牙嵌强制锁住式差速器壳端面齿感应淬火

谢文，陆鹏

1.十堰天舒感应设备有限公司 湖北十堰 442002

2.四川建安工业有限责任公司 四川雅安 625000

1 差速器壳技术要求

某牙嵌强制锁住式差速器壳材料为40Cr钢，结构如图1所示，实体如图2所示。图1a中d与D结合齿部淬火，硬化层如图1b所示，淬火区在图2中红色方框内端面齿部，硬化层深：R1处≥1mm，A处3～9mm，B处≥1mm。

图1 技术要求

图2 差速器壳实体

2 感应器设计及调试

2.1 常规平面加热感应器

淬火工艺过程：零件上料→到达加热位置→零件旋转→感应器加热启动→加热到温→感应器加热停止→零件迅速到达喷水位置→喷水起动→喷水一定时间之后，喷水停止→零件到达下料位置→零件下料。

差速器壳属于平面类零件，根据产品技术要求，设计如图3所示的淬火感应器，具体设计参数见表1，调试参数见表2，淬硬层检测结果见表3。

图3 常规平面加热感应器

表1 常规平面加热感应器设计参数、工艺参数及检测结果

表2 调试参数

表3 检测结果（平面感应器取样结果）

注意事项：在感应器调整过程中，注意感应器底平面与零件端面间隙1.5～2mm，各处间隙均匀；定期清理有效加热面的氧化皮。

2.2 异形感应器

图4 异形感应器

从表3可以看出，常规平面加热感应器存在不足之处：R1处淬硬层深太浅，接近下限，由于齿高10mm，齿顶、齿根温差较大，若控制不注意，容易产生裂纹，故而设计如图4所示的异形感应器。异形感应器有效圈添加开口朝下的“∏”形导磁体，如图5所示。

图5 异形感应器有效圈

异形感应器具体设计参数见表4，调试参数见表5，淬硬层检测结果见表6。

表4 异形感应器设计参数

表5 工艺参数（异形感应器）

表6 检测结果（异形感应器调试）

注意事项：感应器调整过程中，注意感应器底平面与零件端面间隙1.5～2mm，各处间隙均匀；定期清理有效加热面的氧化皮。

不足之处：异形感应器对于零件吸引力较大，加热过程中将零件吸起会造成无法生产，因此需要将常规的孔轴配合式夹具（见图6）更换为气动卡盘装夹（见图7），这样就需要卡盘防水等级较高，同时需要对感应器有效圈强度进行加强，否则容易导致有效圈变形。

图6 常规的孔轴配合式夹具

图7 气动卡盘装夹零件

3 两种感应器方案优缺点

此类平面带有齿的零件淬火，需要谨慎对待。根据以上两种感应器设计、调试及检测结果，其优缺点对比见表7。

表7 两种感应器方案优缺点对比

4 结束语

根据两种淬火感应器对比，可见异形感应器的优点还是很明显的，虽然对夹具防水等级和感应器强度要求较高，但调试难度较小，感应器使用寿命较长，产品质量较高，对于批量生产可以优先选择。