鄭州高氏分析凸輪軸用高頻爐進(jìn)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(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，對凸輪軸的熱處理相當(dāng)?shù)牧私猓裉欤覀兙驼f一下凸輪軸感應(yīng)淬火工藝的難點。
發(fā)動機(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，凸輪加熱時間為3s，預(yù)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(dāng)采用高頻爐時，在100kW功率時，加熱時間為3s，預(yù)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(yīng)器或圓環(huán)感應(yīng)器，其加熱方式采用的都是同時加熱法。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：同時加熱法和進(jìn)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(jìn)行冷卻，在加熱過程中零件和感應(yīng)器的相對位置不變。
同時加熱法在應(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)(一臺發(fā)電機(jī)供應(yīng)多臺淬火機(jī)除外)，同時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)行同時加熱，通過感應(yīng)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(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)驗表明：同時加熱淬火在電源設(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。對于有階梯的軸類零件，進(jìn)給連續(xù)淬火時，從大直徑到小直徑處由于感應(yīng)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)。現(xiàn)在，工業(yè)先進(jìn)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(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(jìn)入感應(yīng)圈，每淬一個凸輪需要拆裝一次，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，對各種工件的熱處理都相當(dāng)?shù)牧私狻１疚脑敿?xì)介紹了凸輪軸感應(yīng)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
