CN104498696A - 齿类零件的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种齿类零件的热处理方法，包括：步骤S10：确定齿类零件是否要套设在模具上进行渗碳淬火；步骤S20：包括步骤S21和步骤S22，如果齿类零件需要套设在模具上进行渗碳淬火，则进行步骤S21；如果齿类零件不需要套设在模具上进行渗碳淬火，则进行步骤S22；步骤S21：齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均大于对应的标准值，然后对该齿类零件进行渗碳淬火；步骤S22：齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均小于对应的标准值，然后对该齿类零件进行渗碳淬火。本发明的齿类零件的热处理方法降低了后续处理的难度。

Description

齿类零件的热处理方法
技术领域
本发明涉及零件加工技术领域，具体而言，涉及一种齿类零件的热处理方法。
背景技术
齿类零件一般用渗碳钢制造，要求齿轮(花键)表面氰化或渗碳，然后整体淬火，使齿轮(花键)表面获得高硬度，心部由于没有渗碳或碳氮共渗在淬火后硬度相对较低，有一定的朔性。即达到表硬心韧的目的。
零件在渗碳(碳氮共渗)淬火过程中由于温度和组织变化必然使零件产生变形，齿形和圆度都发生了变化。而淬火后齿部硬度很高，达到HRC60以上，按常规的方法在热处理前预留加工量，热处理后用磨削的方法去除热处理变形。
但齿形结构凹凸决定了无法进行常规的磨削加工。如果齿的尺寸要求高，热处理后变形由于无法磨削而报废。
目前掌握了先进制造技术的厂家一般采用价格昂贵的花键磨进行热处理后齿部的磨削。但在内花键尺寸小(如以下的输出轴)或花键上下有台阶(如离合器外套)的情况下即使花键磨床也无能为力。由上述内容可知，现有的热处理方法，增加了后续处理的难度。
发明内容
本发明旨在提供一种降低后续处理难度的齿类零件的热处理方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种齿类零件的热处理方法，包括：步骤S10：确定齿类零件是否要套设在模具上进行渗碳淬火；步骤S20：包括步骤S21和步骤S22，如果齿类零件需要套设在模具上进行渗碳淬火，则进行步骤S21；如果齿类零件不需要套设在模具上进行渗碳淬火，则进行步骤S22；步骤S21：齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均大于对应的标准值，然后对该齿类零件进行渗碳淬火；步骤S22：齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均小于对应的标准值，然后对该齿类零件进行渗碳淬火。
进一步地，步骤S21进一步包括：在进行渗碳淬火之前，齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均为对应的上差值。
进一步地，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均为对应的下差值。
进一步地，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，模具的直径大于齿类零件的内径。
进一步地，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，模具的直径比齿类零件的内径大0.01至0.02mm。
进一步地，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，模具的两个端面均具有倒角。
进一步地，步骤S22进一步包括：各倒角均为30°，各倒角在模具的轴线上的投影尺寸与齿类零件的齿高之间的关系如下：X＝H/10，其中，X为各倒角在模具的轴线上的投影尺寸，H为齿类零件的齿高。
进一步地，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，模具的外周面具有在轴向上贯通的多个冷却液流动通槽，多个冷却液流动通槽在模具的周向上间隔设置。
进一步地，步骤S20进一步包括：在进行渗碳淬火时，用热油对齿类零件进行降温，热油的温度比自然温度高。
进一步地，在步骤S20之后还包括：步骤S30：对齿类零件进行光亮淬火；步骤S40：对光亮淬火之后的齿类零件进行吹砂处理，吹砂处理的压力不大于0.25Mpa，并且使用不小于200目的刚玉砂。
应用本发明的技术方案，发明人通过大量实验，找到齿类零件在渗碳淬火时的形变规律，如果齿类零件需要套设在模具上进行渗碳淬火，则齿类零件的整体尺寸是扩大的，如果齿类零件不需要套设在模具上进行渗碳淬火，则齿类零件的整体尺寸是缩小的。在步骤S21中，齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均大于对应的标准值，因此，渗碳淬火之后的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸会更接近标准值。在步骤S22中，齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均小于对应的标准值，因此，渗碳淬火之后的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸会更接近标准值。由于渗碳淬火之后的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸会更接近标准值，因此，降低甚至无需对齿类零件的尺寸进行后续处理。由上述分析可知，本发明的齿类零件的热处理方法降低了后续处理的难度。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
本实施例的齿类零件的热处理方法包括步骤S10和步骤S20。步骤S10：确定齿类零件是否要套设在模具上进行渗碳淬火。步骤S20包括步骤S21和步骤S22，如果齿类零件需要套设在模具上进行渗碳淬火，则进行步骤S21；如果齿类零件不需要套设在模具上进行渗碳淬火，则进行步骤S22。步骤S21：齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均大于对应的标准值，然后对该齿类零件进行渗碳淬火；步骤S22：齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均小于对应的标准值，然后对该齿类零件进行渗碳淬火。在本实施例中，确定齿类零件是否要套设在模具上进行渗碳淬火的方法是，当齿类零件的内径大于25mm时，则齿类零件套设在模具上进行渗碳淬火；当齿类零件的内径不大于25mm时，则齿类零件不套设在模具上进行渗碳淬火。当然，作为可行的其他实施方式，可以通过实验的方式，例如从一批要进行渗碳淬火的齿类零件中先进行步骤S21，如果不合格时，再进行步骤S22。
应用本实施例的齿类零件的热处理方法，发明人通过大量实验，找到齿类零件在渗碳淬火时的形变规律，如果齿类零件需要套设在模具上进行渗碳淬火，则齿类零件的整体尺寸是扩大的，如果齿类零件不需要套设在模具上进行渗碳淬火，则齿类零件的整体尺寸是缩小的。在步骤S21中，齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均大于对应的标准值，因此，渗碳淬火之后的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸会更接近标准值。在步骤S22中，齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均小于对应的标准值，因此，渗碳淬火之后的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸会更接近标准值。由于渗碳淬火之后的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸会更接近标准值，因此，降低甚至无需对齿类零件的尺寸进行后续处理。由上述分析可知，本实施例的齿类零件的热处理方法降低了后续处理的难度。
齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸是具有允许误差的，即可以在标准值的上下浮动，齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸具有对应的上差值和下差值，发明人通过大量实验得出，如果齿类零件需要套设在模具上进行渗碳淬火，则齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均为对应的上差值时，渗碳淬火之后的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均在对应的允许误差范围内，无需对尺寸进行后续处理。如果齿类零件不需要套设在模具上进行渗碳淬火，则齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均为对应的下差值时，渗碳淬火之后的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均在对应的允许误差范围内，无需对尺寸进行后续处理。
在本实施例中，步骤S21进一步包括：在进行渗碳淬火之前，齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均为对应的上差值。
在本实施例中，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均为对应的下差值。
在本实施例中，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，模具的直径大于齿类零件的内径。采用上述结构，渗碳淬火后的齿类零件紧紧地固定在模具上，避免齿类零件椭圆变形，降低齿类零件的椭圆度。
在本实施例中，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，模具的直径比齿类零件的内径大0.01至0.02mm。发明人通过大量实验得出，采用上述尺寸能够比较有效地控制椭圆度，并且便于将模具穿入齿类零件。当齿类零件具有内轮齿结构时，齿类零件的内径为内轮齿结构的齿顶直径。
在本实施例中，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，模具的两个端面具有倒角。采用上述结构，能够避免齿类零件在开口处的直径扩大，避免在齿类零件的两端形成喇叭口。
在本实施例中，步骤S22进一步包括：各倒角均为30°，各倒角在模具的轴线上的投影尺寸与齿类零件的齿高之间的关系如下：X＝H/10，其中，X为各倒角在模具的轴线上的投影尺寸，H为齿类零件的齿高。采用上述对应关系，能够有效避免在齿类零件的两端形成喇叭口。
在本实施例中，步骤S22进一步包括：在进行渗碳淬火之前，模具的外周面具有在轴向上贯通的多个冷却液流动通槽，多个冷却液流动通槽在模具的周向上间隔设置。采用上述结构，能够快速冷却处于高温的齿类零件，提高渗碳淬火的质量。
在本实施例中，步骤S20进一步包括：在进行渗碳淬火时，用热油对齿类零件进行降温，热油的温度比自然温度高。自然温度指的是外界空气的温度，热油的粘性比较低，因而流动性比较好，能够加速齿类零件的冷却，进而使齿类零件与模具贴合度好。
在本实施例中，在步骤S20之后还包括步骤S30和步骤S40。步骤S30：对齿类零件进行光亮淬火。步骤S40：对光亮淬火之后的齿类零件进行吹砂处理，吹砂处理的压力不大于0.25Mpa，并且使用不小于200目的刚玉砂。采用上述过程，能够使齿类零件的表面光洁，并且上述吹砂处理使得齿类零件的表面去除量少。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿类零件的热处理方法，其特征在于，包括：
步骤S10：确定齿类零件是否要套设在模具上进行渗碳淬火；
步骤S20：包括步骤S21和步骤S22，如果所述齿类零件需要套设在所述模具上进行渗碳淬火，则进行步骤S21；如果所述齿类零件不需要套设在所述模具上进行渗碳淬火，则进行步骤S22；
步骤S21：所述齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均大于对应的标准值，然后对该齿类零件进行渗碳淬火；
步骤S22：所述齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均小于对应的标准值，然后对该齿类零件进行渗碳淬火。
2.根据权利要求1所述的齿类零件的热处理方法，其特征在于，所述步骤S21进一步包括：
在进行渗碳淬火之前，所述齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均为对应的上差值。
3.根据权利要求1所述的齿类零件的热处理方法，其特征在于，所述步骤S22进一步包括：
在进行渗碳淬火之前，所述齿类零件的齿轮跨距和齿轮公法线的尺寸均为对应的下差值。
4.根据权利要求1所述的齿类零件的热处理方法，其特征在于，所述步骤S22进一步包括：
在进行渗碳淬火之前，所述模具的直径大于所述齿类零件的内径。
5.根据权利要求4所述的齿类零件的热处理方法，其特征在于，所述步骤S22进一步包括：
在进行渗碳淬火之前，所述模具的直径比所述齿类零件的内径大0.01至0.02mm。
6.根据权利要求1所述的齿类零件的热处理方法，其特征在于，所述步骤S22进一步包括：
在进行渗碳淬火之前，所述模具的两个端面均具有倒角。
7.根据权利要求6所述的齿类零件的热处理方法，其特征在于，所述步骤S22进一步包括：
各所述倒角均为30°，各所述倒角在所述模具的轴线上的投影尺寸与所述齿类零件的齿高之间的关系如下：
X＝H/10，其中，X为各所述倒角在所述模具的轴线上的投影尺寸，H为所述齿类零件的齿高。
8.根据权利要求6所述的齿类零件的热处理方法，其特征在于，所述步骤S22进一步包括：
在进行渗碳淬火之前，所述模具的外周面具有在轴向上贯通的多个冷却液流动通槽，所述多个冷却液流动通槽在所述模具的周向上间隔设置。
9.根据权利要求1所述的齿类零件的热处理方法，其特征在于，所述步骤S20进一步包括：
在进行渗碳淬火时，用热油对所述齿类零件进行降温，所述热油的温度比自然温度高。
10.根据权利要求1所述的齿类零件的热处理方法，其特征在于，在所述步骤S20之后还包括：
步骤S30：对所述齿类零件进行光亮淬火；
步骤S40：对光亮淬火之后的齿类零件进行吹砂处理，所述吹砂处理的压力不大于0.25Mpa，并且使用不小于200目的刚玉砂。
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