张宇庆

辽宁省抚顺市抚东机械厂 辽宁抚顺 113105

1 序言

随着科技的发展，一些传动机构的部分零件较以前的设计有所改进。部分零件采用薄壁的形式，这样的设计既可以减轻零件的重量，又可以减少零件传动中的功率损耗。但是，随之而来的问题就是为热处理过程增加了难度，例如，如何有效地控制淬火变形，保证后续机械加工的进行。

正如大家所知道的，机械零件在热处理过程中，由于组织应力和热应力的共同作用，极易产生各种形式的变形，而且零件的形状特点也易导致变形的产生。因此，要求从事热处理工作的技术人员在研究零件的变形时，必须充分考虑零件在热处理过程中组织转变的规律、零件的结构特点、工艺参数的选定、工装的选用及淬火设备[1]的使用情况等，找出影响变形的主要因素，并采取相应的措施，才能有效地减小或控制零件变形，以满足产品加工工艺的要求。

2 问题的提出

辽宁省抚顺市抚东机械厂生产的一薄壁齿轮，如图1所示。材料为20Cr2Ni4A钢[2]，其化学成分见表1。技术要求：渗碳层深度为1.3~1.6mm，表面硬度≥60HRC，心部硬度为35~49HRC，端面翘曲≤0.25mm，内孔圆度≤0.25mm。

在原淬火工艺方案中，虽然考虑到了零件由于形状特点，容易产生翘曲的实际问题，但是忽略了零件的薄壁特点，只采用内孔加装淬火芯轴，控制内孔的圆度变化。由于该齿轮属于薄壁类零件，零件的薄壁未能得到有效控制，导致零件的薄壁处尺寸增大，即薄壁最外端的尺寸增大，零件的尺寸加大了0.8~1.0mm，甚至个别零件的增大尺寸达到了1.5mm以上。……