軸類零件在熱處理時其內(nèi)花鍵變形的研究

零件在經(jīng)過熱處理時會發(fā)生一定的變形，為了保證零件在經(jīng)過熱處理加工后零件尺寸與圖紙一樣，降低零件熱處理后的尺寸超差，經(jīng)常會在對零件進(jìn)行熱處理之前的冷加工過程中，為熱處理留有一定的余量。經(jīng)過多年的研究和探索，人們對于這種處理方法有著一定的經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行熱加工的過程中對于零件尺寸的把握有著一定的準(zhǔn)確性，但是熱加工處理的過程中，是比較復(fù)雜的，能夠影響零件熱變形的因素也有很多，因此在熱加工的過程中還會存在著一定的失誤，無法完成圖紙的要求，對于我國的機(jī)械行業(yè)來說是一個比較大的難題，一直以來都影響著我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

   影響軸類零件熱處理過程中發(fā)生變形的主要因素

   對于熱處理變形來說，從*開始的原材料到完成成品的過程中，能夠影響其變形的因素是非常的多得，各個環(huán)節(jié)中都會存在著一定的影響因素，導(dǎo)致零件在*后成型之后出現(xiàn)變形的情況。零件的原材料、零件預(yù)備熱處理、零件原始組織、零件的形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱處理工藝、熱處理過程中各個因素、碳勢、滲碳溫度、淬火溫度、淬火介質(zhì)、淬火時間、裝料方式以及熱處理設(shè)備等，這些因素的存在都會對零件的熱處理產(chǎn)生一定的影響，從而導(dǎo)致零件出現(xiàn)熱變形的情況。此外，每臺熱處理爐的加熱系統(tǒng)以及測量系統(tǒng)等都會存在一定的差異，從而就會出現(xiàn)一種現(xiàn)象，不同的熱處理爐在對同一批零件進(jìn)行熱處理，會出現(xiàn)不同的變形量。在實(shí)際的熱處理過程中，零件熱前應(yīng)力、形狀和尺寸以及金相組織等都已經(jīng)完全確定，很難再對其進(jìn)行調(diào)整，同時滲碳溫度以及時間等相關(guān)的參數(shù)又會對零件的熱后硬度以及滲碳層深度等產(chǎn)生一定的影響,因此從裝卡方式方面著手,使其顯得更加的簡單、方便。

   實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果分析

在對軸類零件進(jìn)行加工的過程中，零件的內(nèi)花鍵變形是一個非常難控制的問題，在熱處理過程中，內(nèi)花鍵經(jīng)常會出現(xiàn)通規(guī)不通的情況，在對零件進(jìn)行熱處理的過程中，需要對熱處理?xiàng)l件進(jìn)行一定的調(diào)整，對零件的變形進(jìn)行調(diào)整，從而保證零件在經(jīng)過熱處理之后能達(dá)到圖紙?jiān)械囊蟆?

（1）本次實(shí)驗(yàn)以汽車零部件的輸入軸為實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),選擇SAE8620H作為零件的原材料，要求零件的壓力角為30度，齒數(shù)為28，大徑為58.09mm，模數(shù)為2.00mm，跨棒距為50.681±0.12mm，齒寬為25.6mm，量棒為φ3.5mm。

（2）首先對內(nèi)花鍵M值的熱處理變形量進(jìn)行估算，估算其變形量為0.2mm，因此該零件的熱前差內(nèi)花鍵尺寸為50.92±0.02mm。

（3）在對軸類零件進(jìn)行熱處理過程中，其工藝首先是對其進(jìn)行滲碳，然后進(jìn)行淬火，*后是回火。對零件進(jìn)行滲碳的主要目的是為了提高零件表面的耐磨性以及硬度，同時保證零件內(nèi)部有著一個良好的韌性，提高零件的質(zhì)量和使用壽命。

（4）在對其進(jìn)行**次試驗(yàn)時選取十個零件作為跟蹤件，并對這十個跟蹤件進(jìn)行標(biāo)號，分表是1~10。在將這十個零件進(jìn)行熱處理之前，先對兩件的內(nèi)花值M進(jìn)行測量，在測量時取其兩處數(shù)值，然后取其平均值，從而避免因?yàn)闇y量隨機(jī)性而導(dǎo)致的誤差。

（5）通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，零件經(jīng)過熱處理后實(shí)際熱變形量為0.204mm，實(shí)驗(yàn)之前的估算是0.2mm，證明熱加工之前所預(yù)留的熱變形量的誤差是合理的。內(nèi)花鍵M值控制在圖紙所要求的范圍之內(nèi)，但是在對其進(jìn)行通止規(guī)檢驗(yàn)的過程中卻無法通過。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，*開始所選取標(biāo)號的十個零件全部沒有通過通止規(guī)檢驗(yàn)，全部都不合格，與這十個零件一起裝爐的還有177個零件，其中有42件零件沒有通過通止規(guī)檢驗(yàn)，有145件零件通過檢驗(yàn)，其不合格率為22.45%。

（6）在對零件進(jìn)行入爐裝卡時所采用的方式基本上都是以內(nèi)花鍵朝上裝卡為主，通過實(shí)驗(yàn)和工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在將零件進(jìn)行入爐裝卡的過程中采用內(nèi)花鍵朝上的方式進(jìn)行裝卡，能夠有效降低內(nèi)花鍵的變形量，從而有效的減小對終止圓的直徑變形。

（7）在原有條件都不變的情況下改變零件入爐的裝卡方式對其再次進(jìn)行試驗(yàn)，在改變裝卡方式的同時加入補(bǔ)償套，以此來減小零件的熱變形量，試驗(yàn)結(jié)果證明，改變零件的裝卡方式能夠有效減小零件的熱變形量。為了能夠更加準(zhǔn)確的確認(rèn)裝卡方式是否能夠減小零件的熱變形量，在一切試驗(yàn)方式都都不變的情況下再一次進(jìn)行跟蹤試驗(yàn)，此次選擇60件試驗(yàn)零件，結(jié)果有52件零件通過通止規(guī)檢驗(yàn)，只有8件零件沒有通過檢驗(yàn)，其產(chǎn)品的不合格率只有15%，相別*開始的22%的不合格率降低了7%，具有比較顯著的效果。

總結(jié)

   軸類零件在進(jìn)行熱處理的過程中，內(nèi)花鍵的尺寸比較多，一些相關(guān)的參數(shù)也是十分復(fù)雜的，對于工藝的要求也是十分的嚴(yán)格，想要將其合格率達(dá)到100%是不可能的，因此采用比較簡單的方式將其合格率提高了7%，已經(jīng)是比較大的進(jìn)步了，對于我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展提供了一份助力。

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