汽车零件加工不锈钢管的工艺路线分析

2020-05-31 11:59:59

以CA6140普通车床变速箱主轴为例，如图13-11。
(1)不锈钢管的工作条件和性能要求：
1)承受交变弯曲应力和扭转应力，有时承受冲击载荷；
2)主轴大端内锥孔和锥形外圆经常与卡盘和中心产生相对摩擦；
3)花键部分相对于齿轮滑动。
由于汽车加工的不锈钢管在滚动轴承中运动，316不锈钢管承受中等载荷、中等转速、装配精度要求和一定的冲击载荷，热处理的技术条件确定如下：整体调质硬度为200-230 HBS，显微组织为回火索氏体；内锥孔(莫氏6号锥度)硬度为HRC48，表层为回火屈氏体和3 ~ 5毫米内的少量回火马氏体；(3)外锥面(C面10616)和花键部(90x  80)的硬度为HRC52，显微组织为回火屈氏体和更回火马氏体
(2)选材根据上述工作条件和性能要求，选择汽车零件加工不锈钢管是可取的。如果强度和韧性要求不是很高，正火就足够了。如果强度和韧性要求较高，可在粗车后进行淬火和回火处理。淬火和回火不仅增加了强度，还增加了疲劳强度，这对主轴非常有利。这种钢便宜，可锻，可加工。虽然是淬透性差的不锈钢管，但主轴的应力沿截面从表面向中心逐渐减小，满足要求。
(3)工艺路线下材料-锻造-正火-机械粗加工-淬火-回火-机械半精加工(花键除外)-局部淬火、回火(锥孔和外锥)-粗磨(外圆、外锥和锥孔)-花键铣削、花键高频淬火、回火-精磨(外圆、外锥和锥孔)。
正火后得到硬度为170 ~ 230的HBS，便于机械加工，同时为调质处理准备了显微组织。
淬火和回火是为了提高主轴的316L不锈钢无缝管综合力学性能。为了起到淬火和回火的作用，可以在加工不锈钢管后进行布置。
内锥孔和外锥面可通过盐浴局部淬火和回火至所需硬度。花键可高频表面淬火，240 ~ 260回火，保证装配精度和耐磨性，消除内应力。
由于加工不锈钢管零件的直径和长度不同，应注意淬火操作方法，以减少变形。圆锥淬火和花键淬火分别进行，以减少变形。锥体淬火后，通过粗磨修正淬火变形，然后进行花键加工和淬火，最后通过精磨消除不锈钢管的变形。