專利名稱：一種控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝，屬于汽車配件制造及熱處理工藝及方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前采用的十字軸加工工藝由鍛造毛坯成型、正火，機(jī)加工，滲碳淬火熱處理，精磨四軸等工序組成。由于十字軸最重要的質(zhì)量指標(biāo)是四軸軸線的相對位置公差，每相對的兩軸與另外兩軸相互垂直并相交于一個平面內(nèi)，因此，十字軸在熱處理前的機(jī)加工完成后，已經(jīng)形成了較高的位置度精度和尺寸精度也即相對的兩軸軸端面頂針孔連線與相應(yīng)外圓的軸線重合，并與另外兩軸的頂針孔連線垂直相交，而且四軸經(jīng)磨削加工后，直徑的尺寸公差控制在0. Olmm內(nèi)。十字軸在滲碳爐內(nèi)裝夾有四軸水平擺放和吊掛式擺放甚至堆放等幾種擺放方式，吊掛式擺放是用工裝上的承載軸水平插入十字軸孔內(nèi)，使得四軸所在平面垂直于水平面；這幾種方式都不可避免其四軸沿重力方向發(fā)生下垂彎曲變形，造成部分十字軸四軸的位置度公差超差。熱處理后的精磨加工，采用的是以每兩個相對軸的頂針孔定位磨二軸外圓，該工藝無法消除四軸間的位置度公差超差，而且返修時，無法采用壓力機(jī)矯直工藝，還需要將十字軸進(jìn)行高溫回火軟化處理，然后重新整形、再加熱淬火，返修工序多、周期長，生產(chǎn)效率低，影響產(chǎn)品合格率，增加了生產(chǎn)和返修成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種設(shè)計合理、工藝科學(xué)，可靠性高的控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝，提高了產(chǎn)品合格率和生產(chǎn)工藝的可靠性。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝，由四個工藝步驟組成步驟一將經(jīng)過機(jī)加工后的十字軸，以其四軸所在平面水平放置于滲碳淬火工裝上進(jìn)行低溫滲碳并低溫淬火的熱處理，以保證十字軸的四軸軸線在加熱過程中呈水平狀態(tài)，由于部件自身重力造成的彎曲變形主要以破壞四軸平面度為主，以減少四軸相互間沿垂直度方向的變形量，后者造成的返修加工是一種相對復(fù)雜的工藝；步驟二 經(jīng)過熱處理的十字軸放置在偏擺儀上測量垂直度，將合格與不合格產(chǎn)品分別標(biāo)識；步驟三合格的十字軸置于中心帶孔的平臺上，用塞尺檢查四軸平面度，將合格與不合格產(chǎn)品分別標(biāo)識，不合格的將另行處理；步驟四將合格公差范圍的十字軸，每兩個相對的軸用頂針孔定位，在磨床上磨削加工至成品尺寸，本發(fā)明的優(yōu)點在于，通過簡要、明確的加工步驟，提高產(chǎn)品合格率，避免返工浪費。所述的步驟一中所指的熱處理，即包括采用870°C X4h滲碳、降溫至8300C X0. 5h后淬火，淬火油溫度為60-80°C，180°C X2h回火。所述的步驟二中所說的“在偏擺儀上測量垂直度”，是分別用偏擺儀頂尖頂住相 對兩軸的頂針孔，用百分表測量其軸端外圓相對另兩軸的跳動。所述的步驟二，產(chǎn)生的不合格的十字軸采用返修工藝處理，將十字軸進(jìn)行以560-650°C的高溫回火軟化處理后，再重新整形、然后再加熱淬火，返回步驟二。所述的步驟三中產(chǎn)生的不合格品，另行處理是指將十字軸在壓力機(jī)上矯直，矯直后再返回步驟三，矯直時，用帶有“V”型凹槽墊鐵的凹槽底部支住相對兩軸的軸端，上部用壓力機(jī)壓頭壓中心孔的上端面，將四軸平面度矯直至公差范圍內(nèi)；該矯直工藝相對于四軸相互間沿垂直度方向的變形超差后的產(chǎn)品，進(jìn)行高溫回火軟化處理后的重新整形，容易和簡單許多。所述的滲碳夾持工裝是一個帶有底座的垂直豎軸，軸的直徑可剛好穿入十字軸中部的通孔，依次穿入該夾持工裝的十字軸工件的四軸呈水平方向，且排列緊湊，所占空間小。所述的中心帶孔的平臺是一個檢測十字軸四軸平面度的檢測平臺，中部的圓形通孔可放入十字軸中部帶孔的圓形凸臺，使四軸外表面與平臺上平面貼合，以檢測四軸外圓表面與平臺之間的間隙，確定四軸平面精度。 本發(fā)明使用時采用四個工藝步驟第一步采用83(T870°C較低的滲碳和淬火溫度，配合特殊的滲碳夾持工裝，以保證十字軸的四軸軸線在加熱過程中呈水平狀態(tài)，由于部件自身重力造成的彎曲變形主要以破壞四軸平面度為主，以減少四軸相互間沿垂直度方向的變形量；第二步將經(jīng)過熱處理的十字軸放置在偏擺儀上測量垂直度，超過公差范圍采用返修工藝處理，未超過公差范圍的標(biāo)示出垂直度變形量，方便下個工序加工；第三步將十字軸放在中心帶孔的平臺上，用塞尺逐一檢測四軸平面度，將超差值的進(jìn)行標(biāo)示，并在壓力機(jī)上矯直至公差范圍內(nèi)；第四步將合格公差范圍的十字軸，用頂針孔定位，將每兩個相對的軸在磨床上磨削加工至成品尺寸，本發(fā)明的優(yōu)點在于，通過簡要、明確的加工步驟，簡化了工藝，提高產(chǎn)品合格率，避免返工浪費。


附圖I為滲碳夾持工裝及在爐內(nèi)水平放置的示意 附圖2為十字軸在專用平臺檢測示意圖。其中I、滲碳夾持工裝I —I底座，I —2立柱，I —3工件；2、中間帶孔平臺'2 —I中間帶孔平臺，2 — 2工件，2 — 3塞尺。
具體實施例方式實施例
控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝，結(jié)合圖1，圖2，十字軸材料為20CrMnTi，包括鍛造毛坯成型、正火，機(jī)加工，以及以下步驟
第一步將經(jīng)過機(jī)加工的十字軸2水平放置在的滲碳工裝I上進(jìn)行870°C X4h滲碳、降溫至830°C X0. 5h后淬火，淬火油溫度為60-80°C，180°C X2h回火。有效地降低十字軸滲碳淬火變形，減少十字軸的四軸沿相互垂直的方向的彎曲變形。第二步檢測十字軸每相對的兩軸與另外兩軸間的垂直度，檢測方法是用偏擺儀頂尖頂住任意相對兩軸的頂針孔，旁邊架上磁力表座和百分表，手動轉(zhuǎn)動十字軸的另外兩軸，測量其軸端外圓相對另兩軸的跳動，將此值作為兩軸間的垂直度，區(qū)分合格與不合格并標(biāo)識；超過公差范圍采用返修工藝處理，未超過公差范圍的標(biāo)示出垂直度變形量。
第三步矯直工序的操作程序是，根據(jù)產(chǎn)品要求的四軸間的位置度公差是A-B C-D為￠0.08。即A-B軸與C-D軸相互間的位置度公差為以任意相對兩軸的軸心線為基準(zhǔn)，存在著一個與之相垂直并相交的一條直線，另外相對兩軸的軸心線應(yīng)位于以該線為軸心,半徑為0. 04的圓柱體之內(nèi)。矯直時控制垂直度變形量與平面度要求值的相互關(guān)系應(yīng)該為
平面度要求值=〔(0.08-四軸直徑尺寸公差范圍0.01) 2-(垂直度變形量)2 ) I /
2，計算出的數(shù)值如下表
權(quán)利要求
1.一種控制十字軸滲碳淬火變形的加工エ藝，其特征在干，該加工エ藝由四個步驟組成，其中，第一歩采用83(T870°C較低的滲碳和淬火溫度，配合特殊的滲碳夾持エ裝，以保證十字軸的四軸軸線在加熱過程中呈水平狀態(tài)，由于部件自身重力造成的彎曲變形主要以破壞四軸平面度為主，以減少四軸相互間沿垂直度方向的變形量；第二歩將經(jīng)過熱處理的十字軸放置在偏擺儀上測量垂直度，超過公差范圍采用返修エ藝處理，未超過公差范圍的標(biāo)示出垂直度變形量，方便下個エ序加工；第三歩將十字軸放在中心帶孔的平臺上，用塞尺逐一檢測四軸平面度，將超差值的進(jìn)行標(biāo)示，并在壓力機(jī)上矯直至公差范圍內(nèi)；第四歩將合格公差范圍的十字軸，用頂針孔定位，將每兩個相對的軸在磨床上磨削加工至成品尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種控制十字軸滲碳淬火變形的加工エ藝，其特征在于，所述的滲碳夾持エ裝是一個帶有底座的垂直豎軸，軸的直徑可剛好穿入十字軸中部的通孔，依次穿入該夾持エ裝的十字軸エ件的四軸呈水平方向，且排列緊湊，所占空間小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種控制十字軸滲碳淬火變形的加工エ藝，其特征在于，所 述的中心帶孔的平臺是ー個檢測十字軸四軸平面度的檢測平臺，中部的圓形通孔可放入十字軸中部帶孔的圓形凸臺，使四軸外表面與平臺上平面貼合，以檢測四軸外圓表面與平臺之間的間隙，確定四軸平面精度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制十字軸滲碳淬火變形的加工工藝，屬于汽車配件熱處理工藝及方法。第一采用較低的滲碳和淬火溫度，配合特殊的滲碳夾持工裝，以減少部件自身在加熱過程因重力造成的彎曲變形；第二將經(jīng)過熱處理的十字軸放置在偏擺儀上測量垂直度，超過公差范圍采用返修工藝處理，未超差工件標(biāo)示出垂直度變形量，方便下個工序加工；第三將十字軸放在中心帶孔的平臺上，用塞尺逐一檢測四軸平面度，將超差值的進(jìn)行標(biāo)示，并在壓力機(jī)上矯直至公差范圍內(nèi)；第四將合格公差范圍的十字軸，用頂針孔定位，將每兩個相對的軸在磨床上磨削加工至成品尺寸，本發(fā)明的優(yōu)點在于，通過簡要、明確的加工步驟，提高產(chǎn)品合格率，避免返工浪費。
文檔編號C21D9/28GK102676783SQ20121006135
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月10日
發(fā)明者韓樹 申請人:中國重汽集團(tuán)濟(jì)南動力有限公司