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大尺寸齿圈压力校圆工艺

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大尺寸齿圈零件在热处理时容易产生变形，常规工艺为采用淬火

压进行限行淬火，可以一定程度上保证尺寸要求，但压淬后合格率

仍难保证100%,通过重新压淬等返修方法也难以使零件全部合格,

必须考虑其他方法解决部分零件尺寸超差的问题。我公司生产的一类

齿圈类零件，零件尺寸如图1所示。

零件热处理工艺为渗碳淬火，为保证零件变形要求，通过淬火压

在模具内完成最终淬火。零件设计图样各齿轮参数尺寸要求如表1

所示。

表1齿轮参数要求

参数内齿小径内齿跨棒距外花键大经外花健跨棒距

尺寸要求/mm2I9.O-219.25217.24~217.34260.48~260.80264.55~264.67

圆变动量要求/mm0.150.100.320.12

经试验，压淬后零件内齿跨棒距难以稳定的满足设计要求，由于

使用的模具为常规的内涨式模具，再加上零件内应力及压模精度等问

题，压淬后的零件尺寸不太稳定，主要是内齿跨棒距变动量超差较为

频繁。经多轮试验不同的压淬工艺参数，如调整扩张压力、淬火时

间、淬火温度、增加压力加载脉冲等方式，零件的合格率一直不到

60%。经多方考察研究，决定采用压力校圆的方法，校正变动量超

差的零件。下面为压力校圆试验过程及结果。

1.试脸零件

(1)零件加工状态

取3件零件作为试验零件，别编号「〜3零件，其机加工过程

为：精车端面一插内齿一拉外花键；零件热处理工艺为：多用炉渗

碳，「、2零件为串放备料渗碳直接淬火后进行低温回火，3*零件热

处理方式为多用炉平放备料渗碳正火后，在淬火压床限形淬后进行低

温回火。

(2)检测试验零件尺寸

为保证试验过程准确，对试验的每件零件的热处理前尺寸、热处

理后尺寸的控制尺寸分别作对应6个点的测量，因测量数据较多，

本文中只记录6个检测值所反映出的圆变动量。具体结果如表2所

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表2检测值

内齿小径内齿跨棒距外齿大经外齿跨棒距

零件号备注

热处理前实测变动量/mm

10.020.050.020.15

20.050.030.050.06

30.050.020.070.03

热处理后实;则变动量/mm

11.981.741.402.00直接淬火

21.521.301.961.56直接淬火

30.200.190.200.14限行淬火

由表2中测量结果可知，热处理前零件变形基本都在0.10mm

以内。经热处理后，特别是直接淬火的零件变形较大，尤其直径方向

的变动量超过了1.0mm,压淬工艺的零件变动量也达到了

0.20mm,超过了设计要求的0.15mm。

2.试验过程

(1)试验原理

人工将零件竖直放置在校直机的工作台上，利用校直机压头将一

定的压力作用在