陳 勝 梁 勇 徐 健

桂林福達(dá)股份有限公司 廣西 桂林 541199

圖1為某車型離合器減振盤示意圖,其材料為08鋼,厚度1.5mm。要求零件表面硬度 ≥620HV,有效硬化層深度0.07－0.15mm,平面度熱處理前要求 ≤0.1 mm、熱處理后要求≤0.3 mm,外觀要求為均勻一致的金黃色。零件加工工藝路線 ：沖壓—碳氮共滲淬火 —回火—拋丸—定型回火—浸油—裝配使用。減振盤碳氮共滲淬火后平面度達(dá)到0.8左右,定型回火后平面度0.5左右；另外發(fā)現(xiàn)定型回火后孔位置度發(fā)生變化,難以裝配。同時(shí)顏色黃藍(lán)相間,客戶不是很認(rèn)可。因此,有效控制變形和顏色成為是否正常投產(chǎn)的關(guān)鍵。

圖1 減振盤零件圖Fig.1 Plate of Clutch

1 減振盤熱處理原工藝

減振盤定型回火采用VKSE 4/1型低溫回火爐,回火溫度為170±10℃,保溫時(shí)間30－60分鐘；定型回火采用定型回火機(jī)(上、下工作底板內(nèi)置加熱管),將減振盤定型模架在設(shè)備上,待模具到達(dá)指定溫度370℃后將零件放入模具,然后直接加壓保持50－70秒后卸壓取出。由表1可見,原工藝生產(chǎn)的減振盤平面度、位置度、顏色均不合格,具體外觀見圖2(a)。

2 工藝分析及試驗(yàn)

2.1 影響平面度的因素

1)原工藝定型回火前進(jìn)行回火雖然提高零件塑性,防止定型加壓開裂；但同時(shí)也降低了相變塑性[1],使定型回火過程塑性變形困難,導(dǎo)致校平效果差。

2)溫度。溫度越高,平面度越好。將定型回火溫度提高到420℃(其他不變),平面度達(dá)到0.25,但表面硬度最低570HV,表面顏色為深藍(lán)、淺藍(lán)不一。

3)時(shí)間。定型回火時(shí)間越長,平面度越好,但當(dāng)時(shí)間超過120秒時(shí)平面度不再降低。定型回火時(shí)間120秒(其他不變),平面度0.35左右,表面硬度最低600HV,表面顏色為藍(lán)色。

2.2 影響孔位置度的因素 對比定型回火前后孔位置度發(fā)現(xiàn),孔分布圓直徑呈現(xiàn)減小趨勢,減小量在0.2－0.25左右。分析其原因?yàn)槎ㄐ突鼗疬^程直接加壓,沒有進(jìn)行預(yù)熱,導(dǎo)致零件難以熱漲,而定型回火后空冷,零件收縮,即沒有熱漲只有冷縮。

2.3 影響顏色的因素 定型回火后零件表面形成氧化膜,氧化膜厚度不同,顏色也就不同。

1)定型回火前的表面狀態(tài)。①定型回火前表面由清洗劑殘留形成堿斑的地方,氧化膜厚度增加,顏色也就不同。

②定型回火前表面呈現(xiàn)活化狀態(tài),氧化膜厚度增加,如拋丸比不拋丸氧化膜厚度增加。

2)溫度。溫度越高(時(shí)間不變),氧化膜越厚,顏色呈現(xiàn)明顯的變化規(guī)律。溫度從260℃到420℃,顏色分別呈黃白色、淺黃、金黃、微紅、藍(lán)色、淺藍(lán)、藍(lán)白色。

3)時(shí)間長短。定型回火時(shí)間越長,氧化膜越厚,但到達(dá)一定時(shí)間后氧化膜厚度基本不再隨時(shí)間增厚。

3 改進(jìn)措施

為解決變形和顏色問題,采取以下改進(jìn)措施：①取消定型回火前的回火工序,提高定型回火過程相變塑性能力,從而降低零件平面度。②定型回火增加預(yù)熱過程,即保證零件正常的熱漲,又避免淬火后脆性大導(dǎo)致開裂。③改進(jìn)模具結(jié)構(gòu),讓零件各部位盡量貼合模具,溫度均勻一致,從而顏色均勻一致。

圖2 原工藝外觀(a)及改進(jìn)后外觀(b)Fig.2 Appearance of original process(a)and appearance of improved process(b)

4 實(shí)施效果

改進(jìn)后工藝流程為：沖壓—碳氮共滲淬火 —拋丸—定型回火—浸油—裝配使用,定型回火工藝見表1,最終檢測表面硬度680－730HV,平面度0.05－0.15,顏色呈現(xiàn)均勻的金黃色(見圖2(b)),達(dá)到要求。另外取消回火,節(jié)省一道工序,可大大節(jié)約能耗。