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浅析优化小轴类烟草机械零件感应淬火工艺的措施

2021-04-30 141 上传者：管理员

摘要：针对烟草机械小轴类零件感应淬火后出现淬火软点和变形后校断的质量问题进行了分析，通过工装改进、参数优化的方式对其现有工艺进行了优化，解决了零件质量问题，并提出预防质量问题的方法。

关键词：
工艺优化
工装改进
感应淬火
烟草工业
烟草机械
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1、序言

感应淬火是一种重要的热处理方法，被广泛应用于传动零部件的局部表面强化，精确控制硬化层深度和显微组织，以提高其表面耐磨性及承载能力[1]。目前，感应淬火具有节能、快速、清洁、生产效率高等特点，对于同一种规格零件进行感应淬火，便于实现机械化、自动化操作和在线生产，因此广泛应用于机械制造业中[2]。

常德烟草机械有限责任公司主要生产卷烟机中的卷接机组部分，其组成大部分为传动类零件和部套。由于烟草机械零件小批量生产的特点[3]，为节约成本，直径在16mm以下且强度要求较低的小轴类零件采用感应淬火方式，但在实际生产中，发现部分小轴类零件在感应淬火后产生淬火软点和变形太大而校断的质量问题。本文针对该问题进行分析，通过工装改进、参数优化的方式对现有热处理工艺进行了优化，解决了零件的质量问题。

2、零件分析

烟草机械所用小轴类零件材料为GGr15钢，其化学成分见表1，符合技术规定。

选取一种典型零件结构，其长径比大，如图1所示。

3、工艺改进与结果验证

3.1 感应圈改进

原有φ20mm连续感应器喷水孔径为φ2mm，孔间距为6mm，淬火液喷水量过小，压力偏低，冷却能力不够；另外，喷水孔轴线与工件轴线夹角为45°，距零件加热部位太近，极大地影响了零件的加热均匀性。经与感应器制造厂商进行讨论后，对原连续喷水感应器结构进行优化改造如下。

1）将原感应器喷水孔孔径由φ2mm减小到φ1.5mm。

2）将相邻的喷水孔间距由原来的6mm减小到3mm。

3）将喷水孔轴线与工件轴线夹角由原来的45°减小到30°。

4）加大感应器喷水圈内部尺寸，增加喷水圈内部储水量。

对感应器结构改造后，增大了连续喷水感应器的喷水压力，满足了小轴类零件感应淬火冷却的需求，改善了零件感应淬火质量。改进后感应器结构如图2所示。

3.2 工艺改进