20CrMnTi薄壁齿轮渗碳淬火过程有限元模拟与调控

对实际工况下20CrMnTi薄壁齿轮渗碳淬火过程利用有限元分析软件Deform进行模拟。结果表明,薄壁齿轮渗碳淬火后,渗碳层厚度为1.2 mm,淬火组织主要由马氏体和残余奥氏体组成,表面的残余奥氏体较心部的多4.2%,由于温度场的不均以及组织应力导致其径向产生9%的变形。齿轮表面和心部的残余应力分别为-256.5MPa和141 MPa。实际测得显示薄壁齿轮渗碳层厚度为1.15 mm,淬火后齿轮表面组织由针状马氏体+7%残余奥氏体+颗粒状碳化物组成,心部组织由低碳马氏体+1%残余奥氏体组成,齿轮表面残余应力为(-1078±168.2)MPa,径向最大变形量约7%,与模拟结果对应较好。为此针对薄壁齿轮热处理过程中因热应力与组织应力综合作用下内应力过大造成的变形,使其在不同部位同时冷却或采取径向约束的措施。

航空齿轮内花键热处理精度控制技术研究

文章针对航空齿轮内花键热处理精度控制展开研究,提出新的技术方法和加工手段,保证内花键的精度能满足未来航空产品的发展需要,提高热处理内花键的加工稳定性和精度,对航空齿轮内花键产品的试制具有重大意义。

RV减速器摆线轮的渗碳热处理工艺设计与组织性能

采用低压真空脉冲渗碳设备对机器人用RV减速器摆线轮用国产新材料ZK001进行不同工艺的渗碳处理,随后利用光学显微镜、洛氏硬度计、显微维氏硬度计、激光三坐标仪器及Geomagic Qualify软件等研究了ZK001钢渗碳后的微观组织、力学性能、渗层深度及变形量。结果表明:采用880℃加热、1∶5渗扩比、保压25 s、渗碳55 min、1500 Pa渗碳压力及780℃淬火的真空渗碳热处理后,摆线轮的晶粒度等级为1级,表面洛氏硬度为61.0 HRC,渗层深度为1.1 mm,变形量为0.05 mm,符合高精度摆线轮服役要求。

薄板齿轮加工工艺研究与改进

针对某薄板齿轮加工过程中易出现变形的问题,分析其产生的主要原因为机械加工后残余应力较大、热处理时热应力与组织应力较大、磨削热影响、磨削工件刚性差、定位面平面度误差大、精加工过程安排不合理以及装夹不稳定等。结合实际加工,提出优化热处理零件结构,减少机加工残余应力影响,减小定位面平面度误差,优化精加工过程,提高装夹稳定性等改进措施。经实例验证,改进后的加工工艺效果良好,保证了零件加工精度,可为类似薄板齿轮零件提供技术借鉴。

起落架活塞杆外筒零件热处理变形控制

起落架主要用于飞机的起降支撑,要求极高。对7型起落架活塞杆外筒零件的热处理变形控制进行介绍,采用专用工装和反向控制变形工艺,优化热处理工艺参数,最终确保7型起落架活塞杆外筒零件加工合格。

花键孔零件磨齿精度保证的工艺研究

以内孔为花键孔、非对称结构的异形齿轮件为研究对象,通过变形分析,设计热处理补偿套、花键心轴,优化了热后加工工艺,完成了异形内花键齿轮件磨齿试验加工,满足了产品图纸的设计要求。同时,探索了一种新的工艺加工方法,达到成本最优的目的。

同步器齿毂的热处理畸变控制

同步器齿毂的齿距累积超差会严重影响同步器的使用寿命和换挡平顺性。主要研究同步器齿毂在多用炉中渗碳淬火时,原材料淬透性、冷却介质、装卡方式等对热处理变形的影响。试验结果表明,采用低淬透性20CrMnTiH1材料、MT355油淬火、平放装卡等方式对控制同步器齿毂热处理变形较优,有益于提升产品质量。

20CrMoH与8620H材料的齿轮热处理变形分析

基于材料组织热动力学及热处理商用仿真软件,结合实际汽车主减速器从动齿轮的热处理工艺,研究20CrMoH与8620H两种材料的齿轮热处理变形情况。以某主减速器从动齿轮为研究对象,通过JMATPRO软件建立20CrMoH与8620H材料的性能数据库,建立了齿轮渗碳淬火及预冷淬火工艺的数值分析模型,使用DEFORM软件模拟得出20CrMoH与8620H两种材料齿轮热处理变形信息。研究表明,8620H材料齿轮表面含碳量以及硬度均小于20CrMoH材料;相对于20CrMoH,8620H齿轮热处理变形更小且更均匀。

齿轮激光热处理工艺研究

本文提出了齿轮激光热处理的三项关键工艺技术 ,即连续偏置、变速扫描和辅助冷却技术。在此基础上 ,获得了沿齿廓分布的均匀硬化层。检测结果表明 :齿轮激光淬火变形很小 ,不影响齿轮的精度等级。其硬化层组织由淬硬层。

热处理对机械齿轮钢组织和性能的影响

通过在17Cr2Ni2Mo齿轮钢基础上添加微量元素V、Nb的方法制备新型齿轮钢G1,采用渗碳后直接淬火和一次淬火工艺对两种齿轮钢进行热处理,对比分析了热处理工艺对齿轮钢组织、性能和热处理变形趋势的影响。结果表明：直接淬火工艺下,齿轮钢渗碳层中可见不合格的沿着晶界网状分布的碳化物组织,一次淬火工艺下渗碳层为细小的碳化物＋马氏体组织;在两种热处理工艺下,G1钢的渗碳层显微硬度要高于17Cr2Ni2Mo钢,且直接淬火工艺下渗碳层的显微硬度要高于一次淬火工艺下渗碳层的显微硬度,两种齿轮钢的有效硬化层深度都约为1.7 mm;在淬火温度为860℃、回火温度为150℃时,G1齿轮钢渗碳层的显微硬度最大,为适宜的齿轮钢热处理方案;添加V、Nb的G1齿轮钢的热处理变形趋势要小于17Cr2Ni2Mo齿轮钢。

直齿圆柱齿轮的激光热处理

本文提出了齿轮热处理的三项关键技术。在此基础上 ,获得了沿齿廓分布的均匀硬化层。检测结果表明 :齿轮激光淬火变形很小 ,不影响齿轮的精度等级。

大型齿圈热处理的椭圆变形预测及控制

基于大型齿圈热处理过程中的椭圆变形问题,分析了其影响因素,建立了椭圆畸变的受力模型。根据大型齿圈结构及热处理过程中的变形特点,设计了实验方案以探究其椭圆变形规律并预测引起齿圈变形的等效力。探索了改善大型齿圈椭圆变形的热处理工艺,提出了控制齿圈椭圆畸变的补偿方法并应用于实际生产。结果表明:大型齿圈热处理椭圆变形随齿圈外径增大呈线性增加。对于JS150/06系列大型齿圈,在原热处理工艺前增加高温回火工序,椭圆变形可减小45.5%;通过应力补偿方法椭圆变形可有效减小79.6%。

基于盲孔法的齿轮残余应力的测试研究

为了解齿轮残余应力分布,应用盲孔法结合电测法,分别对感应淬火热处理后的齿轮进行了盲孔法残余应力测试。结果表明,热处理后齿轮残余应力有了较大改善,且残余主应力为压应力,试验表明热处理对齿轮起到了较好的强化作用。同时,详细介绍了盲孔法残余应力的测试方法和过程,为相关测试研究提供了较好的借鉴。

17CrNiMo6轴齿轮渗碳淬火热处理变形分析

17CrNiMo6轴齿轮渗碳淬火后的变形对齿轮的强度、精度和寿命等影响很大。通过试验,研究了预处理工艺参数、工件装炉码放方式、渗碳预热、渗碳淬火工艺对轴齿轮变形的影响,改进了热处理工艺,从而有效地控制了轴齿轮热处理后的变形。

大型螺旋锥齿轮热处理变形的数值模拟与测量

应用计算流体力学软件Flow3D对大型螺旋锥齿轮在淬火过程中的变形情况进行数值模拟,并通过逆向反求和数模比对技术测定实际的热处理变形量,结果表明数值计算与实际测量结果较吻合,数值模拟可以有效地预测热处理后轮齿的变形情况。轮齿的热处理变形具有不均匀性,大端的变形量大于小端的变形量。凸齿面和凹齿面表现出不同的变形趋势,凸齿面主要产生负偏移,凹齿面主要产生正偏移。

复杂壳体类零件深孔加工方法研究

深孔加工技术是液压壳体类零件加工技术难点之一。详细分析了液压壳体类零件的结构特点、材料特性以及深孔相关要求,分别从热处理工艺的安排、孔加工方案的确定、刀具和机床的选择以及数控加工工艺的合理安排方面作了全面的分析和研究,总结了1套完整详细的深孔加工设计思路和方法。

20CrMo钢齿轮的热处理工艺研究

文章研究了20CrMo钢齿轮的热处理工艺过程,分析其变形产生的原因和规律,据此提出了解决变形的有效措施和方法。

基于Deform-HT软件的齿轮热处理工艺数值模拟

热处理工艺能改善工件的金相组织和性能,数值模拟能较好地指导热处理工艺。讨论了热处理计算过程中考虑了相变的热传导方程、相体积分数方程,采用有限元分析方法,利用Deform-HT软件对斜齿轮进行了热处理工艺的数值模拟。获得了斜齿轮热处理的温度场、组织相变场和应力场的分布规律,对优化热处理工艺有着指导性作用。

“68牙”齿圈材料和热处理工艺研究

“68牙”内齿圈是出口美国的拖拉机行星减速器中的关键零件之一，由于其径向尺寸胀大最大达0．3mm影响了总成的装配。该齿圈原用20CrMnTi钢制造，用渗碳＋淬火处理。后改用40Cr钢制造，最终表面渗氮，制造工艺路线为锻造→正火→粗加工→调质→精加工（钻孔、插齿）→惨氮→装配。作者对该齿圈选材及加工（冷、热加工）工艺流程进行了分析研究．试验了齿圈的正火、调质、渗氮工艺后认为；材料选用和工艺流程安排没有问题。齿圈的径向尺寸胀大问题主要出在毛坯正火工艺和渗氮工艺上。优化正火和渗氮工艺后，齿圈成品达到了渗层深度0．3至0．5mm、表面硬度540HV左右，径向尺寸变形在0．1mm以内的技术要求。

Φ6400mm超大铸钢齿圈制造

拉法基都江堰水泥设备Φ4.8m×52m回转窑Φ6400mm超大铸钢齿圈是目前国内生产的最大的调质齿圈之一。该齿因采用GS—34CrMo4V钢,为三幅板单齿圈结构,其制造不但难度大,而且涉及工序多。本文根据大齿圈热加工制造过程,分析了如何保证内部质量、尺寸精度、铸造及调质变形等技术难点,采取了适当的铸造、热处理工艺和各工序质量保证措施,成功制造了一套特大型齿圈。所生产的齿圈满足拉法基公司、洪堡公司、唐山安装工程公司三方的技术要求。该齿圈的生产技术达到了国内先进水平,为集团公司今后生产同类产品提供了宝贵的技术经验。