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      大型可調模具壓淬工藝研究

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      大型可調模具壓淬工藝研究

      摘要:

      本文以我公司引進的一條700型可調模具壓淬生產線,研究壓床淬火工藝對Ф300~500大型、特大型滲碳套圈的橢圓、錐度變形、硬度的控制,以及可調模具對加工產品尺寸范圍的影響。其中從不同的墊片高度、不同的壓淬高度、不同的加熱周期、不同的淬火時間、不同的淬火速率等方面著手來研究出最好的加工參數。

      關鍵詞:

      熱處理;壓淬;工藝

      隨著我國軸承技術的快速發展,對軸承的綜合性能要求越來越高,同時鋼制軸承由于其優良的綜合性能得到廣泛的應用,對熱處理的質量控制要求也越高。近年來滲碳軸承的型號不斷增多,技術要求和精度等級要求也越來越高。由于滲碳產品較長的周期以及較高的二次淬火溫度,造成二次淬火后易出現橢圓度及錐度超差。特別是壁厚較薄的軸承套圈,滲碳后橢圓度及錐度均較大,必須進行人工校正,勞動強度大,生產效率低,一些產品因無法校正造成廢品。通過對可調模具淬火壓床熱處理工藝研究,獲得最佳的壓模淬火熱處理工藝,解決大型、特大型滲碳套圈在二次淬火中的橢圓、錐度變形,提高壓淬精度,提升材料利用率,同時降低勞動強度,減少廢品損失,降低生產成本。

      1工藝試驗

      設備:我單位采用寧夏機械研究院設計的700型自動淬火壓床,是與愛協林輥底式馬貝生產線聯合生產實現壓模淬火的設備,能夠實現直徑200mm-700mm的滲碳套圈工件淬火。淬火介質:為保證產品淬透性,淬火介質采用冷速較快的好富頓快速淬火油。淬火壓床模具采用可調模具,加工尺寸區間大,一次裝模可實現多尺寸段產品淬火。過去老式死模具加工產品時,需要準備各種尺寸段模具,造成模具庫存量巨大,人工更換費時費力,同時效率低下,成本居高不下。通過在淬火過程中調整模具內外墊片、淬火時間、淬火油溫及流量等工藝參數,實現減小淬火變形、保證熱處理質量和零件尺寸精度要求的目的。通過調整不同的淬火油泵頻率大小及噴油時間,對不同產品進行了多次試驗,找到最理想硬度的參數通過使用不同的模具墊片高及外側墊高,試驗出加工產品最好的橢圓及錐度的參數,下面以兩組模具為例進行分析。①使用320-360mm模具②使用420-480mm模具本次試驗共6件,檢6件,橢圓度、錐度、硬度和金相組織均符合工藝要求。(工藝要求:橢圓度≤0.45mm,錐度≤0.4mm,硬度58-64。)通過對以上數據的分析,我們得出以下結論:通過對中心墊片及外側墊片的調整,對產品的橢圓和錐度都有很大程度的降低,分別為16.5-60.8%,27.9-40.9%。中心墊片的高度選取,一方面通過理論公式進行計算得出,另一方面為模具的自身誤差進行再次調整,找到最好的參數。外側墊片的選取有兩個原則:一是產品盡量靠近最高處;二是產品內徑必須與模具貼合,如果有未貼合處,可適當進行降低高度。淬火壓床對軸承套圈橢圓度、錐度及硬度的改善。老式井式爐采用死模具人工淬火方式,對于一些大型(外徑在350mm以上)薄壁輕系列的軸承鋼產品,有許多不足之處(1.變形量控制不夠精確;2.硬度方面時常出現不合格;3.由于模具的問題,產品錐度不好控制。)采用壓模淬火,可解決大型、特大型滲碳套圈在二次淬火中的橢圓、錐度變形,提高壓淬精度,提升材料利用率。

      2主要創新點

      提高滲碳產品二次淬火生產效率,通過試驗可平均提高100-200%。解決大型、特大型滲碳套圈產品橢圓度、錐度及硬度的同時控制問題,變形量平均降低30%左右。壓縮產品磨加工留量,滾道留量可壓縮10%,內徑留量可壓縮10%。模具多樣性,一套模具可以實現一個尺寸段范圍內的多個型號軸承鋼壓模淬火。

      3結語

      通過對可調模具淬火壓床熱處理工藝研究,獲得最佳的壓模淬火熱處理工藝,套圈的橢圓度降低30%;套圈的錐度降低30%;薄壁套圈的硬度增加1-2HRC;套圈的產量增加50%;通過技術條件的提升,套圈的留磨量可以相應減少,提高材料的利用率,減少后工序的磨削時間,提高生產率,滿足用戶對大型、特大型滲碳軸承技術性能日益提高的要求。

      參考文獻:

      [1]才鴻年,馬建平.現代熱處理手冊[M].北京:化學工業出版社,2009.

      [2]夏立芳.金屬熱處理工藝學[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2008.

      [3]徐天祥,樊新民.熱處理工實用技術手冊[M].南京:江蘇科學出版社,2001

      作者:郭永強 單位:洛陽 LYC 軸承有限公司

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