CN110904306B - 一种零件缩孔方法和一种零件缩孔工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零件缩孔方法和一种零件缩孔工装。该零件缩孔方法包括如下步骤：在对待缩孔的零件进行装胎时，将内膜工装同轴设置在零件的孔内构成组合零件，内膜工装的外径和零件的内径的差值大于零；然后再将组合零件送入热处理炉内，进行缩孔处理。本发明提供的零件缩孔方法和零件缩孔工装中采用内膜工装，能够在零件降温缩孔过程中对零件持续补偿热量损失，减少零件由于冷却不均匀而产生变形增加的情况，从而确保零件缩孔效果，降低零件缩孔后变形增加的趋势。

Description

一种零件缩孔方法和一种零件缩孔工装

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，特别涉及一种零件缩孔方法和一种零件缩孔工装。

背景技术

在齿轮行业中，齿圈作为齿轮的一部分，且作为传动零件之一，其性能和质量直接影响整个产品。由于受零件材料化学成分均匀性、纯净度、淬透性、零件结构设计、锻造工艺、机加工艺、热处理工艺及相关设备等影响，零件会出现变形过大或涨大量过大的情况，导致零件不能加工至成品。

针对上述情况，现有技术中采用的缩孔处理技术为：将零件在AC3以上温度均温一段时间后出炉空冷，或者，将零件在Ar1以下温度均温一段时间后快速冷却。(其中，通常将实际加热时的各相变点温度用Ac1、Ac3和Accm表示，冷却时的各相变点温度用Ar1、Ar3和Arcm表示。注意，实际的相变临界温度不是固定的，一般手册中给出的数据仅供参考。)

现有缩孔处理技术虽能在一定程度上达到缩孔的目的，但零件缩孔后往往伴随更大的变形，加大了零件报废的风险。

因此，如何在确保零件缩孔效果的同时，降低零件缩孔后变形增加的趋势，成为我们需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种零件缩孔方法和一种零件缩孔工装，能够在确保零件缩孔效果的同时，降低零件缩孔后变形增加的趋势。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种零件缩孔方法，包括如下步骤：

步骤S1：对待缩孔的零件进行装胎时，将内膜工装同轴设置在所述零件的孔内构成组合零件，所述内膜工装的外径和所述零件的内径的差值大于零；

步骤S2：将所述组合零件送入热处理炉内，进行缩孔处理。

优选地，在上述零件缩孔方法的步骤S1中，所述差值为200mm至400mm。

优选地，在上述零件缩孔方法的步骤S2中，所述缩孔处理包括如下步骤：

步骤S21：将所述组合零件加热到650±100℃后按照第一预设时长进行保温；将所述组合零件加热至Ac3以上温度后按照第二预设时长进行保温；将所述组合零件出炉空冷至表面温度为400±100℃；

步骤S22：再次将所述组合零件送入所述热处理炉内，加热到450～550℃后按照第三预设时长进行保温，然后空冷。

优选地，在上述步骤S21中，将所述组合零件加热至Ac3以上温度后按照第二预设时长进行保温时，控制碳势C％＝0.7～0.8。

优选地，在上述步骤S21中：当所述组合零件的温度达到600℃以上时甲醇保护；和/或，当所述组合零件的温度达到800℃时建立碳势。

优选地，在上述零件缩孔方法中，步骤S21连续执行两次或更多次，之后再执行步骤S22。

优选地，在上述零件缩孔方法中，所述零件为内齿圈。

一种零件缩孔工装，所述零件缩孔工装适用于上文中所述的零件缩孔方法，所述零件缩孔工装包括所述内膜工装，还包括底座、盖板和多个垫圈，其中：

所述零件和所述内膜工装能够对中装胎于所述底座上，并且，所述零件和所述底座之间通过多个所述垫圈支撑，所述内膜工装和所述底座之间通过多个所述垫圈支撑；

所述盖板用于覆盖在所述零件和所述内膜工装的上侧，并且，所述盖板和所述内膜工装之间通过多个所述垫圈支撑。

优选地，在上述零件缩孔工装中，所述零件和所述底座之间的多个所述垫圈，以及，所述内膜工装和所述底座之间多个所述垫圈，均为第一等高垫圈，所述第一等高垫圈的高度大于或等于150mm；

所述盖板和所述内膜工装之间的多个所述垫圈为第二等高垫圈，所述第二等高垫圈的高度范围为50mm至150mm。

优选地，在上述零件缩孔工装中，所述内膜工装为环形结构，所述底座上设置有能够穿过所述内膜工装的中心孔的吊杆，其中：

所述吊杆的一端与所述底座连接，所述吊杆的另一端距离所述底座的高度，大于所述第一等高垫圈、所述内膜工装、所述第二等高垫圈和所述盖板叠加起来的总厚度。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的零件缩孔方法和零件缩孔工装中采用的内膜工装，在零件降温缩孔过程中，能够对零件持续补偿热量损失，减少零件由于冷却不均匀而产生变形增加的情况，从而确保零件缩孔效果，降低零件缩孔后变形增加的趋势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第二具体实施例提供的零件缩孔工装和零件的组装结构示意图。

其中：

1-底座，2-吊杆，3-零件，4-内膜工装，6-盖板，

51-第一等高垫圈，52-第二等高垫圈。

具体实施方式

本发明提供了一种零件缩孔方法，该零件缩孔方法的核心在于：对待缩孔的零件进行装胎时，将内膜工装同轴设置在零件的孔内构成组合零件，其中，内膜工装的外径和零件的内径的差值大于零；然后再将组合零件送入热处理炉内，进行缩孔处理。

对应地，本发明还提供了一种应用于上述零件缩孔方法的零件缩孔工装。

本发明提供的零件缩孔方法和零件缩孔工装中采用的内膜工装，在零件降温缩孔过程中，能够对零件持续补偿热量损失，减少零件由于冷却不均匀而产生变形增加的情况，从而确保零件缩孔效果，降低零件缩孔后变形增加的趋势。

可见，本发明为零件缩孔提供了一种新的有效途径，且可适用于内齿圈的缩孔处理工艺中，保证内齿圈缩孔后的产品质量。但是并不局限于此，本发明提供的零件缩孔方法和零件缩孔工装还可应用于其它零件的缩孔处理工艺中，本发明对于零件类型不作具体限定。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一具体实施例

本发明第一具体实施例提供了一种零件缩孔方法。该零件缩孔方法包括如下步骤：

进炉前，使用相应量具测量零件待缩孔的内孔短轴尺寸，根据该尺寸合理选取合适尺寸的内膜工装；

对待缩孔的零件进行装胎时，将内膜工装同轴设置在零件的孔内构成组合零件，其中，内膜工装的外径和零件的内径的差值大于零，优选地，该差值为200mm至400mm；

将组合零件送入热处理炉内，进行缩孔处理。

具体地，上述“缩孔处理”过程包括如下步骤：

步骤S21：将组合零件加热到650±100℃后按照第一预设时长进行保温；再将组合零件加热至Ac3以上温度后按照第二预设时长进行保温，并控制碳势C％＝0.7～0.8；然后，将组合零件出炉空冷至表面温度为400±100℃(或者说，令组合零件的表面温度达到400±100℃范围内的任意值)；

步骤S22：再次将组合零件送入热处理炉内，加热到450～550℃(或者说，令加热组合零件的温度达到450℃至550℃范围内的任意值)后，按照第三预设时长进行保温，然后空冷。

具体地，本文中所说的第一预设时长、第二预设时长和第三预设时长均根据零件的有效截面尺寸进行确定；Ac3是指加热时先共析铁素体全部融入奥氏体的终了温度。

具体地，上述缩孔处理过程中，当组合零件的温度达到600℃以上时甲醇保护；当组合零件的温度达到800℃时建立碳势。

具体地，上述缩孔处理过程中，步骤S21连续执行两次(或更多次)，之后再执行步骤S22。

综上可见，本发明第一具体实施例提供的零件缩孔方法中，通过内膜工装，能够在零件降温缩孔过程中对零件持续补偿热量损失，减少零件由于冷却不均匀而产生变形增加的情况，从而确保零件缩孔效果，降低零件缩孔后变形增加的趋势。而且，该零件缩孔方法工艺简单、可操作性强。

可见，本发明为零件缩孔提供了一种新的有效途径，且适用于内齿圈的缩孔处理工艺中，保证内齿圈缩孔后的产品质量。

第二具体实施例

本发明第二具体实施例提供了一种可应用于本发明第一具体实施例中提供的零件缩孔方法的零件缩孔工装。请参阅图1，图1为本发明第二具体实施例提供的零件缩孔工装和零件的组装结构示意图。

本发明第二具体实施例提供的零件缩孔工装，包括内膜工装4，以及底座1、盖板6和多个垫圈。其中：

内膜工装4用于同轴设置在待缩孔的零件3的孔内，构成组合零件，并随零件3进行缩孔处理，其中，内膜工装的外径和零件3的内径的差值大于零，优选地，该差值为200mm至400mm；

零件3和内膜工装4能够对中装胎于底座1上，并且，零件3和底座1之间通过多个垫圈支撑，内膜工装4和底座1之间通过多个垫圈支撑；

盖板6用于覆盖在零件3和内膜工装4的上侧，并且，盖板6和内膜工装4之间通过多个垫圈支撑。

具体地，零件3和底座1之间的多个垫圈，以及内膜工装4和底座1之间多个垫圈，均为第一等高垫圈51，第一等高垫圈51的高度大于或等于150mm。优选地，零件3和底座1之间均匀布置有6至9个第一等高垫圈51，以确保装垫平稳。若存在不平处，则使用铁皮辅助装垫。

具体地，盖板6和内膜工装4之间的多个垫圈为第二等高垫圈52，第二等高垫圈52的高度范围优选设置为50mm至150mm。优选地，盖板6和内膜工装4之间均匀布置有3至6个第二等高垫圈52。

具体地，内膜工装4为环形结构，底座1上设置有能够穿过内膜工装4的中心孔的吊杆2。其中，吊杆2的一端与底座1连接，吊杆2的另一端距离底座1的高度，大于第一等高垫圈51、内膜工装4、第二等高垫圈52和盖板6叠加起来的总厚度。从而，可使用吊杆2将装胎好零件3的组合零件吊入热处理炉内进行缩孔处理。

具体地，若零件3为内齿圈，则在将内齿圈安装于底座1上时，内齿圈的内孔直径较大的一端朝上。

综上可见，本发明第二具体实施例提供的零件缩孔工装结构简单、成本低廉、通用性强。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种零件缩孔方法，其特征在于，所述零件为内齿圈，所述零件缩孔方法包括如下步骤：

步骤S1：对待缩孔的零件进行装胎时，将内膜工装同轴设置在所述零件的孔内构成组合零件，所述内膜工装的外径和所述零件的内径的差值为200mm至400mm；

步骤S2：将所述组合零件送入热处理炉内，进行缩孔处理，所述缩孔处理包括如下步骤：

步骤S21：将所述组合零件加热到650±100℃后按照第一预设时长进行保温；将所述组合零件加热至Ac3以上温度后按照第二预设时长进行保温，此时控制碳势C％＝0.7～0.8；将所述组合零件出炉空冷至表面温度为400±100℃；其中，当所述组合零件的温度达到600℃以上时甲醇保护，当所述组合零件的温度达到800℃时建立碳势；

步骤S22：再次将所述组合零件送入所述热处理炉内，加热到450～550℃后按照第三预设时长进行保温，然后空冷。

2.根据权利要求1所述的零件缩孔方法，其特征在于，步骤S21连续执行两次或更多次，之后再执行步骤S22。

3.一种零件缩孔工装，其特征在于，所述零件缩孔工装适用于如权利要求1或2所述的零件缩孔方法，所述零件缩孔工装包括所述内膜工装，还包括底座、盖板和多个垫圈，其中：

所述零件和所述内膜工装能够对中装胎于所述底座上，并且，所述零件和所述底座之间通过多个所述垫圈支撑，所述内膜工装和所述底座之间通过多个所述垫圈支撑；

所述盖板用于覆盖在所述零件和所述内膜工装的上侧，并且，所述盖板和所述内膜工装之间通过多个所述垫圈支撑。

4.根据权利要求3所述的零件缩孔工装，其特征在于，所述零件和所述底座之间的多个所述垫圈，以及，所述内膜工装和所述底座之间多个所述垫圈，均为第一等高垫圈，所述第一等高垫圈的高度大于或等于150mm；

所述盖板和所述内膜工装之间的多个所述垫圈为第二等高垫圈，所述第二等高垫圈的高度范围为50mm至150mm。

5.根据权利要求4所述的零件缩孔工装，其特征在于，所述内膜工装为环形结构，所述底座上设置有能够穿过所述内膜工装的中心孔的吊杆，其中：

所述吊杆的一端与所述底座连接，所述吊杆的另一端距离所述底座的高度，大于所述第一等高垫圈、所述内膜工装、所述第二等高垫圈和所述盖板叠加起来的总厚度。

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