齿轮渗碳热处理工艺过程分析

日 期: 2017年4月 【摘要】本文选取本人在实习企业实践过程中齿轮渗碳热处理加工艺过程分析,对汽车变速箱齿轮进详细介绍。齿轮依靠自身的结构尺寸和材料强度承受外载荷的,这就对材料有较高强度韧性和耐磨性,渗碳热处理可以很好的解决这些问题。首先对齿轮在进行热处理前后做了分析,包括了清洗、防碳、渗碳、矫正、喷丸过程,然后再检测渗碳前后零件尺寸是否合格,进行数据表格分析(是否合格要在他规定的数据上下限范围内),所以一定得仔细精确的测量,出现异常及时反应,以免零件异常。
目录
引言 1
一、齿轮渗碳热处理前的准备 2
(一)零件齿轮的清洗 1
(二)涂布液进行防碳 2
(三)渗碳前零件的尺寸是否合格 3
二、齿轮渗碳热处理工艺过程 3
(一)齿轮进行渗碳的分析 1
(二)齿轮喷丸加工的过程 2
(三)零件进行防湿防锈的措施 3
三、现场5S和安全事故的措施 4
(一)现场是否存在安全隐患 1
(二)机器是否异常以及采取措施 2
(三)粉尘的处理和灼火实验 3
(四)QCDS改善措施 4
总结 5
致谢 6
参考文献7 引言
热处理这门技术在我们现实当中很少见相比于其他要冷门的多,但是你会发现他在我们生活当中却很重要也是必不可少的。它主要说的是金属在加热过程中的奥氏体转变,冷却过程中的珠光体、马氏体、贝氏体的转变,从而改变金属的结构性质达到我们想要的结果。
我实习的企业是丰田子公司主要生产的是汽车变速箱结构里的一些组装,而我所在的部门是热处理齿轮加工2系,我们主要负责齿轮渗碳后零件是否合格从而再到下一个部门,最后到组立部门那边完成变速箱的组装,哪怕是一个环节出现零件尺寸不良都会导致一个变速箱的报废成本是很高的,我们在加工、测量过程都会非常慎重注意,绝不让不良品流下去。
在测量时面对工件尺寸出现不良我们会反复测然后汇报领导,随后拿到我司的检查室作更详细全面的分析,才能流下去,所以整个过程我都
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会很仔细。
齿轮渗碳热处理前的准备
齿轮是能互相协作有齿的机械零件,它在机械传动及整个机械领域应用极为广泛,它的结构组成轮齿、齿槽、端面、法面等,其作用是改变传动力矩和运动方向。
如图11是平面齿轮用于两平行轴之间的传动,将一根轴的转动传递给另一根轴,实现减速、增速、变向和换向等动作。

图11 齿轮
(一)零件齿轮的清洗
我们会把渗碳前的零件放入清洗机清洗(有部门提供专门洗净液) ,确保工件表面没有油渍使某些部位能够涂布从而不影响下面的流程。

图12 清洗机
图12我部门的清洗流程,里面加入了特殊的清洗液它有每周每月跟换的频率并记录添加量和成本计算,每次换完后都要追踪效果,清洗机内固定齿轮时经常会出现工件脱落掉入机内会增加不良品的概率,公司规定掉落品等于不良品,因此要留心固定是否牢固,待工件清洗完目测其表面是否异常再进行下一步。
(二)涂布液进行防碳

图13 齿轮RRSUN工件
如图13所示就是清洗后的齿轮进行涂布防碳,这是完成品待至涂布液冷却凝固。涂布液是日本进口的成本很高,密封时是液体状态,凝固时非常的硬,进行作业时目测稠度要适中要时而搅拌以免凝固,更关键的是在齿轮RRSUN固定的涂布范围内其他地方均不能占有涂布液,否则进炉子烧出来后表面不良,再者涂布的地方也目测是否合格,不确定有专门的测量工具进行检查,避免不良品发生!
(三)渗碳前零件的尺寸是否合格
测量是非常精确重要的,每天在工件加工时我们也要取样品及时的检查工件是否合格,防止不良品流出。每个工件都有对应的小册子按上面的工件部位要求进行测量,表格上面会有工件数据的上下限,测的结果一定要在内反之迅速上报领导,测量工具也要十分的爱护,都是从日本进口的,所以测量是一件有趣而又慎重仔细的活,千万不能投机取巧给公司和个人带来损失和影响。
二、齿轮渗碳热处理工艺过程
(一)齿轮进行渗碳的分析
齿轮表面渗碳是将工件放入渗碳炉中进行高温加热,以增加工件的表层含碳量化学热处理工艺。渗碳工件的材料一般为低碳钢或者低碳合金钢(含碳量小于0.25%),而渗碳后齿轮表面的化学成分可接近高碳钢。齿轮渗碳后还要经过淬火以得到高的表面硬度、高的耐磨性和疲劳强度,改变原材料的内部组织结构,根据需要来加强或降低材料的机械性。
(二)齿轮喷丸加工的过程
渗碳后的工件还要返回到线上做进一步的矫正以及喷丸,其表面不能有钢丸在喷丸结束后及时清洗,使齿轮达到更好的预期效果。(如图21)

图21 齿轮喷丸
喷丸要求也很严格,首先得矫正齿轮轴的垂直度,如有NG需在工件上做好标识等待处理,如果NG次数过多立即进行工件全方位的测量。然后再进行喷丸。
喷丸主要是减少零件疲劳,提高寿命。就是将高速弹丸流喷射到工件齿轮表面,使它发生塑性变形,而形成一定厚度的强化层,强化层内形成较高的残余应力,由于齿轮表面压应力的存在,当齿轮承受载荷时可以抵消一部分拉应力,从而提高弹簧的疲劳强度。
(三)零件进行防湿防锈的措施
齿轮工件最容易生锈,使其内部结构发生变化,从而品质也会受到影响,公司信誉也会受到冲击,这就会使公司和员工带来不同程度的影响,因此防锈就必须做到位,防锈工件如图22所示。

图22 齿轮进行防锈工作
节假休息日最后一个班都会进行防湿防锈工作,金属品最容易上绣就会引起内部机构发生变化从而变成不良品,所以我们会进行喷防锈油等一些措施,用一些塑料袋使工件与空气隔绝。
如果防锈工作没做好,将会产生大量的工件生锈,就会让大量员工进行手修,用锉刀等工具进行除锈,这耗时耗力,而且质量也会有所影响,导致产品性能下降,因此做好防锈是我们每位员工应有的责任。
三、现场5S和安全事故的措施
(一)现场是否存在安全隐患
机械制造类是安全隐患最多的一所工程,因此公司十分注意这块,比如每个部门每天早上工作前我们都会做操活动筋骨结束后还要开会讨论安全和品质,劳保用品必须穿戴好,防止灾害发生。公司还会组织安全培训使所有员工都知道公司的安全隐患,每周星期二是公司的安全日每个部门都会开半个小时的安全强化,一旦出现安全灾害了,就会让公司员工到现场观看,就连进公司大门你就会看到一块屏幕上安全日第XX天。

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