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可能有些人不太了解內(nèi)花鍵套是什么，內(nèi)花鍵套是連接150t載重汽車電動機(jī)軸與工作軸的重要零件，實(shí)際相當(dāng)一種高速重載剛性聯(lián)軸器，其材料為20Cr2Ni4A 鋼。內(nèi)花鍵套工作中在傳遞較大扭矩的同時，承受高強(qiáng)度沖擊載荷和振動應(yīng)力作用，鍵槽壁部位還受到摩擦、磨損作用和高溫、高速運(yùn)轉(zhuǎn)工作條件的考驗(yàn)，服役條件相當(dāng)惡劣。內(nèi)花鍵套熱處理工藝為：900 - 950℃滲碳，88℃油淬，第二次淬火為780℃油淬，200℃回火空冷。兩次淬火工藝，工件淬透性好，并使工件晶粒細(xì)化。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，內(nèi)花鍵套熱處理后發(fā)生畸變，使內(nèi)花鍵套裝配困難，并且工作中造成工件受力不均勻和局部磨損嚴(yán)重，工件壽命大大下降，工件要求工作壽命為3 年，而實(shí)際服役壽命僅2 -3個月。
內(nèi)花鍵套原制造工藝流程為：鍛造等溫退火一粗加工一半精加工一滲碳淬火一深冷處理一低溫回火一精磨一熱套裝配。等溫退火可減少工件鍛造內(nèi)應(yīng)力，并為終熱處理作好組織的準(zhǔn)備；工件滲碳淬火與低溫回火以滿足工件表面硬度和心部韌度的性能要求；深冷處理目的是促進(jìn)殘留奧氏體轉(zhuǎn)化，并獲得穩(wěn)定的組織與性能。
鄭州高氏分析認(rèn)為，內(nèi)花鍵套尺寸精密，要求工件畸變微??；而生產(chǎn)中僅熱處理要進(jìn)行7 次，熱處理變形復(fù)雜，工件加芯軸裝夾及加工，由于只應(yīng)用于幾個工序，因而對減少和控制工件后畸變量大小作用有限，難于控制內(nèi)花鍵套產(chǎn)生的畸變。另一方面，低溫回火后工件精磨只能磨外圓，花鍵槽部位無法磨削加工，因而其變形缺陷無法消除。這樣，終使工件裝配困難并導(dǎo)致工件使用性能惡化，內(nèi)花鍵套在工作中受力不均勻使其部分區(qū)域發(fā)生嚴(yán)重磨損造成工件早期失效，工件技術(shù)要求工作壽命為3 年，而實(shí)際壽命為2 -3 個月，實(shí)際工作壽命為設(shè)計(jì)壽命的1/18 -l/12。
根據(jù)以上分析，可以制定一些更好的方法使內(nèi)花鍵套熱處理工藝
(1)改進(jìn)工件加工流程。先進(jìn)行精加工，然后進(jìn)行熱處理，并取消熱處理后精磨工序加工，工件加工流程為：鍛造一完全退火一粗加工一半精加工一精加工一滲碳、高溫回火、空冷淬火、低溫回火一裝配一成品。
(2)改進(jìn)熱處理工藝。取消深冷處理，以減少工件內(nèi)應(yīng)力；采用空冷淬火代替油淬，使工件淬火冷卻速度緩和，減少內(nèi)應(yīng)力，因而內(nèi)花鍵套變形明顯減小。其改進(jìn)后終熱處理（空冷淬火）工藝如圖8-60所示。另一方面，新工藝采用空心芯軸代替實(shí)心芯軸，使工件內(nèi)部和表面溫度梯度減少和趨于一致，從而使內(nèi)應(yīng)力進(jìn)一步下降。
(3)熱處理操作要點(diǎn)是使工件與環(huán)境溫度及變化保持一致，使兩者熱交換均勻性良好，如工件在爐中架空一定高度等。
(4)改進(jìn)機(jī)加工工藝。精加工時，采用高精度-芯軸，半精加工用芯軸在精加工前卸下以釋放應(yīng)力。
(5)提高工件加工精度。內(nèi)外表面加工精度提高1級，內(nèi)孔鍵槽加工精度提高半級。工件精度提高可改善工件對稱度，提高工件剛性和抗變形能力，而且留有一定裕量以彌補(bǔ)熱處理畸變，從而緩和熱處理畸變隱患。
(6)增加精拉鍵槽工序。在拉削鍵槽后，經(jīng)時效處理后，再進(jìn)行精拉削鍵槽加工。采用以上工藝處理后，工件質(zhì)量優(yōu)良，達(dá)到了技術(shù)要求指標(biāo)，解決了熱處理畸變大和工件裝配困難問題，工件使用壽命大大提高，生產(chǎn)運(yùn)行正常，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益良好。鄭州高氏是高頻感應(yīng)加熱機(jī)設(shè)備、中頻感應(yīng)加熱爐研發(fā)廠家，對工件熱處理和熱處理技術(shù)解決方案中廣受好評，歡迎您的來電：0371-53732143
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