专利名称：大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法
技术领域：
本发明属于大型薄壁齿圈热处理技术领域，具体地讲，涉及大型薄壁齿圈变形后 的正火矫正方法。
背景技术：
大型薄壁齿圈因其直径大、壁薄，在制造和使用过程中因受机械应力、加热的热应 力、组织转变应力的作用，会发生不规则变形，严重时会产生很大畸变，严重影响产品质量。 目前，国内热处理厂家对大型薄壁齿圈的变形，还没有一种矫正方法的成功实例。一旦大型 薄壁齿圈变形超过技术要求规定的范围，即宣布报废，造成大量的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法，使 变形后的大型薄壁齿圈经正火处理后，其不规则变形能恢复到技术要求范围内。为达到上述目的，本发明提供的技术方案为一种大型薄壁齿圈变形后正火矫正 方法，其步骤为
(A)制作模具所述模具包括内模(5)、垫块(4)、支撑块(1)和联接螺栓(3)，所述内模为圆环形，在内模(5)的外圈分布有支撑座(6)，在所述支撑座(6)上连接有垫块(4)， 所述垫块(4)通过联接螺栓(3)与支撑块(1)连接在一起，所述联接螺栓(3)头部陷入所述 的支撑块(1)内，在所述垫块(4)与支撑块(1)之间的螺栓杆上安装有螺母(2)，在内模(5) 的圆环形上端面上设有吊环(8)；
(B)调整模具根据变形后的大型薄壁齿圈(10)的内径确定模具的外径，使模具的外 径比变形后大型薄壁齿圈(10)的内径大0 5mm ；
(C)正火矫正
(Cl)将变形后的大型薄壁齿圈(10)通过吊具(11)吊入加热炉中加热，使大型薄壁齿 圈(10)的内径胀大，待大型薄壁齿圈(10)达到热平衡后，将加热炉停电降温；
(C2)待加热炉温度降至600 450°C时，将大型薄壁齿圈(10)吊出加热炉，再将调整 好的模具通过吊环(8)吊装放入大型薄壁齿圈(10)的内孔中；
(C3)将大型薄壁齿圈(10)置于空气中冷却，大型薄壁齿圈(10)内孔开始收缩，大型薄 壁齿圈(10)内壁先后不同时间紧贴模具的支撑块(1)，直至冷却至室温；
(C4)将冷却后的大型薄壁齿圈(10)同模具一并通过吊具(11)吊入加热炉中进 行应力消除及热定型；
(C5)将去除应力和热定型后的大型薄壁齿圈(10)同模具一并通过吊具(11)吊出加热 炉，在空气中冷却，最后旋松螺母(2)，从大型薄壁齿圈(10)中吊出模具。所述步骤(Cl)将大型薄壁齿圈(10)吊入加热炉中加热到Ac3以上30 50°C， 其中Ac3是指加热时先共析铁素体全部融入奥氏体的终了温度。所述步骤(C4)进行应力消除及热定型的温度为350士30°C。
所述垫块(4 )与支撑块(1)之间由两个联接螺栓(3 )连接起来。在所述支撑块(1)的下端外边缘设有导向板(9)。所述的内模(5)外圆周上均布有8 16个支撑座(6)。所述支撑座(6)与垫块(4)之间通过螺栓(7)连接。本发明通过特制的专用模具对变形后的大型薄壁齿圈进行正火矫正，具有以下有 益效果该方法操作简单、便捷；模具尺寸可调、装模及卸模方便；将正火方法首次运用到 大型薄壁齿圈的变形矫正方法上，且对同一大型薄壁齿圈能重复使用，极大地节约了材料， 具有广泛的经济效益及市场推广价值。
图1是本发明的模具与齿圈组合后的俯视图。图2是图1的A-A向视图。图3是吊具与齿圈正火示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明 第一步，制作模具。如图1、图2所示，大型薄壁齿圈变形后正火矫正专用模具，由内模5、垫块4、支撑 块1和联接螺栓3等组成。内模5为圆环形，在圆环形内模5的外表面设有12个支撑座6， 在每个支撑座6上分别通过螺栓7连接有垫块4，每个垫块4通过上下两个联接螺栓3均与 支撑块1连接在一起，联接螺栓3的头部陷入支撑块1内，在每个垫块4与支撑块1之间的 螺栓杆上安装三个螺母2，同时，在内模5的圆环状上表面上周向均布3个吊环8 ；在支撑块 1的下端外边缘焊接导向板9。第二步，调整模具。根据根据变形后的大型薄壁齿圈10的内径确定模具的外径，使模具的外径比变 形后大型薄壁齿圈10的内径大0 5mm，即模具的外径与变形后的大型薄壁齿圈10的内径 相等，或比变形后的大型薄壁齿圈10的内径稍大不超过5mm。如图2所示，具体步骤为a、 测量齿圈10内径确定模具外径尺寸；b、将联接螺栓3通过垫块4旋入内模根部，并将垫块 4与支撑块1之间的一个螺母2与垫块4靠紧，使联接螺栓3定位，再调节另两个螺母2使 支撑块6的位置达到所要求的尺寸。第三步，正火矫正。如图1、2、3所示，实现正火矫正的步骤如下
a、将变形后的大型薄壁齿圈10放在九点支撑的吊具11的料具lib上，通过吊具11的 吊杆Ila将齿圈10吊入加热炉中加热到Ac3以上30 50°C，齿圈10根据其材料的性质产 生热膨胀，使内外径涨大。齿圈10达到热平衡后，加热炉停电降温。。加热到材料相变温度 Ac3以上30 50°C，是指材料正火相变温度以上30 50°C。b、待加热炉温度降至600 450°C时，打开加热炉盖，将放置于料具lib上的加热 后的大型薄壁齿圈10吊出加热炉外，再将调整好的模具通过模具上的吊环8吊装放入齿圈 10的内孔中。由于齿圈10内径涨大，同时在模具导向板9的导向作用下，使模具很容易的
4装入齿圈10的内孔。C、将齿圈10置于空气中冷却，随着温度的下降，齿圈10内、外径开始收缩，而模具 处于冷态，强度高，不产生尺寸变化。齿圈10内壁先后不同时间紧贴模具的12个支撑块1， 在空气中冷至室温。齿圈10的塑性较好，齿圈10与专用模具的组合，采取空冷的方式，使 齿圈10的不规则变形得到了矫正。d、将冷却后的大型薄壁齿圈10同模具一并通过吊具11吊入加热炉中在 350士30°C下进行应力消除及热定型，稳定大型薄壁齿圈10的尺寸。去应力工序的温度相 对较高，除了消除应力以外，同时稳定齿圈矫正后的尺寸，达到热定型的目的。e、将去除应力和热定型后的大型薄壁齿圈10同模具一并通过吊具11吊出加热 炉，在空气中冷却至100 20°C，旋松紧贴支撑块1的螺母2，使模具处于松弛状态，轻松的 从大型薄壁齿圈10中吊出模具，完成大型薄壁齿圈的矫圆。内模5外圆周上的支撑座6不局限于12个，只要能起到支撑效果，设置为圆周均 布的8 16个支撑座6都可以。本发明还可以通过改变联接螺栓3的长度，以调整模具外圆尺寸，满足不同直径 齿圈的要求。
权利要求
一种大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法，其步骤为(A)制作模具所述模具包括内模(5)、垫块(4)、支撑块(1)和联接螺栓(3)，所述内模(5)为圆环形，在内模(5)的外圈分布有支撑座(6)，在所述支撑座(6)上连接有垫块(4)，所述垫块(4)通过联接螺栓(3)与支撑块(1)连接在一起，所述联接螺栓(3)头部陷入所述的支撑块(1)内，在所述垫块(4)与支撑块(1)之间的螺栓杆上安装有螺母(2)，在内模(5)的圆环形上端面上设有吊环(8)；(B)调整模具根据变形后的大型薄壁齿圈(10)的内径确定模具的外径，使模具的外径比变形后大型薄壁齿圈(10)的内径大0～5mm；(C)正火矫正(C1)将变形后的大型薄壁齿圈(10)通过吊具(11)吊入加热炉中加热，使大型薄壁齿圈(10)的内径胀大，待大型薄壁齿圈(10)达到热平衡后，将加热炉停电降温；(C2)待加热炉温度降至600～450℃时，将大型薄壁齿圈(10)吊出加热炉，再将调整好的模具通过吊环(8)吊装放入大型薄壁齿圈(10)的内孔中；(C3)将大型薄壁齿圈(10)置于空气中冷却，大型薄壁齿圈(10)内孔开始收缩，大型薄壁齿圈(10)内壁先后不同时间紧贴模具的支撑块(1)，直至冷却至室温；(C4)将冷却后的大型薄壁齿圈(10)同模具一并通过吊具(11)吊入加热炉中进行应力消除及热定型；(C5)将去除应力和热定型后的大型薄壁齿圈(10)同模具一并通过吊具(11)吊出加热炉，在空气中冷却，最后旋松螺母(2)，从大型薄壁齿圈(10)中吊出模具。
2.按照权利要求1所述的大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法，其特征在于所述步骤 (Cl)将大型薄壁齿圈(10)吊入加热炉中加热到Ac3以上30 50°C，其中Ac3是指加热时 先共析铁素体全部融入奥氏体的终了温度。
3.按照权利要求1所述的大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法，其特征在于，所述步骤 (C4)进行应力消除及热定型的温度为350士30°C。
4.按照权利要求1所述的大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法，其特征在于所述垫块 (4 )与支撑块(1)之间由两个联接螺栓(3 )连接起来。
5.按照权利要求1所述的大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法，其特征在于在所述支 撑块(1)的下端外边缘设有导向板(9)。
6.按照权利要求1所述的大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法，其特征在于所述的内 模(5)外圆周上均布有8 16个支撑座(6)。
7.按照权利要求1所述的大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法，其特征在于所述支撑 座(6)与垫块(4)之间通过螺栓(7)连接。
全文摘要
本发明公开了一种大型薄壁齿圈变形后正火矫正方法，通过制作模具、调整模具后，再进行四步的正火矫正1)将变形后的大型薄壁齿圈通过吊具吊入加热炉中加热，待大型薄壁齿圈达到热平衡后，将加热炉停电降温；2)待加热炉温度降至600～450℃时，将齿圈吊出加热炉，再将调整好的模具吊入大型薄壁齿圈的内孔中；3)将齿圈置于空气中冷却，齿圈内壁先后不同时间紧贴模具的支撑块，直至冷却至室温；4)将冷却后的齿圈同模具一并吊入加热炉中进行应力消除及热定型；5)将去除应力和热定型后的齿圈同模具一并吊出加热炉，在空气中冷却，最后从齿圈中吊出模具。本发明有效地矫正了大型薄壁齿圈的变形，避免了报废。
文档编号C21D1/28GK101906524SQ20101025385
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者仲博颖, 党军玲, 宗康伦, 赵芸 申请人:重庆齿轮箱有限责任公司