鄭州高氏分析凸輪軸用高頻爐進行淬火其工藝難點
凸輪軸作為汽車上常用的零件,在工作過程中要承受較大的摩擦力,因此,我們常用高頻爐進行淬火熱處理以滿足其工作要求。鄭州高氏是專門從事高頻爐的廠家,對凸輪軸的熱處理相當?shù)牧私猓裉,我們就說一下凸輪軸感應淬火工藝的難點。
發(fā)動機凸輪軸感應淬火所用電源的頻率,現(xiàn)在以2000-8000Hz為主流,功率則常用100kW左右。凸輪軸電源頻率的選擇,主要取決于凸輪的幾何形狀。早在20世紀50年代,蘇聯(lián)高爾基汽車廠曾用2000Hz、200kW機式發(fā)電機,一次加熱兩根凸輪軸的凸輪。當加熱5.0~5.5s時凸輪的桃尖部分高于中碳鋼的淬火溫度,而凸輪的圓弧部分加熱不足,必須預冷4.5~5.0s,才能使桃尖與圓弧部分溫度均勻,而每根凸輪的耗電量為3.25kW.h。當采用3600Hz、200kW機式發(fā)電機進行凸輪加熱時,凸輪加熱時間為3s,預冷只需2.5s,整個凸輪加熱溫度均勻,每根凸輪軸的能耗降到1. 9kW.h。當采用高頻爐時,在100kW功率時,加熱時間為3s,預冷ls,冷卻為2.2s,整個凸輪加熱溫度均勻,每根凸輪軸的能耗降到0.3kW.h。生產(chǎn)率明顯上升,而能耗下降。
上述工藝無論采用仿形感應器或圓環(huán)感應器,其加熱方式采用的都是同時加熱法。感應加熱一般根據(jù)加熱零件的形狀、淬硬區(qū)面積不同,而采用不同的工藝來操作,原則上分為兩大類:同時加熱法和進給連續(xù)淬火法。同時加熱淬火是將整個淬硬區(qū)同時加熱,停止加熱后同時進行冷卻,在加熱過程中零件和感應器的相對位置不變。
同時加熱法在應用中又可分為零件的旋轉或不旋轉,冷卻方式又可分為落入噴水器中或感應器噴液兩種。從提高發(fā)電機利用系數(shù)角度出發(fā)(一臺發(fā)電機供應多臺淬火機除外),同時加熱后零件落入噴水器中,生產(chǎn)率及發(fā)電機利用系數(shù)均比感應器噴液方式高。
進給連續(xù)淬火法,又稱連續(xù)淬火,即是將需淬火區(qū)域中的一部分進行同時加熱,通過感應器與加熱零件間的相對運動,把加熱區(qū)逐步移到冷卻位置。零件淬火法在應用中也可分為零件的旋轉或不旋轉。連續(xù)淬火法適用于需加熱大的表面面積而電源設備功率術夠的情況下。
大量生產(chǎn)經(jīng)驗表明:同時加熱淬火在電源設備功率相同情況下,零件生產(chǎn)率比進給連續(xù)淬火高,淬火設備占地面積則相應減少。對于有階梯的軸類零件,進給連續(xù)淬火時,從大直徑到小直徑處由于感應器電磁場的偏移,常有一段加熱不足的過渡區(qū),使淬硬層在軸的全長不連續(xù),F(xiàn)在,工業(yè)先進的國家已普遍采用縱向電流同時加熱法,使階梯軸在全長上的淬硬層保持連續(xù),使軸的扭轉強度得到提高。
用高頻爐加熱凸輪,盡管采取桃尖部加大間隙等措施,但凸輪桃尖部溫度仍然明顯高于圓弧部。
凸輪軸感應器一般分為兩種類型:仿形感應器和圓形感應器,仿形感應器對工件定位精度的要求很高,而且處在不同平面的多個凸輪不能依次連續(xù)進入感應圈,每淬一個凸輪需要拆裝一次,較難保證每次感應圈接合處都接觸良好,產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性差且生產(chǎn)效率低,一般在批量生產(chǎn)中很少應用。
鄭州高氏作為感應加熱行業(yè)的佼佼者,對各種工件的熱處理都相當?shù)牧私。本文詳細介紹了凸輪軸感應淬火工藝的難點。如果您想了解其難點的解決措施,歡迎您來電咨詢。電話:18737116921