联合收割机内齿轮尺寸为φ315mm(外径)×φ268.2mm(内径)×36mm(宽度),材料为20CrMnTi钢,模数为4mm,技术要求为:热处理后大端面平面度<0.2mm;内孔圆度≤0.3mm;渗碳层深度0.9~1.3mm;齿轮部硬度为59~63HRC。
(1)原工艺过程及齿圈畸变问题
原工艺过程:粗加工→渗碳→精加工→二次加热淬火。热处理后内孔畸变大,内孔圆度在0.35~0.80mm之间,畸变超差。
(2)改进工艺及检验结果
改进齿轮材料:经主机厂同意,决定采用40Cr钢,先进行整体调质处理,保证齿轮心部硬度(强度),然后进行齿部的高频淬火,以保证畸变不超差。新的技术要求:齿坯调质硬度269~289HBW;齿轮高频加热淬火后淬硬层1~1.5mm;齿面硬度50~54HRC。
新工艺过程:齿坯粗加工→调质→精加工→高频淬火。检验结果:通过冷、热加工多次配合试验,调整内齿轮热处理前参数M值,经高频淬火后达到技术要求。采用40Cr钢进行高频淬火代替20CrMnTi渗碳淬火也降低了成本,经装车使用效果良好。
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