轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)孔橢圓解決方案

顧　飛

摘要：轉(zhuǎn)向節(jié)機(jī)構(gòu)不對(duì)稱，導(dǎo)致機(jī)加工后內(nèi)徑尺寸橢圓變差大；通過退火處理，消除毛坯鑄造應(yīng)力，達(dá)到工件綜合性能及尺寸要求。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)孔橢圓 解決

1 問題描述

轉(zhuǎn)向節(jié)材料：QT450-10，表面噴丸強(qiáng)化處理?，F(xiàn)加工工藝為：如圖1示：鏜φ82-0.078mm內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位，套車外徑。問題點(diǎn)：鏜孔完成后，內(nèi)孔尺寸合格，橢圓0.01mm，套車后測(cè)量?jī)?nèi)孔尺寸，橢圓0.03-0.045mm。為便于查找變差點(diǎn)和數(shù)據(jù)分析，在內(nèi)孔的內(nèi)外側(cè)和垂直方向上分為4個(gè)部位，對(duì)稱方向上的8點(diǎn)作為測(cè)量?jī)?nèi)徑的測(cè)量點(diǎn)，分別為A、B、C、D。見示意圖2。

抽取5套（左右各5件），使用測(cè)量工具：內(nèi)徑千分表，精度：0.001。尺寸見表1。

通過表1數(shù)據(jù)和折線圖顯示，尺寸主要變差點(diǎn)在B部位，且左右件變差部位一致。

2 原因分析

2.1 化學(xué)成分及金相分析：檢測(cè)工件化學(xué)成分：C：3.8％，Si：2.6％，Mn：0.28％，P：0.03％，S：0.03％，Mg：0.03％化學(xué)成分符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。金相分析：如圖，基體組織：鐵素體，珠光體≤25％，符合產(chǎn)品要求。浸蝕方法：4％硝酸酒精溶液。

2.2 結(jié)構(gòu)分析：見圖3、圖4所示，鑄造結(jié)構(gòu)工藝性分析，Y—Y方向結(jié)構(gòu)不對(duì)稱；單邊加工量4.5-5.5mm，加工量大。

根據(jù)以上現(xiàn)狀分析，由于鑄件結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，鑄造過程中，各部分的冷卻速度不同，在同一時(shí)期內(nèi)鑄件各部分的收縮不一致。但鑄件各部分彼此相連，互相制約，不能自由收縮，因而產(chǎn)生熱應(yīng)力。經(jīng)切削加工后，應(yīng)力釋放，是造成內(nèi)孔橢圓變差的主要原因。為解決橢圓大的問題，通過熱處理方式，對(duì)鑄造毛坯進(jìn)行退火處理，成功解決了這個(gè)問題。

3 熱處理工藝

將工件隨爐緩慢加熱到Ac1以下的溫度，約600±10℃，經(jīng)4-6小時(shí)保溫，隨爐緩慢冷卻至250-300℃出爐空冷。見圖5

4 試驗(yàn)結(jié)果

4.1 對(duì)退火后的工件進(jìn)行機(jī)加工：鏜孔、套車外圓后，檢測(cè)內(nèi)孔尺寸，見表2。數(shù)據(jù)表明，工件通過退火處理，橢圓明顯減小。

4.2 金相分析：對(duì)退火后的轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行金相分析，組織如圖示，基體組織：鐵素體，珠光體≤25％，符合產(chǎn)品要求。

浸蝕方法：4％硝酸酒精溶液。

5 結(jié)論

生產(chǎn)實(shí)踐證明，球墨鑄鐵轉(zhuǎn)向節(jié)經(jīng)退火處理后再進(jìn)行機(jī)械加工，有效的控制了工件的加工應(yīng)力，橢圓明顯減小，且基體組織合格，保證了產(chǎn)品品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心.金屬材料金相熱處理標(biāo)準(zhǔn)匯編.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.GB9441-88.球墨鑄鐵金相檢驗(yàn)P268.

[2]王俊昌，王蓉聲.工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社.