1.一种渗碳齿轮脉动压力淬火工装,其特征是:包括外底座(1)和压环(6)和顶杆(8),外底座(1)内安装芯模;所述芯模包括内底座(2)、多个滑块(3),所述的内底座(2)中心处设有一个阶梯孔,阶梯孔上大下小;所述的多个滑块(3)沿圆周方向均匀布置在阶梯孔的台阶面上,围成一个凹模,凹模中心孔顶部为圆锥形,下部为圆形的阶梯孔;滑块(3)通过滑动螺栓(5)与内底座(2)连接,滑动螺栓(5)中部的滑动部(51)置于内底座(2)侧壁的螺栓孔内,滑动螺栓(5)的螺纹端(52)与滑块(3)连接,滑动螺栓(5)上套装有弹簧(4),弹簧(4)的两端分别连接内底座(2)和滑块(3);所述的压环(6)用于压紧齿轮;顶杆(8)底部为锥形,位于凹模正上方。
2.根据权利要求1所述的渗碳齿轮脉动压力淬火工装,其特征是:所述的压环(6)包括环形的内压环(61)和外压环(62),内压环(61)和外压环(62)同轴,内压环(61)位于外压环(62)和顶杆(8)之间。
3.根据权利要求2所述的渗碳齿轮脉动压力淬火工装,其特征是:所述外底座(1)顶面上多个凸起块(11)和两个起吊螺栓孔(12),多个凸起块(11)沿圆周方向均匀布置,位于外压环(62)的正下方;所述内底座(2)顶面上设有多个凸块(21),多个凸块(21)沿圆周方向均匀布置,用于支撑齿轮内孔处。
4.根据权利要求1所述的渗碳齿轮脉动压力淬火工装,其特征在于:所述滑块(3)外圆柱面上设有若干方形槽(32),方形槽(32)沿着滑块(3)的母线设置。
5.根据权利要求1所述的渗碳齿轮脉动压力淬火工装,其特征在于:所述滑块(3)采用20cr2ni4a合金钢制成,滑块(3)基体硬度为43hrc,滑块(3)表面的硬度≥59hrc;所述滑块(3)顶部的锥面的精度高于it6级,粗糙度≤ra0.8;所述滑动螺栓(5)采用合金钢制成,滑动螺栓(5)的硬度为43hrc;所述顶杆(8)采用中碳合金钢制成,顶杆(8)的硬度为32hrc,顶杆(8)底部的锥面经过感应淬火处理,硬度≥56hrc;所述顶杆(8)底部的锥面经过磨削处理,精度高于it6级,粗糙度≤ra0.8。
6.根据权利要求2所述的渗碳齿轮脉动压力淬火工装,其特征在于:所述内压环(61)底面上设有多个方形槽,方形槽贯穿内压环(61),多个方形槽沿圆周方向均匀布置;内压环(61)中部位开设有多个圆孔(63),多个圆孔位于同一水平面内,且沿圆周方向均匀布置;内压环(61)的顶部设有多个用于与淬火机床的油压机连接的螺纹孔。
7.根据权利要求2所述的渗碳齿轮脉动压力淬火工装,其特征在于:所述外压环(62)底面上设有多个方形槽,方形槽贯穿外压环(62),多个方形槽沿圆周方向均匀布置;外压环(62)中部位开设有多个圆孔(64),多个圆孔位于同一水平面内,且沿圆周方向均匀布置,外压环(62)的顶部设有多个用于与淬火机床的油压机连接的螺纹孔。
8.一种利用权利要求1-7中任一权利要求所述的渗碳齿的脉动压力淬火工装的渗碳齿轮脉动压力淬火工艺,包括如下加工步骤:
1)对齿轮渗碳处理,渗碳处理时,齿轮装炉方式为单层平放;
2)先将渗碳齿轮的脉动压力淬火工装安装在格里森淬火压床上,将顶杆、内压环和外压环分别与格里森淬火压床三个独立的油压机连接;然后设置机床压淬参数;
3)先将齿轮加热至800-820℃并保温40-90min,取出红热状态齿轮套入芯模,启动压床,喷油淬火;渗碳齿轮的脉动压力淬火工装的顶杆(8)和滑块(3)作用,限对齿轮的内孔定位;内压环(61)作用于齿轮内孔上端面,矫正齿轮内孔处的平面度;外压环(62)作用于齿轮齿部上端面,矫正齿轮齿部的平面度;
4)渗碳齿轮的脉动压力淬火工装和齿轮冷却后,将渗碳齿轮的脉动压力淬火工装从淬火压床取出,并将齿轮从芯模上取出,采用水喷砂的方式去除油污后转精加工。
9.根据权利要求8所述的渗碳齿轮脉动压力淬火工艺,步骤2)中,机床压淬的具体参数为:施加于顶杆的压力7200lbs,恒压;施加于内压环的压力4800lbs、脉动频率20hz;施加于外压环的压力7200lbs、脉动频率20hz;保压时间为1min;油流量为1041l.min。
10.根据权利要求8所述的碳齿轮脉动压力淬火工艺,步骤3)中内压环(61)和外压环(62)对齿轮的施压起始时间相同。