CN205190511U - 一种真空渗碳轴类专用防渗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械制造领域，涉及一种真空渗碳轴类专用防渗装置。防渗装置装配在中心位置带有中空状轴孔的轴类装置内，防渗装置由上至下依次包括上立台、下立台、轴体，其中轴体沿轴孔内壁深入至轴孔的底部，上下立台均为顶部柱体、底部锥台结构，上立台和下立台之间的连接处呈阶梯状，下立台柱体的二分之一高出与其装配的输出装置顶部端面，下立台锥台坡度和轴类装置轴孔顶部内侧壁的坡度一致，所述防渗装置轴体是直径小于轴类装置轴孔的直径。使用本装置后，轴类的轴颈部分的心部硬度得到降低，使得校直过程比较稳定，几乎很少有裂零件，校直合格率提高到99.5%；该轴类研刮中心孔的换刀修磨频次变为200件/次，提高研刮效率，节省换刀时间。

Description

一种真空渗碳轴类专用防渗装置

技术领域

本实用新型属于机械制造领域，涉及一种轴类真空渗碳防渗装置，尤其适用于汽车变速器中空心轴类零件的真空热处理渗碳防渗。

背景技术

目前市场上用于变速器的输出轴，整个轴为中空，一端有螺纹孔，且轴颈处有两个油孔；该轴的生产工艺为热前加工—热处理—校直—两端研刮中心孔—热后加工；其中热处理工艺为真空渗碳和高压气淬；在热处理过程中要对轴一端螺纹孔进行防渗处理，目的是防止避免螺纹因渗碳淬火后硬度过高导致断牙失效；而在实际生产过程中，常常面临如下问题：

热后心部硬度高，校直难度大；对于校直，最佳的心部硬度应不超过40HRC，M1X轴类的心部硬度要求为36-46HRC，但是考虑到材料淬透性会造成轴类心部硬度的波动，为了保证热处理后零件获得较好的使用性能，M1X轴类的心部硬度控制在中上差；这就给热处理后的校直带来了困难；校直过程中甚至经常出现零件校不直及校直断裂；校直不合格率≤90%。

由于热处理需对一端螺纹孔进行防渗处理，螺纹及靠近螺纹的锥面部分未渗碳，热后硬度约在40HRC，该轴经研刮中心孔工序，由于锥面硬度偏低导致刮毛现象，影响后道工序加工；后改进防渗装置，只对螺纹进行防渗，轴锥面热后硬度≥58HRC，由于锥面硬度高，导致研刮刀磨损严重，刮刀修磨寿命为30-50件/次。

为解决上面的问题，传统的防渗装置仅对纹孔部分进行防渗，长度与轴类的螺纹长度相当，并不能与轴中心孔紧凑配合，不能有效的解决热处理后校直、研刮中心孔工序存在的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种真空渗碳轴类专用防渗装置，装置的长度与整个轴的中心孔长度相当，直径与轴中心孔配合紧凑，这使得防渗装置尽可能地占据轴类中心孔的空间位置，有效的解决热处理过程中存在的问题。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种真空渗碳轴类专用防渗装置，所述防渗装置3装配在中心位置带有中空状轴孔的轴类装置1内，在轴类装置1轴孔顶部的内侧壁形成斜向上的坡度，其特殊之处在于：所述防渗装置3由上至下依次包括上立台5、下立台6、轴体4，其中所述防渗装置的轴体4沿所述轴类装置1的轴孔内壁深入至轴孔的底部，所述上立台5、下立台6均为顶部柱体、底部锥台结构，所述上立台5和下立台6之间的连接处呈阶梯状，所述下立台柱体的二分之一高出与其装配的输出装置顶部端面，所述下立台的锥台坡度和与其装配在一起使用的轴类装置轴孔顶部内侧壁的坡度一致。

进一步地，所述防渗装置3的轴体4和与其装配在一起使用的轴类装置轴孔之间形成单边0.5mm的间隙8。

进一步地，所述下立台6的锥台任意相对侧的两条切面的延长线夹角和与其装配在一起使用的轴类装置轴孔顶部内侧壁任意相对侧的两条切面的延长线夹角均为60度。

进一步地，所述轴类装置1为输出轴，在输出轴下部的侧壁上设置有多个油孔7，所述油孔为两个，所述防渗装置3的轴体底部位于任一油孔下方。

进一步地，所述防渗装置3下立台6锥台表面的粗糙度Ra3.2。

进一步地，所述防渗装置3选用高镍合金钢。

本实用新型的有益效果是：使用本实用新型的装置后，轴类装置的轴颈部分的心部硬度得到降低，使得校直过程比较稳定，几乎很少有裂零件，校直合格率由之前的90%提高到99.5%。使用本实用新型的装置后，轴类装置研刮中心孔的换刀修磨频次由之前的30-50件/次提高到现在的200件/次以上，大大提高了研刮效率，节省了换刀时间。

附图说明

图1为本实用新型防渗装置的结构示意图。

图2为本实用新型防渗装置局部放大图。

标记说明：1、轴类装置，2、轴孔，3、防渗装置，4、轴体，5、上立台，6、下立台，7、油孔，8、间隙。

具体实施方式

以下结合附图1-2，给出本实用新型的具体实施方式，对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：本实施例提供的真空渗碳轴类专用防渗装置，所述防渗装置3装配在中心位置带有中空状轴孔的轴类装置1内，在轴类装置1轴孔顶部的内侧壁形成斜向上的坡度，在本实施例中采用的轴类装置1为输出轴。所述防渗装置3由上至下依次包括上立台5、下立台6、轴体4，其中所述防渗装置的轴体4沿所述轴类装置1的轴孔内壁深入至轴孔的底部，所述上立台5、下立台6均为顶部柱体、底部锥台结构，所述上立台5和下立台6之间的连接处呈阶梯状，所述下立台柱体的二分之一高出其装配的输出装置顶部端面，所述下立台的锥台坡度和与其装配在一起使用的输出轴的轴孔顶部内侧壁的坡度一致。

在输出轴下部的侧壁上设置有多个油孔，所述油孔为两个，所述防渗装置的轴体底部位于任一油孔下方。防渗装置下立台与轴体一起深入输出轴轴孔的长度占整个输出轴长度的五分之三；这样最大限度地减小渗碳后轴孔的脆性，降低校直过程中产生裂纹的风险，同时提高输出轴校直的效率。

所述防渗装置的轴体与所述输出轴的轴孔之间形成单边0.5mm的间隙。设计防渗装置时，其轴体直径比输出轴的轴孔直径小1mm，这样轴体的外壁与轴孔的内壁形成0.5mm的单边间隙；由于输出轴油孔的存在，真空渗碳气氛会进入输出轴的轴孔，但防渗装置的轴体与输出轴的轴孔之间间隙为0.5mm，大大降低了轴孔的真空渗碳对油孔的强渗碳作用，减小了输出轴轴孔的脆性，同时，降低校直过程中零件产生裂纹的风险。

所述下立台的锥台任意相对侧的两条切面的延长线夹角、所述轴孔顶部侧壁任意相对侧的两条切面的延长线夹角均为60度。下立台与轴孔端面的坡度一致，可以确保防渗装置与输出轴相接处紧密贴合，防止渗碳气氛进入，而轴孔端面与下立台形成空隙，且下立台伸出轴孔端面的高度为下立台的二分之一；这样就使得靠近输出轴螺纹处的锥面达到了防渗效果，其锥台表面硬度约为40HRC，而远离螺纹处的锥台表面正常进行渗碳淬火，其硬度大于58HRC；这样有利于后续轴类研刮中心孔。

所述防渗装置下立台锥台表面的粗糙度Ra3.2。由于真空炉的渗碳效率比较高，如果锥台表面粗糙，达不到上述防渗效果。

所述防渗装置选用材质为高镍合金钢。由于该防渗装置反复用于高温渗碳+淬火+低温回火，使用环境恶劣，故对该防渗装置材料要求较高，在本实施例中选用的是高镍合金钢；如果选用普通的20CrMnTi，长时间使用将导致装置变形、材料开裂，使用寿命短，且达不到防渗效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种真空渗碳轴类专用防渗装置，所述防渗装置（3）装配在中心位置带有中空状轴孔（2）的轴类装置（1）内，在轴类装置轴孔（2）顶部的内侧壁形成斜向上的坡度，其特征在于：所述防渗装置由上至下依次包括上立台（5）、下立台（6）、轴体（4），其中所述防渗装置的轴体（4）沿所述轴类装置（1）的轴孔内壁深入至轴孔（2）的底部，所述上立台、下立台均为顶部柱体、底部锥台结构，所述上立台（5）和下立台（6）之间的连接处呈阶梯状，所述下立台柱体的二分之一高出与其装配的输出装置顶部端面，所述下立台的锥台坡度和与其装配在一起使用的轴类装置轴孔（2）顶部内侧壁的坡度一致，所述防渗装置（3）轴体（4）是直径小于与其装配在一起使用的轴类装置（1）轴孔（2）的直径。

2.如权利要求1所述的一种真空渗碳轴类专用防渗装置，其特征在于：所述防渗装置（3）的轴体（4）和与其装配在一起使用的轴类装置（1）轴孔（2）之间形成单边0.5mm的间隙（8）。

3.如权利要求1或2所述的一种真空渗碳轴类专用防渗装置，其特征在于：所述下立台（6）的锥台任意相对侧的两条切面的延长线夹角和与其装配在一起使用的轴类装置（1）轴孔（2）顶部内侧壁任意相对侧的两条切面的延长线夹角均为60度。

4.如权利要求3所述的一种真空渗碳轴类专用防渗装置，其特征在于：所述轴类装置（1）为输出轴，在输出轴下部的侧壁上设置有多个油孔（7），所述油孔为两个，所述防渗装置的轴体底部位于任一油孔下方。

5.如权利要求4所述的一种真空渗碳轴类专用防渗装置，其特征在于：所述防渗装置下立台锥台表面的粗糙度Ra3.2。

6.如权利要求5所述的一种真空渗碳轴类专用防渗装置，其特征在于：所述防渗装置选用高镍合金钢。