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凸轮轴采用淬火设备进行淬火热处理,其感应器是怎么样的呢?
凸轮感应器有圆环形与仿形两种。发动机凸轮感应器大都采用圆环形有效圈。为防止相邻凸轮或轴颈受到磁场影响而回火,因此,需要在有效圈上跨上导磁体束,既提高感应器的效率,又防止磁力线散射。早期的凸轮感应器在有效圈两端装上导磁体板与短路环,同样具有屏蔽效果,但损耗较大,现在已经被淘汰。
凸轮感应器有时采用双孔串联,主要是为了利用变频电源的功率,一般凸轮轴的轴颈数量少(如3个),而加热表面积大,凸轮轴淬火机保养,凸轮则数量多(如8个)而加热面积小。因此,当采用双工位凸轮轴淬火机时,双孔凸轮感应器与单孔轴颈感应器交替工作,能得到恰当的匹配。
凸轮轴轴颈感应器一般为一次加热带喷液结构,特殊尺寸的轴颈也有采用扫描淬火的。制动凸轮感应器,由于工件要求的淬硬部位为两个圆弧面,现代制动凸轮感应器大都设计成仿形结构。为避免凸轮尖部温度过高,有些感应器设计时,针对桃尖部装有针形阀结构,凸轮加热时,针阀小孔喷出微小的淬火冷却介质,进行温度调整。
凸轮轴采用淬火设备进行淬火热处理,其热处理工艺主要是通过感应器实施的。因此,了解凸轮轴的淬火感应器具有非常重要的现实意义。
需要根据感应淬火设计要求针对工艺参数进行选择:
(1)电流频率由感应电流透入深度计算。针对内齿圈数毫米的工艺层深要求,采用中频感应电源进行加热。
(2)感应器与零件间隙由工艺试验确定。
(3)加热功率及扫描速度由工艺试验确定。扫描速度影响生产效率,加热功率影响零件开裂风险。要综合考虑各因素后选择参数。
(4)加热-淬火间隔影响零件开裂风险。通过调节相关机构及扫描速度来控制。
齿轮感应淬火的发展
齿轮的硬齿面热处理工艺主要有 :渗碳 (和碳氮共渗 )、渗氮 (和软氮化 )及感应淬火。齿轮感应淬火和渗碳、渗氮相比 ,具有节能、节约合金元素、生产周期短、劳动环境好以及可在线生产等优点。因此 ,随着齿轮感应淬火工艺的不断改进 ,它在机床、汽车、拖拉机、机车以及回转支承等制造工业等应用领域得到了越来越广泛的应用。
常规 (单频 )齿轮感应淬火
机床传动齿轮使用感应淬火早 ,但受当时感应淬火电源频率的限制 ,大部分仍采用高频200kHz或中频 25~8kHz电应淬火。此种工艺常得到全齿淬硬或半齿淬硬的齿轮。
单齿一次加热或扫描淬火
单齿一次加热淬火中频 8~10kHz常用于m =8mm以上的大模数齿轮。沿齿沟扫描淬火 沿齿沟扫描淬火主要用于m =6mm以上的直齿轮及斜齿轮 ,此种方法应用极广 ,并且已有极成熟的工艺与装备。