[发明专利]一种汽车转向器齿轮用挡圈热处理方法及其夹具

说明书

本发明公开了一种汽车转向器齿轮用挡圈热处理方法及其夹具，效率高，质量稳定可靠。夹具包括串杆，串杆的一端设置定位头，串杆的另一端设置螺纹，并螺纹配合有螺母，串杆的头部与螺母之间套有上衬管、下衬管，上衬管、下衬管之间形成挡圈的串接定位空间；串杆、定位头、螺母、上衬管、下衬管的材料采用无磁钢。热处理方法包括：用夹具装夹挡圈，并安装在数控淬火机床内；通过感应加热，对夹具上所有挡圈进行整体式喷水淬火、回火，挡圈的回火硬度根据调整电参数与热参数的大小进行控制；在淬火、回火过程中，数控淬火机床驱动夹具旋转，使挡圈的各部分被均匀喷水、加热，数控淬火机床驱动夹具轴向往复运动，使所有挡圈均被喷水、加热。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，特别是涉及一种汽车转向器齿轮用挡圈热处理方法及其夹具。

背景技术

随着乘用车市场的不断扩大，人们对汽车质量提升要求也越发迫切，汽车转向器异响是判定汽车质量优劣的重要指标，而汽车转向器齿轮总成在颠簸路面或原地换向使用中，齿轮与轴承铆接松动，造成齿轮轴向窜动的金属撞击声是转向器异响的主要因素，而挡圈加工质量直接影响轴承的紧固与否，直接影响转向异响。挡圈强度、硬度不够，一旦变形与松动必定造成转向器异响。

挡圈的功能就是紧固轴承不产生轴向窜动，挡圈是紧贴轴承内圈端面径向铆接在齿轮挡圈槽上的。目前，汽车转向器齿轮用挡圈材料选用的是45钢或者20钢，加工方法有：不进行热处理，保持原材料金相组织状态，机加完成后直接使用，或者按常规方法调质热处理，这两种情况存在以下缺陷：

直接用原材料，不再热处理，硬度140HBW左右，硬度较低，强度低，易变形，挡圈松动，不能起到阻挡齿轮窜动的作用，造成转向器异响或转向安全事故。

常规调质方式采用周期式热处理炉，底装料炉，或盐浴炉或箱式炉，存在装夹不方便、硬度不均匀、变形大、效率低的问题。其生产节拍：7小时/炉，2000件/炉，4.7件/分。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车转向器齿轮用挡圈热处理方法及其夹具，效率高，质量稳定可靠。

本发明的目的是这样实现的：

一种汽车转向器齿轮用挡圈热处理用夹具，包括串杆，所述串杆的一端设置定位头，所述串杆的另一端设置螺纹，并螺纹配合有螺母，串杆的头部与螺母之间套有上衬管、下衬管，上衬管、下衬管之间形成挡圈的串接定位空间；所述串杆、定位头、螺母、上衬管、下衬管的材料采用无磁钢。

优选地，还包括数控淬火机床的上顶尖、下顶尖，所述串杆的两端分别设置顶尖孔，用于与上顶尖、下顶尖配合定位。

优选地，采用螺栓的螺杆作为串杆，螺栓的头部作为定位头。

优选地，所述夹具的材料采用1Cr18Ni9Ti。

一种汽车转向器齿轮用挡圈热处理方法，包括：

用夹具装夹挡圈，并将夹具安装在数控淬火机床内；

通过感应加热，对夹具上所有挡圈进行整体式喷水淬火、回火，挡圈的回火硬度根据调整电参数与热参数的大小进行控制；

在淬火、回火过程中，数控淬火机床驱动夹具旋转，使挡圈的各部分被均匀喷水、加热，数控淬火机床驱动夹具轴向往复运动，使所有挡圈均被喷水、加热。

优选地，感应加热的频率为100－400KHz，淬火温度为850－900℃，回火温度为550－600℃。

优选地，淬火金相组织级别控制在3－7级。

优选地，挡圈的材料选择45钢或20钢。

优选地，夹具旋转的转速为100－150转/分。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：