CN101921902B - 自动挡变速箱换挡导轴感应淬火方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动挡变速箱换挡导轴感应淬火方法，其特征在于：采用双圈串联感应器连续淬火方式；将零件带有12mm宽矩形环槽的一端向下放在两个顶尖之间并夹紧，按启动按钮后工件开始旋转，将感应器移动到Φ18mm轴颈下端的淬火起始位置后，以设定功率35kW开始加热并延时，延时后开始喷水，感应器反复工作之后停止喷水、旋转，将工件从两个顶尖之间取下，完成整个淬火过程。其有效地控制了硬化层的分布，避免了局部尖角和薄壁处过烧及熔化现象，实现了槽的两侧和底部的感应淬火有效硬化层连续分布，实现了槽的两侧和底部的淬火。

Description

自动挡变速箱换挡导轴感应淬火方法
技术领域：
本发明涉及一种自动挡变速箱换挡导轴感应淬火方法。
背景技术：
在一汽自主开发的AMT变速器中的换挡导轴为了提高耐磨性，要求对其中的部分轴颈及一个12mm宽的矩形环槽的两侧和槽底进行感应淬火强化，由于零件淬火区域的结构尺寸变化较大和感应加热的特点，实现该工艺的难度很大。技术难点如下：①由于该零件的矩形槽口处，槽的深度有3mm，采用传统的连续淬火工艺只能在该槽口两个尖角处得到淬火，如控制不当还会出现局部过烧或熔化现象，而在槽底无法得到淬火强化。②在槽口的一端还有一个壁厚只有2mm，直径为Φ4mm的油道孔，在淬火过程中很难避免孔壁的烧熔。该零件的感应淬火质量无法达到图纸中规定的技术条件，也不能满足使用性能要求。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种自动挡变速箱换挡导轴感应淬火方法，其将感应淬火有效硬化层深度控制在1～3mm，同时尽量避免感应电流的尖角效应，选用频率为20～50kHz的感应加热电源；为了在感应加热淬火过程中提高加热效率和使局部加热的针对性更强，用Φ5X0.5mm紫铜管制作双圈串联感应器，感应器的高度控制在12mm以内；为得到槽底和两侧都能得到感应淬火强化，除采用上述淬火感应器外，还采用了连续和局部间歇静止加热相结合的淬火方法。
本发明的技术方案是这样实现的：自动挡变速箱换挡导轴感应淬火方法，其特征在于：采用双圈串联感应器连续淬火方式；感应器的有效圈用Φ5X0.5的紫铜管制作成双圈串联感应器，有效圈内径Φ23、匝间距为2mm，喷水圈用12X10X1.5紫铜管制作，内径75mm，高度12mm，固定在有效圈的下方；其具体的工艺过程如下：首先将零件带有12mm宽矩形环槽的一端向下放在两个顶尖之间并夹紧，按启动按钮后工件开始旋转，将感应器移动到Φ18mm轴颈下端的淬火起始位置后，以设定功率35kW开始加热并延时，延时时间0.5秒一到，即开始喷水，此时感应器以设定速度700mm/min上升，上升19mm后停止加热，感应器以3000mm/min设定速度快速上升12mm到槽口静止加热位置，并开始3秒冷却延时，延时时间到后停止喷水，开始加热并进入1.8秒延时，延时时间到后停止加热，并开始喷水；此时，感应器以3000mm/min设定速度快速上升16mm，并开始3秒冷却延时，延时时间到后，感应器以3000mm/min设定速度快速上升至花键上端的感应淬火起始位置后，以设定40kW功率开始加热并延时0.5秒，延时时间到后开始喷水，感应器并以700mm/min设定速度上升，上升39mm后停止加热，感应器以设定3000mm/min速度快速上升10mm，开始冷却延时，延时时间5秒到，感应器以设定3000mm/min速度快速上升50mm，之后停止喷水、旋转，将工件从两个顶尖之间取下，完成整个淬火过程。
本发明的积极效果是其有效地控制了有效硬化层的分布，避免了局部尖角和薄壁处过烧及熔化现象，实现了槽的两侧和底部的感应淬火有效硬化层连续分布，实现了槽的两侧和底部的淬火，该零件的感应淬火质量达到产品图纸规定的感应淬火方法条件，满足使用性能要求；感应器的结构和工艺简单，多品种零件的通过性强，生产效率高；可以在类似零件的感应淬火中推广应用。
附图说明：
图1为本发明的换挡导轴感应淬火区域简图；
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1：如图1所示
零件名称：换挡导轴
零件号：1707121-A9G
感应淬火技术要求：
材料：45A08M-12.2
感应淬火区域：表面硬度40～48HRC按A08M-8.2
有效硬化层深度轴颈处DS450HV51.0～3.0。
试验条件
使用高频室MOSFET立式高频感应淬火设备，频率：30kHz；额定功率：100kW。
依据标准(规范)：LG-G06-R12-2008-0012《汽车零件感应淬火工艺试验规范》
试验方法
根据图1所示的零件换挡导轴的结构尺寸及感应淬火技术要求采用双圈串联感应器连续淬火方式。
感应器用Φ5X0.5的紫铜管制作成内径Φ23、匝间距为2mm的双圈串联有效圈，与用10X8X1.5制成的汇流管和水管接头焊在一起后，再与感应器接触板焊在一起，组成感应器的导电回路；用12X10X1.5紫铜管制作的内径75mm，高度12mm不封闭喷水圈与水管接头焊在一起后，焊在有效圈的下方。
加工过程如下：
将零件带有12mm宽矩形环槽的一端向下放在两个顶尖之间并夹紧→按启动按钮→工件开始旋转并移动到Φ18mm轴颈下端的合适位置→以设定功率(35kW)开始加热并延时→延时时间(0.5秒)到，开始喷水，感应器并以设定速度(700mm/min)上升→上升19mm后停止加热，感应器以设定速度(3000mm/min)快速上升12mm到槽口静止加热位置，并开始冷却延时→延时时间(3秒)到，停止喷水→开始加热并延时→延时时间(1.8秒)到，停止加热，并开始喷水→感应器以设定速度(3000mm/min)快速上升16mm，并开始冷却延时→延时时间(3秒)到，感应器以设定速度(3000mm/min)快速上升至花键上端的淬火起始位置→以设定功率(40kW)开始加热并延时→延时时间(0.5秒)到，开始喷水，感应器并以设定速度(700mm/min)上升→上升39mm后停止加热，感应器以设定速度(3000mm/min)快速上升10mm→开始冷却延时→延时时间(5秒)到，感应器以设定速度(3000mm/min)快速上升50mm(便于上下零件)→停止喷水、旋转→将工件从两个顶尖之间取下，完成整个淬火过程。
数控系统采用如下的加工程序：
M50            G04 F0.5       G01 F3000 X39
G01 F300 X8    M54            G04 F3
H＝35          G01 F700 X27   M55
M52            M53            M52
G04 F1.8        H＝40            G01 F3000 X205
M53 M54         M52              G04 F5
G01 F3000 X55   G04 F0.5         G01 F3000 X255
G04 F3          G01 F700 X195    M51 M55
G01 F3000 X156  M53              M30
表1换挡导轴感应淬火工艺参数
  变压器匝比   4∶2
  电容量   30kHz-3
  功率赋值   35/40kW
  直流电压   200V
  直流电流   200-180A
  实际功率   35-40kW
  频率   30kHz
  每段起始静止加热时间   0.5s
  矩形环槽处静止加热时间   1.8s
  连续淬火移动速度   700mm/min
  喷水延时时间   3/5s
该零件的感应淬火质量达到产品图纸规定的感应淬火技术要求，满足使用要求。

Claims (1)

1.自动档变速箱换挡导轴感应淬火方法，采用双圈串联感应器连续淬火方式；感应器的有效圈用Ф5X0.5的紫铜管制作成双圈串联感应器，有效圈内径Ф23、匝间距为2mm，喷水圈用12X10X1.5紫铜管制作，内径75mm，高度12mm，固定在有效圈的下方；其特征在于具体的工艺过程如下：首先将零件带有12mm宽矩形环槽的一端向下放在两个顶尖之间并夹紧，按启动按钮后工件开始旋转，将感应器移动到Ф18mm轴颈下端的淬火起始位置后，以设定功率35 kW开始加热并延时，延时时间0.5秒一到，即开始喷水，此时感应器以设定速度700mm/min上升，上升19mm后停止加热，感应器以3000mm/min设定速度快速上升12mm到槽口静止加热位置，并开始3秒冷却延时，延时时间到后停止喷水，开始加热并进入1.8秒延时，延时时间到后停止加热，并开始喷水；此时，感应器以3000mm/min设定速度快速上升16mm，并开始3秒冷却延时，延时时间到后，感应器以3000mm/min设定速度快速上升至花键上端的感应淬火起始位置后，以设定40 kW功率开始加热并延时0.5秒，延时时间到后开始喷水，感应器并以700mm/min设定速度上升，上升39mm后停止加热，感应器以设定3000mm/min速度快速上升10mm，开始冷却延时，延时时间5秒到，感应器以设定3000mm/min速度快速上升50mm，之后停止喷水、旋转，将工件从两个顶尖之间取下，完成整个淬火过程。 
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