孔軸用彈性擋圈變形或斷裂失效分析

　　摘　要：針對孔軸用彈性擋圈變形或斷裂現象，分析了產生這些狀況的數種原因，并提出了改善措施。

　　關鍵詞：孔軸用彈性擋圈；變形或斷裂；失效分析

　　0　引言
　　根據彈性擋圈變形失效的狀況，一般可分為：擋圈沒有經過熱處理；偏心尺寸c走了下極限或偏??；熱處理過程中沒有淬硬或硬度低等。下面就對一些失效原因進行簡要分析，以利于對它們的控制和改善。

　　1.1擋圈沒有經過熱處理
　　按標準制造彈性擋圈的原材料一般為65Mn彈簧鋼，該材料一般都要經過淬火、回火處理后，才會有合適的硬度和彈性指標。在熱處理過程中，如加工現場管理不善，有時會出現擋圈拋落現象。操作人員如果誤將沒有熱處理的擋圈放入已經熱處理的箱中，使僅有原材料硬度的擋圈混入，這樣就會造成使用不良。
　　改善對策：嚴格執行工藝規程，加強現場管理，杜絕產品落地現象。
　　1.2偏心尺寸c走了下極限或偏小
　　在設計彈性擋圈落料模時，將偏心尺寸c取了下極限或者超過了下極限，造成擋圈的偏心尺寸小，不能產生足夠的彈力，影響擋圈的彈性指標。
　　改善措施：對模具設計參數進行適當調整，使偏心尺寸c在合理的范圍內，保證擋圈的彈性指標。
　　1.3熱處理過程中沒有淬硬或硬度低
　　熱處理過程造成彈性擋圈變形的缺陷通常有：擋圈沒有淬硬、硬度低或沒硬度等。它們在使用中往往手感比較容易感覺到，特別是硬度低或無硬度的擋圈更是如此，這里對擋圈無硬度的情況作一下重點分析。
　　擋圈熱處理淬火一般都采用的是網帶式淬火爐，由于網帶長時間經過高溫加熱和運行，會造成網帶的局部破損，個別擋圈會套在破損處。在淬火爐落料口處，擋圈會慢慢隨著網帶的運行到一定角度才能掉入淬火槽，而不是按規定時間迅速掉入淬火池。這樣造成擋圈套在落料口有短暫停留，沒有及時淬火，等到掉入淬火池時，由于擋圈的溫度已經降低，已經達不到正常的淬火溫度要求，從而導致擋圈的硬度很低或沒有硬度，造成擋圈彈性不良，從而失去了擋圈彈性的緊固固定作用。
　　改善對策：1）對于沒有淬硬的擋圈，可以通過采用檢查韌性的方法來判斷。在檢測擋圈淬火件時，如果擋圈沒有斷裂，可以用檢測硬度或金相分析的方法來進一步判斷是否淬硬，根據檢測情況進行返工處理；2）對于硬度低的擋圈，通過檢測硬度，可以重新進行淬火、回火的熱處理加工，達到需要的硬度要求；3）對于沒有硬度的擋圈，需要對擋圈進行全數選別處理，選別方式可以通過硬度測試或手工扳扭等方法來區分。在對不良件進行分析查出原因后，可以對這批產品進行重新淬火處理。另外，恢復設備使其正常。
　　2　斷裂失效原因分析
　　根據擋圈斷裂失效狀況一般是指：在裝配使用過程中，擋圈出現斷裂現象，導致裝配失效。
　　1）原材料不良
　　原材料有偏析、分層、外來夾雜物、硬度偏高等缺陷。使沖壓落料件出現裂邊、輕微撕裂等不良狀況，導致在熱處理加工中，產生熱處理淬火裂紋等不良導致使用斷裂。
　　改善措施：嚴把原材料采購關。選擇信譽好的鋼廠作為合格供應商，并需要鋼廠提供質量證明書。
　　2）熱處理加工不良
　　眾所周知，65Mn鋼在熱處理加工中有過熱和回火脆性傾向。如果在熱處理加工時，淬火爐爐溫因溫控器故障或其它人為因素造成跑溫，使加熱溫度沖高造成過熱加工，可能會使擋圈金相組織晶粒變粗，而回火后也不能細化晶粒，從而造成擋圈在使用時產生斷裂。另外，在擋圈回火時，可能采用了第一類回火脆性區250℃～400℃溫度范圍，使一些件產生了第一類回火脆性，從而降低了擋圈的韌性，使擋圈在使用時產生斷裂。關于淬火未回火的情況，還是一個現場管理問題。由于一些工位器具沒有清理干凈，或個別產品有落地現象，操作人員沒有完全按相關規定執行，將不良件誤放入已回火擋圈的工位器具里，這樣就有可能會產生淬火未回火的不良情況。
　　改善措施：（1）嚴格執行熱處理工藝規程，嚴禁在淬火時隨意拉高淬火溫度，防止擋圈過熱使金相組織晶粒變粗；（2）擋圈在回火工序中，盡量避免在回火脆性溫度區域進行回火處理，防止產生回火脆性。如果條件允許，可以考慮采用等溫淬火工藝來代替傳統的淬火回火工藝，提高擋圈的韌性，防止擋圈發生斷裂；（3）針對淬火未回火情況，應該在嚴格操作規程上下功夫，杜絕產品落地現象。如果遇到個別落地件，就一律作為報廢件處理和隔離。

　　3　結論
　　孔軸用擋圈的變形、斷裂失效狀況雖然可以從表面現象來進行一定判斷，但有時還會夾雜一些其它的原因，所以有時解決起來會比較棘手。這就需要我們在實踐中不斷總結經驗，揚長避短，盡量采用合理的工藝方法，避免擋圈產生這些失效現象，提高擋圈的裝配使用性能，滿足用戶需求。
　　參考文獻
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