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内球笼和外球笼统称为球笼，被称作“等速万向节”，是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到两个前车轮，驱动轿车高速行驶。而钟形壳是汽车用等速万向节至关重要的零件之一，它主要由工作部分和联结部分组成，工作部分由内球面及若干沟道组成，联结部分由柄部的台阶面、外花键和外螺纹等组成。

 

在工作过程中，外花键柄部主要承受车辆启动和制动时的扭矩及一定的弯曲载荷，有时还要承受车辆启动和制动时因突然加速和减速所产生的冲击载荷。故其外花键柄部受到的应力主要为弯曲加扭转应力。内腔沟道表面则要承受传动轴传递扭矩时沿周向产生的钢球挤压，以及车辆在转向过程中钢球沿沟道方向运动所产生的磨损。

 

由于钟形壳工作承受极其复杂的交变载荷，为确保外花键齿面具有足够的硬度，外花键柄部具有高的强度、良好的耐冲击韧性和抗疲劳性能；内腔沟道表面具有高硬度、高耐磨性和高接触疲劳极限。钟形壳一般选用渗碳钢，再经过表面渗碳后淬火、回火处理，达到所要求的硬度、强度和韧性等使用性能要求。

 

本文对20CrMnTi内球笼钟形壳在热处理渗碳淬火过程中变形控制办法进行了研究。

 

1.技术条件

0458D型内球笼钟形壳的加工工艺路线为：锻造→正火→粗加工→热处理（渗碳淬火+回火）→精加工→成品。

 

尺寸及技术要求如下：内径￠53.04mm，壁厚8mm，有效硬化层0.8～1.2mm，芯部硬度35～48HRC，椭圆变形0.1mm以内。

检测仪器：洛氏硬度计、显微维氏硬度计、通止规和圆度仪。

 

2.内球笼钟形壳变形控制方法

0458D型内球笼钟形壳内腔沟道在渗碳淬火过程中易产生淬火变形，若变形较大，会影响后续的装配和使用，所以应控制好内球笼钟形壳的变形量。笔者分析机加工、工装、热处理工艺、淬火冷却介质、搅拌方式等都是决定淬火变形的因素，本文着重研究了淬火冷却介质、工艺及机加工对内球笼钟形壳变形的影响。

 

（1）合理选择油品

热处理设备为多用炉，生产初期使用某快速油淬火，超过75%的工件因内腔道变形较大而影响产品质量，笔者通过改变渗碳时间、淬火温度及保温时间、碳势及渗碳时间、油温及搅拌频率等来降低内腔变形量，结果都不理想， 情况是工件变形超标比例为55%，图1为0458D型内球笼钟形壳外观图，图2为钟形壳装炉方式。

无缝钢管、直缝钢管、锻造钢管在生产过程中都会导致钢管管体在纵向（即长度方向）上出现不同程度的曲线状，只是有的钢管成品的曲线程度可以用肉眼直观地看出来，这要的钢管已经是不合格产品了，只要是正规厂家，这样的产品 是不充许出厂，有的得则需要专门的仪器设备测量其直线度。这个曲线程度用数字表示出来即叫钢管弯曲度或者钢管直线度。对于钢管直线度这个标准，在一般流体输送用的管道中要求不高，这种管子主要要求管口的同心度，以便于管道的焊接。但是如果钢管是用到加工机械设备上时，尤其是胶辊、中轴等等，它们对直线度或者说是弯曲度的要求就高了，而且这也是他们的一个相当重要的指标。因为它要涉及一个加工量的问题，加工量的大小直接影响生产成本的大小，如果加工不出来，这支钢管直接就是废品了。因此像生产辊体设备类似的厂家在购买无缝钢管或者直缝钢管的时候特别注重钢管直线度的检测。无缝钢管、直缝钢管、锻造钢管这三者来讲，直线度 要数锻造钢管了，因其外径是加工设备一点一点车出来的，所以直线度一般没有问题。无缝钢管次之，这种钢管的生产工艺中都有一个三辊绞直的工序，能基本满足客户对直线度的要求。差的就是直线钢管，虽然基工艺也有这个工序，但其是都是由钢板或者卷板卷制而成，钢材内部的内应力如果不能很好释放出来，加工完毕后也会引起钢管的变形。直线度或者说弯曲度的计算一般来讲有两种：   一、无缝钢管或直缝钢管局部弯曲度：即用长为一米的直尺靠量在钢管的 弯曲处，测其弦高（mm），即为局部弯曲度数值，其单位为mm/m，表示方法如2.5mm/m。此种方法也适用于管端部弯曲度。山东无缝钢管   二、钢管全长总弯曲度：用一根细绳，从管的两端拉紧，测量钢管弯曲处 弦高（mm），然后换算成长度（以米计）的百分数，即为钢管长度方向的全长弯曲度。   例如：钢管长度为10m，测得 弦高30mm,则该管全长弯曲度应为： 0.03÷10m×=0.3%