轉向節內孔橢圓解決方案

摘要：轉向節機構不對稱，導致機加工后內徑尺寸橢圓變差大；通過退火處理，消除毛坯鑄造應力，達到工件綜合性能及尺寸要求。

關鍵詞：轉向節內孔橢圓 解決

1 問題描述

轉向節材料：QT450-10，表面噴丸強化處理。現加工工藝為：如圖1示：鏜φ82-0.078mm內孔，再以內孔定位，套車外徑。問題點：鏜孔完成后，內孔尺寸合格，橢圓0.01mm，套車后測量內孔尺寸，橢圓0.03-0.045mm。為便于查找變差點和數據分析，在內孔的內外側和垂直方向上分為4個部位，對稱方向上的8點作為測量內徑的測量點，分別為A、B、C、D。見示意圖2。

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

通過表1數據和折線圖顯示，尺寸主要變差點在B部位，且左右件變差部位一致。

2 原因分析

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

2.2 結構分析：見圖3、圖4所示，鑄造結構工藝性分析，Y—Y方向結構不對稱；單邊加工量4.5-5.5mm，加工量大。

根據以上現狀分析，由于鑄件結構不對稱，鑄造過程中，各部分的冷卻速度不同，在同一時期內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，因而產生熱應力。經切削加工后，應力釋放，是造成內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，對鑄造毛坯進行退火處理，成功解決了這個問題。

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4-6小時保溫，隨爐緩慢冷卻至250-300℃出爐空冷。見圖5

4 試驗結果

4.1 對退火后的工件進行機加工：鏜孔、套車外圓后，檢測內孔尺寸，見表2。數據表明，工件通過退火處理，橢圓明顯減小。

4.2 金相分析：對退火后的轉向節進行金相分析，組織如圖示，基體組織：鐵素體，珠光體≤25％，符合產品要求。

浸蝕方法：4％硝酸酒精溶液。

5 結論

生產實踐證明，球墨鑄鐵轉向節經退火處理后再進行機械加工，有效的控制了工件的加工應力，橢圓明顯減小，且基體組織合格，保證了產品品質。

參考文獻：

[1]國家鋼鐵產品質量監督檢驗中心.金屬材料金相熱處理標準匯編.中國標準出版社.GB9441-88.球墨鑄鐵金相檢驗P268.

[2]王俊昌，王蓉聲.工程材料及機械制造基礎.機械工業出版社.