汽车转向节的主销是经过连续冷拔处理的光滑圆柱体，在工作过程中要承受强烈的冲击载荷和拉伸作用，因此要求主销的表面具有高的硬度和良好的耐磨性，同时其心部要有一定的韧性。转向节主销在进行表面淬火后发生断裂，其断口平直。......
2023-08-18
汽车转向节球头支承-5.2.2实用技术
【摘要】：1.工作条件和技术要求图5-4所示为某汽车转向节用球头支承，要求其具有一定的强度和良好的耐磨性，同时有较高的疲劳强度，在工作过程中尺寸稳定、可承受一定的冲击作用，因此要求其进行表面淬火处理，以具有较高的硬度，来确保耐磨性，要求SR83mm球面、R14mm圆弧及74mm圆柱面均进行表面淬火，硬化区域连为一体，如图5-4所示。
1.工作条件和技术要求
图5-4所示为某汽车转向节用球头支承，要求其具有一定的强度和良好的耐磨性，同时有较高的疲劳强度，在工作过程中尺寸稳定、可承受一定的冲击作用，因此要求其进行表面淬火处理，以具有较高的硬度，来确保耐磨性，要求SR83mm球面、R14mm圆弧及ϕ74mm圆柱面均进行表面淬火，硬化区域连为一体，如图5-4所示。
2.球头支承机械加工工艺流程
选用的材料为45中碳钢，流程为:下料→模压锻造成形→完全退火→粗加工（包括车削、磨削等)→表面淬火→低温回火→校直→磨削加工→低温时效→检查→防锈包装。
3.球头支承的热处理工艺
材料选用45钢，表面淬火后硬度为48～58HRC，硬化层深度为3～6mm。考虑到零件淬火区域的横截面尺寸变化很大，为满足其硬化层深度的要求，要使用特殊结构的感应器，通常采用全淬火面同时加热淬火技术，所用感应器如图5-5所示。
中频感应淬火的工艺参数为:使用8kHz的中频电流，输出功率为140kW，零件的转速为150r/min，加热时间为5s，加热完毕全部同时入水冷却。该方法的缺点为操作不太方便。另外资料介绍，采用局部仿形感应器旋转加热淬火技术进行转向节的球头支承处理，效果不错，它克服了全淬火面同时加热淬火时，感应器操作不便和接触的零件表面容易烧伤的缺陷，其特点为两条轴线导线与零件的外形完全相仿，利用邻近效应的原理实现了零件的感应加热，具有结构简单、调整方便、淬火质量稳定和硬化层分布合理等优点。
图5-4 转向节的球头支承图和技术要求
图5-5 球头支承用同时加热感应器
4.热处理工艺分析与操作要点
1)根据球头支承的工作特点，其应使用专用模具锻造成形。球头支承具有比较复杂的结构，因此如何实现局部均匀的热处理是工艺制订过程中的关键问题，各种热处理工艺方法中能实现局部淬火处理的有盐浴淬火和中频感应淬火，比较二者的热处理特点可知，选用感应淬火技术能满足其硬度和硬化层深度的要求。
2)采用仿形感应器时应将需要表面淬火的全部面积包括在内，因为有效圈的直径越大则中频电流的密度越低，所以在不同截面处感应器与零件的间隙应不同，即直径小的位置间隙大，而直径大的位置间隙小，这样才能确保整个加热表面的温度一致，获得理想的硬度和硬化层深度等。
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2023-08-18
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