内花键齿轮淬火方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种内花键齿轮淬火方法及装置，所述淬火方法分加热、保温、套装芯轴和淬火四步实施。首先将内花键齿轮无约束置于转底式加热炉内加热至８２０～８８０℃；已加热的内花键齿轮留在炉内保温４５～９０ｍｉｎ；从转底式加热炉中取出内花键齿轮，齿面朝上直接套装到芯轴上，由淬火装置一并送入淬火介质中淬火。所述淬火装置包括芯轴、托盘、臂杆和升降机构。本发明专利技术中内花键齿轮在自由状态下加热和保温，取出后塞装芯轴再作淬火，利用芯轴预置尺寸及形状精确控制淬火收缩变形量。由于芯轴不加热，刚性好，抗变形能力强，耗能少。芯轴反复使用，淬火后的产品形状、尺寸、精度一致性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属构件热处理的方法及装置，具体地讲，本专利技术 涉及一种控制内花键齿轮热处理变形的方法及装置。
技术介绍
花键连接是机械连接结构中常用的一种，它具有相配件轴向可移动 的特点，广泛应用于各种变速机构中。内、外花键的制造质量直接影响 其相配合的轴向移动质量。常规情况下，外花键设在轴外壁上，此种结 构的花键轴结构勻称、外形规则，在机加工和热处理过程中易实现设计 精度。内花键齿轮相对于花键轴结构较复杂，并且各段截面尺寸差异较 大，在淬火过程中各段变形量不相等，使内花键孔易产生锥度或椭圆。 当代齿轮制造业普遍釆用塞装芯轴来减小内花键齿轮淬火收缩变形，该 方法通过控制与所配内花键小径的配合间隙来实现变形量的控制。但是，该方法及装置有如下不足1、 需要配备足够数量的芯轴，才能满足批量生产要求，生产成本高；2、 芯轴随所配内花键齿轮进炉加热和淬火，浪费能源；3、 芯轴在加热、淬火过程中本身也发生变形，影响所配内花键齿轮的花键制造精度，且定期修磨芯轴工作量大。
技术实现思路
本专利技术主要针对现有技术不能精确控制内花键齿轮的内花键热处 理变形，以及生产成本高的不足，提出一种内花键齿轮淬火方法及装置， 该方法简便、节能、生产成本低，所用的装置结构简单，只需数只芯轴 就能满足批量生产。本专利技术通过下述技术方案实现技术目标。3内花键齿轮淬火方法及装置，它分加热、保温、套装芯轴和淬火四 步实施，实际应用按下列步骤及工艺参数进行A、 加热首先将内花键齿轮(l)无约東置于转底式加热炉内加热至S20 88(TC;B、 保温已加热的内花键齿轮(1)留在炉内保温45 90min;C、 套装芯轴和淬火从转底式加热炉中取出内花键齿轮(1)，齿面朝上直接套装到芯轴 (2)上，由淬火装置一并送入淬火介质中淬火。从炉中取出经加热、保温的内花键齿轮，套装在芯轴后再作淬火。 芯轴的轴段外壁上设有环绕状螺旋凹槽，以及法兰端面上设有轴向通孔， 都是为改善淬火介质流通而设计。芯轴轴段设有一定的锥度以控制内花 键的径向变形。本专利技术与现有技术相比，具有以下积极效果1、 内花键齿轮在自由状态下加热和保温，取出后套装在芯轴上再作 淬火，利用芯轴预置尺寸及形状精确控制热处理变形量；2、 芯轴不加热，刚性好，抗变形能力强，而且节约能源；3、 芯轴不加热，无热变形，可长期循环使用，淬火后产品的内花 键形状、尺寸、精度一致性好。附图说明附图是本专利技术淬火装置示意图。 具体实施例方式下面根据附图并结合实施例，对本专利技术作进一步说明。 本项专利技术内花键齿轮淬火方法，它分加热、保温、套装芯轴和淬火 四步实施 1、加热首先将内花键齿轮1无约東置于转底式加热炉内加热至8" 88(TC;2、 保温已加热的内花键齿轮1留在炉内保温45~90min;3、 套装芯轴和淬火从转底式加热炉中取出内花键齿轮1，齿面朝上套装到芯轴2上， 由沣火装置一并送入淬火介质中淬火。本项专利技术中的内花键淬火装置，包括芯轴2、托盘3、臂杆4和升 降机构5。所述芯轴2由法兰和轴端构成，轴段外壁上设有环绕螺旋凹 槽2. 1，法兰端面上均布4 ~ 16只轴向通孔2. 2，法兰端面中部设有轴向 定位孔2. 3。实施例1本实施例是轿车差速器中的内花键齿轮，淬火后技术要求仅允许内花 键锥度误差<0. 05mm,椭圆度误差< 0. 03mm。由于该齿轮各段截面尺寸不等，用现有技术淬火后内花键锥度和椭圆度均超差。应用本专利技术内花键齿 轮淬火方法及装置，能够控制误差在允许值范围内。内花键齿轮淬火方法 分加热、保温、套装芯轴和淬火四步实施。加热工序是在转底式加热炉内 进行，首先将内花键齿轮1无约東置于转底式加热炉内，炉内升温至830 士1(TC;然后实施保温工序，将已加热的内花键齿轮1留在转底式加热炉 内保温50士5min。从转底式加热炉中依次取出内花键齿轮1,按附图所示 将内花键齿轮1套装到芯轴2上，内花键齿轮l的齿面朝上。芯轴2以法 兰中部的轴向定位孔2. 3与托盘3的销轴3. 1间隙配合，托盘3由固定连 接的臂杆4与升降机构5连接。淬火时升降机构5作下降，带动托盘3上 所托的内花键齿轮1和芯轴2 —同浸入淬火介质中进行淬火，淬火结東时， 升降机构5上升带动托盘3及所托的内花键齿轮1和芯轴2，使之脱离淬 火介质，取出已淬火的内花键齿轮1，换装从转底式加热炉内取出另一只 内花键齿轮l,作又一轮次的淬火。本实施例中的芯轴2轴段为锥度轴， 其自由端比法兰端小0. 05,。轴段外壁上环绕螺旋凹槽2. 1,法兰端面上 均布4只轴向通孔2. 2便于淬火介质流动，提高淬透性、均匀性。本专利技术中芯轴2不作加热，与已加热的内花键齿轮1相配合后 一并置入淬火介质中， 由于芯轴2的存在而限制内花键齿轮1淬火收缩变形，淬火后的内花键孔尺寸、形状和精度直接受控于芯轴2,本实施例淬火后内花键锥度误差《 0.04,，椭圆度误差《0. 02mm。同 一根芯轴2可作反复使用，相配合的内 花键孔尺寸、形状和精度保持一致性，互换性能好。 实施例2本实施例是15T重型汽车的内花键齿轮，除体积大于实施例l外，其 内花键孔为双台阶式，所配芯轴2为相同形状及尺寸的双台阶式轴段，轴 段外壁上环绕螺旋凹槽2. 1，法兰端面上均布16只轴向通孔2.2。本实施 例淬火方法同实施例1相同，仅设定加热温度为870 ±1(TC,保温时间为 85土5min,其技术效果同实施例1相同。权利要求1、一种内花键齿轮淬火方法，它分加热、保温、套装芯轴和淬火四步实施，实际应用按下列步骤及工艺参数进行A、加热首先将内花键齿轮(1)无约束置于转底式加热炉内加热至820～880℃；B、保温已加热的内花键齿轮(1)留在炉内保温45～90min；C、套装芯轴和淬火从转底式加热炉中取出内花键齿轮(1)，齿面朝上直接套装到芯轴(2)上，由淬火装置一并送入淬火介质中淬火。2、 一种配套权利要求1的内花键齿轮淬火装置，该装置包括芯轴 (2)、托盘(3)、臂杆(4)和升降机构(5);所述芯轴(2)由法兰和轴端构成；其特征在于所述芯轴(2)的轴段外壁环绕螺旋凹槽(2. 1)， 法兰端面上均布4 16只轴向通孔(2.2),法兰端面中部设有轴向定位孔 (2. 3)。3、 根据权利要求2所述的内花键齿轮淬火装置，其特征在于所述 芯轴(2)的轴段为锥度轴。4、 根据权利要求2所述的内花键齿轮淬火装置，其特征在于所述 芯轴(2)的轴段为台阶轴。全文摘要本专利技术公开了一种内花键齿轮淬火方法及装置，所述淬火方法分加热、保温、套装芯轴和淬火四步实施。首先将内花键齿轮无约束置于转底式加热炉内加热至820～880℃；已加热的内花键齿轮留在炉内保温45～90min；从转底式加热炉中取出内花键齿轮，齿面朝上直接套装到芯轴上，由淬火装置一并送入淬火介质中淬火。所述淬火装置包括芯轴、托盘、臂杆和升降机构。本专利技术中内花键齿轮在自由状态下加热和保温，取出后塞装芯轴再作淬火，利用芯轴预置尺寸及形状精确控制淬火收缩变形量。由于芯轴不加热，刚性好，抗变形能力强，耗能少。芯轴反复使用，淬火后的产品形状、尺寸、精度一致性好。文档编号C21D9/32GK101423889SQ20081023577公开日2009年5月6日 申请日期2008年1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内花键齿轮淬火方法，它分加热、保温、套装芯轴和淬火四步实施，实际应用按下列步骤及工艺参数进行：　Ａ、加热　首先将内花键齿轮（１）无约束置于转底式加热炉内加热至８２０～８８０℃；　Ｂ、保温　已加热的内花键齿轮（１） 留在炉内保温４５～９０ｍｉｎ；　Ｃ、套装芯轴和淬火　从转底式加热炉中取出内花键齿轮（１），齿面朝上直接套装到芯轴（２）上，由淬火装置一并送入淬火介质中淬火。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣林，陆小兵，
申请(专利权)人：江苏飞船股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]