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齿轮加工中对锻造及热处理的要求

齿轮类零件是减速机的重要组成部件,它们质量的优劣,直接影响减速机的使用寿命,和安全生产。齿轮加工机床出现和使用以后,严重影响和制约齿轮加工质量的瓶颈出现在毛坯锻造工艺和热处理工艺,其中尤以热处理工艺为重。


(1)齿坯锻造环节

由于工艺执行不严格容易出现内部裂纹,在机械加工过程中不易被发现和检测,往往工件在成品或半成品时在内应力的作用下由内部裂开造成废品,产生质量事故,此类质量问题时有发生,应严格注意。


(2)热处理过程

齿轮类零件一般要进行两次以上的热处理,对齿坯进行热处理的主要目的是清除热锻齿坯造成的内应力,改善齿坯在加工前的力学性能和可加工性,从而提高生产率,节约刀具费用,提高机床使用率,减少和防止机械加工中或在进行热处理时的变形。


齿形加工后进行热处理的目的,主要是提高轮齿工作面的硬度、工作强度及耐磨性。在此热处理工艺过程中齿轮类零件极易产生变形,需要精心操作,细心摸索规律,严格控制淬火时的升温时间、保温时间、工件大小和在炉内的放置方式,尽量减少工件在此过程中的变形量。


对圆柱齿轮来说,如果变形量过大,在齿面精加工过程中,存在单侧轮齿磨不起来而发生废品。或是齿形齿向在精磨中发生改变,使得接触区偏向一边,影响接触区位置,达不到要求。


圆弧锥齿轮在热处理过程中要求高,但是热后变形也最大。最终热处理后,齿轮轴的变形是轴体与轴头的中心偏差,齿轮的变形是整体弓变,在硬齿面刮削过程中出现凸凹面,少数轮齿一面提前进入切削,另一面切削到齿厚时还有黑皮,达不到要求,齿面没有完全切成。提前进入切削的少数齿面的渗碳层此时已经被切薄,甚至被切掉,使得轮齿失去硬度和强度,表面看起来挺好,可是在实际装箱使用时寿命大大减少。


简而言之,在齿轮类工件的生产过程中,从齿坯料的锻造,到粗加工后的热处理以及精加工后的热处理,都要严格执行各工序的工艺流程,减少废品,节约成本,提高产品质量是非常关键的。


齿轮产品广泛应用于汽车、船舶、飞机、传动系统中,是生产、生活中不可或缺的零部件。但不同厂家对齿轮制造的工艺略有不同,质量控制、精度把握、测量技巧、热处理工艺也不尽相同。


针对齿轮行业的技术新动态,中国锻压协会拟定于2018年7月3~5日在江苏省盐城市召开“典型锻造零部件先进制造技术论坛—第三届齿、轴专题”会议。本次会议将围绕“自动化生产线建设”、“润滑剂选择”、“模具寿命”、“人才引进”等齿轮、轴类锻件锻造企业关心的热点话题安排精彩的行业报告和技术讲座,会后进行参观江苏森威精锻有限公司。

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