花鍵零件經(jīng)過熱處理之后會出現(xiàn)軸向彎曲、齒向扭曲、齒形改變以及內(nèi)孔收縮等四種變形，變形控制不能僅僅依靠后期校正來實現(xiàn)，應該在毛坯組織、加工工藝以及淬火方案上進行預先考慮，如果毛坯有偏析或者殘余應力的話，在加熱和冷卻的時候各個部分的收縮就會不一樣，從而導致變形，粗加工之后可以安排去應力退火或者調(diào)質(zhì)處理，使內(nèi)部應力提前釋放出來，設(shè)計的時候要盡量少用尖角和突變的地方，臺階的地方要加好圓角。細長花鍵軸要考慮長徑比的影響，不能隨便平放堆疊。淬火的時候要注意控制介質(zhì)的溫度、攪拌的程度以及進入介質(zhì)的方向，防止出現(xiàn)一側(cè)過冷的情況，精度高的花鍵在熱處理之前不能一次性把所有的尺寸都做好，要留出磨削的空間。

一、毛坯組織和預處理要提前安排

花鍵件經(jīng)過熱處理之后發(fā)生形變，其中的原因一般都出現(xiàn)在毛坯階段。如果毛坯有偏析、殘余應力或者局部組織不同，在加熱和冷卻的時候各個部分的收縮不一樣就會出現(xiàn)問題，經(jīng)過粗加工之后就可以進行去應力退火或者調(diào)質(zhì)處理了，把內(nèi)應力提前釋放掉，比事后校正要方便很多。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計要避免冷卻速度差異

花鍵處如果有臺階、鍵槽、孔位或者較大的截面變化，在進行熱處理的時候各個部分的冷卻速度不一樣就會造成形變。設(shè)計階段要盡量少用尖角、突變直徑的地方，臺階的地方要加個合理的圓角，使熱量分布均勻一些。細長的花鍵軸要考慮長徑比造成的變形問題，如果控制不好后面再怎么處理也沒有用了。

三、裝夾方式要根據(jù)零件特點選擇

細長軸狀的花鍵不能隨便平鋪堆放，應該用垂直懸掛或者專用夾具等方式進行固定。內(nèi)花鍵零件要避免受到過大的夾緊力，在高溫的情況下容易出現(xiàn)孔口變圓或者局部收縮的情況。曾經(jīng)有人為了省事把一整批細長的東西直接放到爐子里面去，出來的結(jié)果是彎成了麻花狀，返工的成本要比使用夾具高很多。

四、升溫和淬火參數(shù)要逐步控制

升溫過快的話就會產(chǎn)生熱應力，根據(jù)材料以及大小的不同來選擇分段預熱的方式來使溫度平緩上升。淬火的時候要控制好介質(zhì)的溫度、攪拌的程度以及進入介質(zhì)的方向，防止出現(xiàn)一側(cè)冷卻不均的情況。細長件可以用壓淬、分級淬火等方法來減小變形的風險，盡管工藝比較復雜但是可以控制住變形量。

五、加工余量要為后續(xù)留出空間

精度要求高的花鍵在熱處理之前不能一次性加工到最后的尺寸，要留出磨削的空間。經(jīng)過熱處理之后要先檢驗跳動、齒向以及齒形，然后根據(jù)情況來選擇是否進行校直或者磨削，有的人為圖省事直接把零件加工好后再進行熱處理，但是由于變形后沒有可以修理的空間了，所以整批都報廢了。

總結(jié)

花鍵熱處理變形控制是一個系統(tǒng)工程，在毛坯、設(shè)計、裝夾、淬火、加工和檢測等各個階段都要做好相應的準備。不能寄希望于后期校正來彌補所有的錯誤，那樣的話會浪費很多時間，并且還會降低精度，控制好每一個環(huán)節(jié)，那么變形量就會小一些。本文由上隆自動化整理分享，選型或者使用中遇到的問題可以進行交流。