同步器结合齿轮的渗碳组合工装及热处理方法与流程

本发明属于金属热处理技术领域，尤其是涉及一种同步器结合齿轮的渗碳组合工装及热处理方法。

背景技术：

同步器中的结合齿轮是一种薄壁件，薄壁件在经过热处理后最大的问题是薄壁件的平面容易发生扭曲变形，目前对同步器中的结合齿轮的热处理采用的是渗碳淬火，设备可选用箱式渗碳炉或连续渗碳生产线进行，其装炉方式可选用挂装方式或单件平装方式。但对于图1所示的工件，其渗碳淬火后的变形长期以来都是很严重的问题，热处理后工件的平面度都是超差严重，严重时平面度会超过0.30以上，对于以上情况通过调整热处理参数后效果并不明显。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种同步器结合齿轮的渗碳组合工装及热处理方法，以解决结合齿轮淬火后的热变形问题，提高成品的精度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

同步器结合齿轮的渗碳组合工装，包括主底板、平盘、定位支架、平托垫、平压垫；

所述平盘设置至少一个，所述主底板和各个平盘由下至上依次平行排列，并且至少通过一个立柱相连；

一个平盘上垂直设置有多个定位支架，多个定位支架在平盘上横向或者竖向交错排列，每个定位支架的下部分别可拆卸安装有平托垫，所述平托垫的下表面与平盘的上表面接触，每个定位支架的上部可拆卸安装有平压垫，所述平压垫和平托垫之间由下至上能放置至少一个结合齿轮，平压垫的下表面与最上边的结合齿轮的上表面接触。

进一步的，所述平托垫和平压垫均为圆环形，平托垫和平压垫的内圈均与定位支架同心间隙配合，平托垫和平压垫的内径均与结合齿轮的内径相同，平托垫和平压垫的外径均小于结合齿轮的外径。

进一步的，所述平托垫和平压垫的厚度均为16mm。

再进一步的，所述结合齿轮的轮辐上沿圆周方向开有多个减重孔，所述平托垫和平压垫的一侧分别设有与减重孔相匹配安装的第一定位块；

所述平托垫和平压垫的另一侧分别设有至少一个第二定位块，平盘的加强筋上设有与第二定位块相匹配的定位槽。

进一步的，每两个平盘之间的立柱上分别套有套筒。

一种利用该同步器结合齿轮的渗碳组合工装并对装入的结合齿轮进行热处理的方法，将装好同步器结合齿轮的渗碳组合工装放入渗碳连续生产线进行热处理，具体包括以下步骤：

(1)将所述定位支架底端放入平盘定位孔内，将平托垫中心贯穿定位支架且平放在平盘上，然后再将结合齿轮定向放在平托垫上且与平托垫的上表面接触，在最上层的结合齿轮上方在放一平压垫；

(2)将步骤(1)中装好料的所述渗碳组合工装放入渗碳连续生产线的脱脂炉中进行预热、脱脂；

(3)放入主炉进行渗碳；

(4)渗碳后对所述传动结合齿轮进行淬火；

(5)利用清洗机进行清洗；

(6)放入回火炉中回火；

(7)卸料。

进一步的，每25分钟将一个渗碳组合工装放入所述渗碳连续生产线，预热温度为360-380℃，渗碳温度为870-880℃，碳势0.95-1.0，淬火温度为800-810℃，淬火时间为8-10分钟，回火温度为160-170℃。

进一步的，所述平压垫或平托垫与结合齿轮的端面接触，平压垫或平托垫的材料为耐热材料，其平面度在0.04之内。

进一步的，包括四个平盘，其中三个平盘的每个平盘上分别设有13个定位支架，每个定位支架上分别安装有13件结合齿轮，最上层结合齿轮的上部还安装有一平盘。

相对于现有技术，本发明所述的同步器结合齿轮的渗碳组合工装及热处理方法具有以下优势：

本发明所述的渗碳组合工装及热处理方法通过将工件以圆心定位叠加平放后在最下方放一个加厚平垫，在最上方放一个点加厚平垫，以固定位置、固定方向、固定个数方式来装载工件，执行合理的渗碳温度和淬火温度等工艺参数，使得工件在保证整体渗碳层均匀，金相组织良好的情况下，有效的减弱工件渗碳淬火后的平面变形量，从而提高了该类型工件的成品精度，且所述渗碳组合工装长期使用后效果良好。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的结合齿轮的主视图；

图2为本发明实施例所述的同步器结合齿轮渗碳组合工装整体结构示意图；

图3为本发明实施例所述的结合齿轮装配到定位支架后的剖视图；

图4为本发明实施例所述的平盘及结合齿轮装载位置结构示意图；

图5为本发明实施例所述的平托垫或平压垫与结合齿轮接触的一侧面结构示意图；

图6为本发明实施例所述的平托垫或平压垫与平盘接触的一侧面结构示意图。

附图标记说明：

1-主底板；2-平盘；201-定位槽；202-定位孔；203-加强筋；3-定位支架；4-平托垫；5-平压垫；6-结合齿轮；601-减重孔；7-套筒；8-立柱；9-第一定位块；10-第二定位块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2-4所示，同步器结合齿轮的渗碳组合工装，包括主底板1、平盘2、定位支架3、平托垫4、平压垫5；

所述平盘2设置至少一个，所述主底板1和各个平盘2由下至上依次平行排列，并且至少通过一个立柱8相连，每两个平盘2之间的立柱上分别套有套筒7；

一个平盘2上垂直设置有多个定位支架3，多个定位支架3在平盘2上横向或者竖向交错排列，每个定位支架3的下部分别可拆卸安装有平托垫4，所述平托垫4的下表面与平盘2的上表面接触，每个定位支架3的上部可拆卸安装有平压垫5，所述平压垫5和平托垫4之间由下至上能放置至少一个结合齿轮6，平压垫5的下表面与最上边的结合齿轮6的上表面接触。

如图1、图5和图6所示，所述平托垫4和平压垫5均为圆环形，平托垫4和平压垫5的内圈均与定位支架3同心间隙配合，平托垫4和平压垫5的内径均与结合齿轮6的内径相同，平托垫4和平压垫5的外径均小于结合齿轮6的外径；所述平托垫4和平压垫5的厚度均为16mm；所述结合齿轮6的轮辐上沿圆周方向开有多个减重孔601，所述平托垫4和平压垫5的一侧分别设有与减重孔601相匹配安装的第一定位块9；所述平托垫4和平压垫5的另一侧分别设有至少一个第二定位块10，平盘的加强筋203上设有与第二定位块10相匹配的定位槽201。

同步器结合齿轮的渗碳组合工装并对装入的结合齿轮进行热处理的方法，将装好同步器结合齿轮6的渗碳组合工装放入渗碳连续生产线进行热处理，具体包括以下步骤：

(1)将所述定位支架3底端放入平盘2定位孔202内，将平托垫4中心贯穿定位支架3且平放在平盘2上，然后再将结合齿轮6定向放在平托垫4上且与平托垫4的上表面接触，在最上层的结合齿轮6上方在放一平压垫5；

(2)将步骤(1)中装好料的所述渗碳组合工装放入渗碳连续生产线的脱脂炉中进行预热、脱脂；

(3)放入主炉进行渗碳；

(4)渗碳后对所述传动结合齿轮6进行淬火；

(5)利用清洗机进行清洗；

(6)放入回火炉中回火；

(7)卸料。

其中，每25分钟将一个渗碳组合工装放入所述渗碳连续生产线，预热温度为360-380℃，渗碳温度为870-880℃，碳势0.95-1.0，淬火温度为800-810℃，淬火时间为8-10分钟，回火温度为160-170℃。

所述平压垫5或平托垫4与结合齿轮6的端面接触，平压垫5或平托垫4的材料为耐热材料，其平面度在0.04之内。

本装置包括四个平盘2，其中三个平盘2的每个平盘2上分别设有13个定位支架3，每个定位支架3上分别安装有13件结合齿轮6，最上层结合齿轮6的上部还安装有一平盘2。

本发明的结合齿轮6的材料为16MnCr5H，采用该方法加工后的传动结合齿6的金相结果：工件表面硬度HRC58-62，有效硬化层控制在0.35-0.55之间，马氏体及残奥1-3级、碳化物1-4级、心部铁素体1-5级，热处理后工件平面控制在0.05之内，工件圆度在0.05之内。

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