轻薄轴承套圈淬火热处理工艺的制作方法

文档序号:14891066发布日期:2018-07-07 18:01阅读:472来源:国知局

本发明涉及轴承热处理工艺,确切的说轻薄轴承套圈淬火热处理工艺。



背景技术:

目前薄壁轴承套圈常规淬火加回火的热处理过程中,存在热处理膨胀量和变形量大的问题,因此在生产加工过程无形中需要增加加工留量,增加材料成本。



技术实现要素:

本发明发明目的:为克服现有技术存在的缺陷,本发明提供一种采用淬火模具固定轴承套圈,便于轴承套圈淬火形变量控制的轻薄轴承套圈淬火热处理工艺。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

一种轻薄轴承套圈淬火热处理工艺,按以下步骤进行:

先将薄壁轴承套圈预热,预热温度为780℃~820℃,预热时间为10~30min;之后将薄壁轴承套圈在碳势为0.4~0.8下加热,加热温度为830℃~860℃,加热时间为30~60min;将薄壁轴承套圈固定并周向上限制在淬火工装上,连同薄壁轴承套圈和淬火工装投入淬火液中淬火处理,淬火液温度为150℃~170℃,淬火时间为15~25min;冷却至室温后,淬火工装与薄壁轴承套圈分开;之后置于回火炉中在180℃~300℃回火100~180min。

通过采用上述技术方案,薄壁轴承在随淬火工装在周向上进行限制,从而实现对薄壁轴承的变形量有效控制,从而降低淬火失效率。

优选的,所述淬火工装包括圆环形主体,圆环形主体沿径向对半分割形成两瓣半圆环,两瓣半圆环配合有在两者沿径向开口拼合后锁紧连接的锁紧机构,两瓣所述半圆环的内圆周面设有套圈卡槽,套圈卡槽的两端贯通半圆环的周向端部,两瓣半圆环经套圈卡槽扣于薄壁轴承套圈外圆周侧上,后经锁紧机构锁紧两瓣半圆环,从而构成圆环形主体箍紧薄壁轴承套圈,套圈卡槽轴向中心位置凹设有沿套圈卡槽延伸的环形凹槽,薄壁轴承套圈的外圆周面部分悬空至环形凹槽处,在环形凹槽底部设有径向贯通半圆环的径向通孔,且两瓣所述半圆环的周向端部之间间隔设置。

通过采用上述技术方案,淬火工装采用径向对半分割设计,淬火工装的两个半圆环将薄壁轴承套圈抱紧,通过控制对薄壁轴承套圈抱紧的程度从而控制薄壁轴承套圈的形变量,套圈卡槽实现对轴承可靠的定位;采用径向箍紧的方式对薄壁轴承套圈固定,可以有效控制薄壁轴承套圈淬火过程中的胀大量、椭圆度、翘曲;淬火过程中,淬火液经径向通孔和两瓣所述半圆环的周向端部之间的间隔进入环形凹槽,环形凹槽便于淬火液与薄壁轴承套圈充分接触,从而保证薄壁轴承套圈淬火完全。

优选的,两瓣所述半圆环的周向端部之间呈间距可调节的间隔设置,且所述锁紧机构呈可控制两瓣所述半圆环周向端部之间间距的可调节式锁紧两瓣所述半圆环。

该结构设计下,通过控制两个半圆环周向端部拼合处间距从而更好的适应轴承套圈的外径,对相近尺寸轴承套圈通用的调整,避免相近尺寸不能互通的弊端。而且,间距可调节情况下,能够更好的控制轴承套圈淬火形变量。

优选的,所述锁紧机构包括有半圆环周向端部处径向延伸出的连接耳,在两瓣半圆环的两个周向端部处均设有连接耳,连接耳上设有螺栓连接孔,两瓣半圆环的同一侧连接耳配合有将两瓣半圆环的连接耳锁紧连接的螺栓/螺母组件。

该结构设计下,锁紧机构结构简单和可靠,拆装操作方便。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例轻薄轴承套圈淬火热处理工艺工艺图;

图2为本发明具体实施例淬火工装装配薄壁轴承套圈后的使用状态图;

图3为本发明具体实施例淬火工装立体图;

图4为本发明具体实施例淬火工装轴向视图;

图5为沿图4中a-a线剖切的剖视图。

具体实施方式

参见附图1~5,本发明公开的一种轻薄轴承套圈淬火热处理工艺。

实施例1;

先将薄壁轴承套圈预热,预热温度为780℃,预热时间为10min;之后将薄壁轴承套圈在碳势为0.4下加热,加热温度为830℃,加热时间为30min;将薄壁轴承套圈固定并周向上限制在淬火工装上,连同薄壁轴承套圈和淬火工装投入淬火液中淬火处理,淬火液温度为150℃,淬火时间为15min;冷却至室温后,淬火工装与薄壁轴承套圈分开;之后置于回火炉中在180℃回火100min。

实施例2;

先将薄壁轴承套圈预热,预热温度为800℃,预热时间为20min;之后将薄壁轴承套圈在碳势为0.6下加热,加热温度为840℃,加热时间为40min;将薄壁轴承套圈固定并周向上限制在淬火工装上,连同薄壁轴承套圈和淬火工装投入淬火液中淬火处理,淬火液温度为160℃,淬火时间为20min;冷却至室温后,淬火工装与薄壁轴承套圈分开;之后置于回火炉中在260℃回火130min。

实施例3;

先将薄壁轴承套圈预热,预热温度为820℃,预热时间为30min;之后将薄壁轴承套圈在碳势为0.8下加热,加热温度为850℃,加热时间为50min;将薄壁轴承套圈固定并周向上限制在淬火工装上,连同薄壁轴承套圈和淬火工装投入淬火液中淬火处理,淬火液温度为170℃,淬火时间为25min;冷却至室温后,淬火工装与薄壁轴承套圈分开;之后置于回火炉中在280℃回火180min。

实施例4;

先将薄壁轴承套圈预热,预热温度为800℃,预热时间为15min;之后将薄壁轴承套圈在碳势为0.7下加热,加热温度为850℃,加热时间为50min;将薄壁轴承套圈固定并周向上限制在淬火工装上,连同薄壁轴承套圈和淬火工装投入淬火液中淬火处理,淬火液温度为170℃,淬火时间为20min;冷却至室温后,淬火工装与薄壁轴承套圈分开;之后置于回火炉中在300℃回火100~180min。

实施例5;

先将薄壁轴承套圈预热,预热温度为800℃,预热时间为10min;之后将薄壁轴承套圈在碳势为0.8下加热,加热温度为860℃,加热时间为40min;将薄壁轴承套圈固定并周向上限制在淬火工装上,连同薄壁轴承套圈和淬火工装投入淬火液中淬火处理,淬火液温度为170℃,淬火时间为20min;冷却至室温后,淬火工装与薄壁轴承套圈分开;之后置于回火炉中在300℃回火130min。

其中上述各实施方式中所使用的淬火工装具体如下:所述淬火工装包括圆环形主体1,圆环形主体1沿径向对半分割形成两瓣半圆环11,两瓣半圆环11配合有在两者沿径向开口拼合后锁紧连接的锁紧机构2,两瓣所述半圆环11的内圆周面设有套圈卡槽111,套圈卡槽111的两端贯通半圆环11的周向端部11-1,两瓣半圆环11经套圈卡槽111扣于薄壁轴承套圈9外圆周侧上,后经锁紧机构2锁紧两瓣半圆环11,从而构成圆环形主体1箍紧薄壁轴承套圈9,套圈卡槽111轴向中心位置凹设有沿套圈卡槽111延伸的环形凹槽112,薄壁轴承套圈9的外圆周面部分悬空至环形凹槽112处,在环形凹槽112底部设有径向贯通半圆环11的径向通孔113,且两瓣所述半圆环11的周向端部之间间隔设置(形成间隔槽a)。淬火工装采用径向对半分割设计,淬火工装的两个半圆环将薄壁轴承套圈抱紧,通过控制对薄壁轴承套圈抱紧的程度从而控制薄壁轴承套圈的形变量,套圈卡槽实现对轴承可靠的定位;采用径向箍紧的方式对薄壁轴承套圈固定,可以有效控制薄壁轴承套圈淬火过程中的胀大量、椭圆度、翘曲;淬火过程中,淬火液经径向通孔和两瓣所述半圆环的周向端部之间的间隔进入环形凹槽,环形凹槽便于淬火液与薄壁轴承套圈充分接触,从而保证薄壁轴承套圈淬火完全。

两瓣所述半圆环11的周向端部之间呈间距可调节的间隔设置,且所述锁紧机构2呈可控制两瓣所述半圆环11周向端部11-1之间间距的可调节式锁紧两瓣所述半圆环11。所述锁紧机构2包括有半圆环11周向端部处径向延伸出的连接耳21,在两瓣半圆环11的两个周向端部处均设有连接耳21,连接耳21上设有螺栓连接孔211,两瓣半圆环11的同一侧连接耳配合有将两瓣半圆环11的连接耳21锁紧连接的螺栓/螺母组件;具体可为螺栓22穿过两瓣半圆环11上的连接耳21上螺栓连接孔,螺栓22的头部与其中一个连接耳抵触,螺栓22的螺杆端部旋入螺母23,螺母23与另一个连接耳抵触,从而实现将两瓣半环上的连接耳拉紧锁固。锁紧机构结构简单和可靠,拆装操作方便。通过控制两个半圆环周向端部拼合处间距从而更好的适应轴承套圈的外径,对相近尺寸轴承套圈通用的调整,避免相近尺寸不能互通的弊端。而且,间距可调节情况下,能够更好的控制轴承套圈淬火形变量。

上述各实施例中薄壁轴承套圈热处理形变情况如下表(薄壁轴承套圈外径为φ250mm):

由此可知:经本发明创造的淬火处理工艺下薄壁轴承套圈的椭圆度、涨大量和翘曲得到明显改善;减少薄壁轴承套圈因为热处理变形所导致报废,从而提高材料利用率,在所有失效件中属于此类情况的比例由原来的30%下降为5%。

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