专利名称：一种塑料成型机销轴表面硬化处理方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料成型机销轴表面硬化处理方法，特别涉及一种表 面经激光强化处理的塑料成型机销轴的方法，由该方法获得表面硬化处理 的塑料成型机销轴。
(二)
背景技术：
连杆销轴是塑料注射成型机用量较大的关键零件，工作中承受着复杂
的剪切、挤压力与磨擦磨损，为适应此工况，连杆销轴通常由38CrMoAl 制造，再施以长达六十至七十小时的氮化处理。然而在使用过程中，氮化 层较薄且易于脱落，且氮化处理消耗了大量的能源，导致产品的成本较高 且质量欠佳，市场竟争力不强。
(三)
发明内容
本发明目的是提供一种塑料成型机销轴表面硬化处理方法，由该方法 硬化处理获得的成本低、使用寿命长的塑料成型机销轴。 本发明采用的技术方案是
一种塑料成型机销轴表面硬化处理方法，所述方法包括所述的销轴 为40Cr或45钢材质，先在清洁处理过的销轴表面、涂覆激光淬火涂料， 再对销轴表面进行激光处理，通过调节激光处理的搭接量，使销轴表面具 有硬化带和软化带相间并呈螺旋型的激光处理带。
所述的激光处理工艺参数为激光扫描速度350~400mm/min，矩形 光斑尺寸为(1(M5) x3mm2，能量密度48~52J/cm2,搭接量l~2mm。在 激光的多道扫描中，由于前道扫描与后道扫描之间存在一定范围的搭接
(重叠)部位，造成此部位产生一回火软化带，该区域的硬度比硬化带低，
容易发生弹性变形，4荅接量为lmm是指招、接(重叠)带宽度为lmm。通 过上述激光处理，从而在销轴表面获得一深度为0.3 lmm、硬度不低于 HRC55的硬化层，使销轴的生产成本降低。如经激光强化处理的六支某 型塑料注射成型机长连杆销轴可节约近万元费用，且性能大幅提高，经用 户反馈，该销轴2004年6月开始运行，至今工作情况良好。
具体的，所述^6更化处理工艺包括如下步骤
(1 )销轴经调质处理，磨削至粗糙度为"，清洁销轴需处理区表面；
(2) 在清洁后的表面均匀涂敷激光淬火涂料，所述的涂料为市场通用的
激光淬火涂料；
(3) 根据销轴工作情况，设定激光强化工艺参数扫描速度为 350~400mm/min，光斑尺寸为(10 15)x3mm2,能量密度为48 52J/cm2， 搭接量为lmm;选择相应参数的激光束对销轴进行激光处理；
(4) 激光处理后，再对销轴进行磨削至图纸规定的尺寸，外圓表面粗糙 度达到；即可装机。
本发明所述的塑料成型机销轴表面硬化处理方法，所述的表面硬化带
与软化带宽度之比为(10 30):1，所述硬化带硬度为HRC50 HRC60、宽度
8 4mm、深度0.3 1.0mm,所述软化带硬度为HRC40 HRC50 (比硬化
带低10个单位左右)。
所述硬化带和软化带，通过调节激光处理的搭接量获得，激光处理工
艺参数为激光扫描速度350 400mm/min,矩形光斑尺寸为(10~15 )
x3mm2，能量密度48 52J/cm2，搭接量1 2mm。
销轴经激光处理后的硬化带为10 15mm，且呈螺旋线型，控制硬化
带与软化带宽度的比例为(10 30) :1,软化带的洛氏硬度比其它部位低 10个单位，非搭接处硬度较高，在工作过程中搭接处先磨损，形成微小 储油池，能起到很好的减磨与润滑作用，这对延长销轴使用寿命至为关键。 而这种储油功能是销轴传统氮化工艺无法实现的。
本发明有益效果主要体现在利用激光对销轴表面进行硬化处理，成 本低、操作简单，得到销轴具有储油功能，润滑性能良好，使用寿命长。
(四)
图1为本发明销轴表面硬化处理示意图；其中，1—激光辐照方向，2—激 光扫描运动方向，3一肖轴旋转方向，4一已处理区域，5—光斑宽度，6— 搭接带(软带)，7—待处理区域，8—硬化带。
(五)
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述。 实施例1:
参照附图1，所处理的为FT1250塑料注射成型机的销轴，材质为
40Cr，先调质处理到HB265，加工至表面粗糙度为？(表示用去除材料 的方法获得的粗糙度，Ra上限值为3.2|im)。采用激光器为7kWGFT-IVB
型多功能激光加工系统(上海富通激光工程技术研究所)，激光处理前， 定制夹具并预先确定处理面积及搭接量；然后根据销轴需处理部位的具体 尺寸进行数控编程；清洗销轴表面待处理区域，涂覆激光淬火涂料。根据 销轴工作情况，设定激光扫描速度为350mm/min，光斑尺寸为15x3mm2， 能量密度为49J/cm2，搭接量为lmm，对销轴表面进行激光处理。
激光器数控编程如下
画05 G 64
画10M3
N0015 Ml=3 Sl=18 G91 G01 Z6000 F25.2 M08
画20 G09 G05
N0025 G91 G01 Z-6000 F2000
N0030 M30
销轴经激光处理后的硬化带宽度约为14.5mm,且呈螺旋线型，对硬 化带表面的任五点进行硬度测试，其硬度分别为HRC56, 55， 58, 62， 57,硬化层深为0.6mm。对搭接带(即软化带，宽度约为0.5mm)表面 的任五点进行硬度测试，其硬度分别为HRC45, 42, 50, 46， 43。硬化 带与软化带宽度的比例为29: 1，软化带的硬度较其它部位低HRCIO左 右。外圆磨削后检测硬化带平均微突lpm。
激光处理后，再对销轴进行磨削至外圆表面粗糙度达到(表示用 去除材料的方法获得的粗糙度，Ra上限值为0.4pm),装机运行。经用户 反馈，激光硬化处理后的销轴运行良好。
权利要求
1. 一种塑料成型机销轴表面硬化处理方法，其特征在于所述的销轴为40Cr或45钢材质，所述方法包括:在清洁处理过的销轴表面、涂覆激光淬火涂料，再对销轴表面进行激光处理，通过调节激光处理的搭接量，使销轴表面具有硬化带和软化带相间并呈螺旋型的激光处理带。
2. 如权利要求1所述的塑料成型机销轴表面硬化处理方法，其特征在于 激光处理工艺参数为激光扫描速度350 400mm/min,矩形光斑尺寸 为(10 15) x 3mm2,能量密度48~52J/cm2,搭接量l~2mm。
3. 如权利要求1所述的塑料成型机销轴表面硬化处理方法，其特征在于 所述的所述硬化带与软化带宽度之比为(10 30):1。
4. 如权利要求1所述的塑料成型机销轴表面硬化处理方法，其特征在于 所述硬化带硬度为HRC50 HRC60、宽度10 15mm、深度0.3 1.0mm， 所述软化带硬度为HRC40 HRC50。
5. 如权利要求1所述的塑料成型机销轴表面硬化处理方法，其特征在于 所述清洁处理为用水清洁销轴表面。
全文摘要
本发明提供了一种塑料成型机销轴表面硬化处理方法，所述方法包括所述的销轴为40Cr或45钢材质，先在清洁处理过的销轴表面、涂覆激光淬火涂料，再对销轴表面进行激光处理，通过调节激光处理的搭接量，使销轴表面具有硬化带和软化带相间并呈螺旋型的激光处理带。本发明利用激光对销轴表面进行硬化处理，成本低、操作简单，得到销轴具有储油功能，润滑性能良好，使用寿命长。
文档编号C21D1/09GK101381799SQ20081012124
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者姚建华, 杜鑑时, 楼程华, 珏 王 申请人:浙江申达机器制造股份有限公司;浙江工业大学