鄭州高氏分析凸輪軸用高頻爐進(jìn)行淬火其工藝難點(diǎn)
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(jìn)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(duì)凸輪軸的熱處理相當(dāng)?shù)牧私猓裉,我們就說一下凸輪軸感應(yīng)淬火工藝的難點(diǎn)。
發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸感應(yīng)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(jì)50年代,蘇聯(lián)高爾基汽車廠曾用2000Hz、200kW機(jī)式發(fā)電機(jī),一次加熱兩根凸輪軸的凸輪。當(dāng)加熱5.0~5.5s時(shí)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(yù)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(dāng)采用3600Hz、200kW機(jī)式發(fā)電機(jī)進(jìn)行凸輪加熱時(shí),凸輪加熱時(shí)間為3s,預(yù)冷只需2.5s,整個(gè)凸輪加熱溫度均勻,每根凸輪軸的能耗降到1. 9kW.h。當(dāng)采用高頻爐時(shí),在100kW功率時(shí),加熱時(shí)間為3s,預(yù)冷ls,冷卻為2.2s,整個(gè)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(yīng)器或圓環(huán)感應(yīng)器,其加熱方式采用的都是同時(shí)加熱法。感應(yīng)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(shí)加熱法和進(jìn)給連續(xù)淬火法。同時(shí)加熱淬火是將整個(gè)淬硬區(qū)同時(shí)加熱,停止加熱后同時(shí)進(jìn)行冷卻,在加熱過程中零件和感應(yīng)器的相對(duì)位置不變。
同時(shí)加熱法在應(yīng)用中又可分為零件的旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn),冷卻方式又可分為落入噴水器中或感應(yīng)器噴液兩種。從提高發(fā)電機(jī)利用系數(shù)角度出發(fā)(一臺(tái)發(fā)電機(jī)供應(yīng)多臺(tái)淬火機(jī)除外),同時(shí)加熱后零件落入噴水器中,生產(chǎn)率及發(fā)電機(jī)利用系數(shù)均比感應(yīng)器噴液方式高。
進(jìn)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(jìn)行同時(shí)加熱,通過感應(yīng)器與加熱零件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),把加熱區(qū)逐步移到冷卻位置。零件淬火法在應(yīng)用中也可分為零件的旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)。連續(xù)淬火法適用于需加熱大的表面面積而電源設(shè)備功率術(shù)夠的情況下。
大量生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明:同時(shí)加熱淬火在電源設(shè)備功率相同情況下,零件生產(chǎn)率比進(jìn)給連續(xù)淬火高,淬火設(shè)備占地面積則相應(yīng)減少。對(duì)于有階梯的軸類零件,進(jìn)給連續(xù)淬火時(shí),從大直徑到小直徑處由于感應(yīng)器電磁場(chǎng)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(zhǎng)不連續(xù),F(xiàn)在,工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家已普遍采用縱向電流同時(shí)加熱法,使階梯軸在全長(zhǎng)上的淬硬層保持連續(xù),使軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)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(yīng)器一般分為兩種類型:仿形感應(yīng)器和圓形感應(yīng)器,仿形感應(yīng)器對(duì)工件定位精度的要求很高,而且處在不同平面的多個(gè)凸輪不能依次連續(xù)進(jìn)入感應(yīng)圈,每淬一個(gè)凸輪需要拆裝一次,較難保證每次感應(yīng)圈接合處都接觸良好,產(chǎn)品質(zhì)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(yīng)用。
鄭州高氏作為感應(yīng)加熱行業(yè)的佼佼者,對(duì)各種工件的熱處理都相當(dāng)?shù)牧私。本文詳?xì)介紹了凸輪軸感應(yīng)淬火工藝的難點(diǎn)。如果您想了解其難點(diǎn)的解決措施,歡迎您來電咨詢。電話:18737116921