und die Wasserstrahlkühlung eine geteilte Struktur an. Nachdem die Erwärmung abgeschlossen ist, muss der Sprinkler für die Wasserstrahlkühlung in die Heizposition gebracht werden. Dadurch dauert der Bewegungsvorgang länger, was die Wärmeleitung am unteren Ende erhöht und die Verformung verstärkt.

In Anbetracht der oben genannten Gründe hat unser Unternehmen beschlossen, die folgenden Verbesserungsmaßnahmen durch Diskussion zu ergreifen:

(1) Ein Induktor mit Direkteinspritzung wurde entwickelt, der eine direkte Wassereinspritzung nach dem Erhitzen realisieren, die Intervallzeit zwischen Erhitzen und Abschrecken verkürzen und zur Verringerung der Verformung beitragen kann. Die Struktur des Direktinjektionsinduktors ist in Abbildung 6 dargestellt.

(2) Verbessern Sie den technologischen Prozess, fügen Sie Induktionserwärmungsvorwärmung und gleichmäßige Temperaturprozesse hinzu. Vorwärmungsprozess von Spline-Teilen für eine Vorwärmzeit (ca. 500 ℃, die Heiztemperaturregelung beeinflusst nicht die Speichen der Massenorganisation), die mittlere Temperatur kann Wärme auf die Speichen übertragen, die Speichen auf eine bestimmte Temperatur bringen, die Temperaturdifferenz zwischen Speichen und Spline verringern, die thermische Belastung verringern und auch die nachfolgende Erwärmung der Spline auf Wärmeübertragung an beiden Enden der Speichen reduzieren. helfen, die untere Schicht zu erhöhen, verbessern die Verformungssituation.

3. Wirkungsbestätigung

Verwenden Sie das neue Design des Sensors und nehmen Sie eine Reihe von Artefakten vor. Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt , die Verjüngungssteuerung innerhalb von 0.02 mm, Rundheit und Verjüngung werden in einem angemessenen Bereich gesteuert, erfüllen die Anforderungen, können nach der Induktionswärmebehandlung installiert werden, müssen nicht nachverfolgt werden, um Verformungen für die Reparatur von harten Zahnrädern zu reparieren, Zahnräder zum Test Ergebnisse, um mehr als 0.02 zu erreichen, erfüllen auch die Anforderungen.

Tabelle 2 Testdaten der Verbindungsplatte nach Induktionsabschrecken und Anlassen

Die Verteilung der gehärteten Schicht nach dem Schneiden des Werkstücks ist in Abbildung 7 dargestellt. Aus Abbildung 7 ist ersichtlich, dass die gehärtete Schicht an beiden Enden gleichmäßiger ist, wodurch die Verteilung der gehärteten Schicht im Vergleich zum ursprünglichen Prozess erheblich verbessert wird. Das Erkennungsergebnis der Härtungsschichttiefe beträgt 3.5 mm, die Struktur des gehärteten Bereichs ist angelassener Martensit und die Korngröße ist 9, wie in Abbildung 8A gezeigt. Die Struktur der Speichen in der Nähe des Keils war Soxhlet-gehärtet mit einer Körnung von 8 Körnungen, wie in 8 gezeigt. XNUMXb. Die Erhöhung der Vorwärmung und gleichmäßigen Temperatur beeinflusste die metallographische Struktur dort nicht. Durch die obige Analyse ist ersichtlich, dass die verbesserten Messergebnisse der Größe, der metallografischen Struktur und der Verteilung der gehärteten Schicht die Designanforderungen erfüllen.

4. Fazit

Durch die Verbesserung der Induktionsabschreckverformung von großen, unregelmäßigen, dünnwandigen Teilen, ZHENGZHOU KETCHAN ELECTRONIC CO.,LTD hat die Qualität der Induktionswärmebehandlung des Produkts verbessert, die Verformung reduziert, den anschließenden Endbearbeitungsprozess abgebrochen, die Produktionskosten gesenkt und die Produktionseffizienz verbessert und somit eine Referenz für die Produktion ähnlicher Teile bereitgestellt