車軸感應淬火設備

感應器研制車軸是一個變直徑的圓柱體,要實現(xiàn)全長表面淬火在很大程度上取決于感應器的結構設計與制造。加熱用感應器的設計應主要考慮①使被加熱零件的表面溫度均勻;②感應器損耗小,電;③感應器冷卻良好;④制造簡單,有足夠的機械強度,操作使用方便。車軸加熱感應器用矩形紫銅管制造成圓形感應器,并通水冷卻,零件加熱后由用附帶噴水圈進行噴射冷卻。機械零部件淬火選用表面淬火設備效率更高機械零部件為什么需要淬火。為了保證在感應加熱中盡可能地減少漏磁,提高加熱效率,感應器與零件之間的間距盡可能小,但要有足夠的間隙,保證使感應器能與車軸的相對運動順利進行。因此,選擇圓環(huán)形感應器內(nèi)側與車軸輪座表面之間的距離為5～6ｍｍ較為合適。

加熱設備頻率的選擇感應加熱的電流透入深度與電流的頻率成反比,必須正確選擇中頻發(fā)生器設備的中頻電流頻率,以實現(xiàn)一定加熱深度的感應加熱。正確選擇加熱電流頻率可實現(xiàn)技術要求,提高熱處理質(zhì)量,充分發(fā)揮設備的效能,提高生產(chǎn)率,節(jié)省電能。軸承高頻淬火設備加熱速度極快，淬硬層深，易于控制操作，易于實現(xiàn)機械化、自動化，采用感應加熱原理，符合現(xiàn)在環(huán)保節(jié)能的理念，操作間也更加清潔、安全。感應器的電頻率選擇與零件的直徑大小有關,大直徑零件可采用較低的頻率,所以對于直徑很大的車軸,選擇下限頻率中頻電源作為車軸感應加熱的中頻加熱設備。

冷卻器的研制車軸中頻感應表面淬火,冷卻是關鍵。因為車軸鋼的含碳量低,臨界冷卻速度高。選擇適當?shù)睦鋮s方法和冷卻介質(zhì),才能使淬火區(qū)獲得馬氏體組織。感應加熱參數(shù)對齒圈淬火的影響齒圈感應加熱的頻率選擇是比較復雜的,要選擇的電流頻率,使齒頂和齒根被均勻地加熱有一定的困難,特別是模數(shù)m,齒數(shù)z及齒寬b等參數(shù)的變化都影響頻率的選擇。因此,冷卻器的合理設計就顯得致關重要。所以 ,噴水圈噴水孔采用多排交叉分布,為防止靠近感應器處噴水孔噴射水柱飛濺影響加熱效果。

淬火機床的研制為盡可能減少車軸淬火后的變形,淬火機床采用豎立式,車軸垂直放置，自身旋轉,以使車軸圓周表面的加熱均勻。淬火機床上的中頻變壓器連接加熱用感應器一起可沿車軸縱向上下移動 ,移動速度采用變頻連續(xù)可調(diào)。

汽車半軸局部感應加熱感應器的類型

仿型的多孔位感應器形式

仿型的多孔位感應器中每只感應器為仿型的感應器,進、出料在線圈的同一端。各感應器之間電氣連接方式,可以是并聯(lián),也可以是串聯(lián)。

人工送料、氣缸退料方式　感應器水平放置,坯料放在感應器前的托架上按節(jié)拍由人工送進感應器,感應器的另一端裝有氣缸,這種氣缸中裝有兩個活塞,這種裝置可使缸的頂桿頭部有3個位置,個位置是進料時,頂桿作為定位擋;第2個位置是加熱時,頂桿退出感應器,以免頂桿受熱;第3 個位置是加熱時間結束推出加熱好的坯料。5mm的齒輪，因齒形高寬，可以進行沿齒淬火，也可沿齒溝淬火，即可采用噴液（主要是水）冷卻，也可采用浸液冷卻。

(2) 氣缸自動送料、退料方式　感應器傾斜放置,坯料放在感應器前的氣缸缸體上的V型托架上,該氣缸缸桿固定不動,活塞(缸體) 可上下移動。這樣活塞移動,帶動缸體V型托架,將坯料端部移入感應器進行加熱,在進料端由氣缸進行定位,不需要在感應器另一端定位。正確選擇加熱電流頻率可實現(xiàn)技術要求,提高熱處理質(zhì)量,充分發(fā)揮設備的效能,提高生產(chǎn)率,節(jié)省電能。加熱時間結束,氣缸活塞下行,隨之帶動缸體、V型托架,端部已經(jīng)加熱好的坯料退出感應器,送入鍛壓設備成形。感應器傾斜角度以坯料可以順利推上退下而不傾倒為原則。

(3) 人工送料、人工退料方式　感應器水平放置,人工送料,同人工退料。采用這種方式時, 定位等都由操作者掌握。

依據(jù)汽車行業(yè)工件的特點，研制了針對汽車軸類、齒輪齒圈類、等速萬向節(jié)鐘型殼類、輪轂軸承類、等速萬向節(jié)三柱槽殼類零件的感應淬火及回火。

汽車半軸感應熱處理淬火工藝

汽車發(fā)動機動力輸出通過變速器、后橋，經(jīng)半軸傳到車輪，使車輪承受扭轉力與沖擊，在汽車傳動中，半軸屬于不可或缺的關鍵部件。半軸需要具備高硬度、高強度等性能，以便保證汽車在行駛中有著良好的性能和安全保證。3、減少畸變：滲碳齒輪由于工藝時間長，淬火后畸變大，而齒輪感應淬火，特別是同步雙頻(SDF)齒輪淬火，工藝時間短，畸變小，使齒輪精度提高，噪聲減低。目前半軸采用感應淬火工藝。半軸法蘭與桿部硬化層的連續(xù)與否，以及桿部硬化層深度與直徑之比，是提高半軸疲勞強度的關鍵。

半軸感應淬火一般有掃描淬火與一次加熱淬火兩種。一次加熱淬火適用于半軸的大批量生產(chǎn)。從生產(chǎn)率、淬火質(zhì)量、節(jié)能效果與生產(chǎn)成本進行比較。一次加熱淬火比掃描淬火為優(yōu)，但需要大功率電源、冷卻系統(tǒng)及設計的感應器結構。

1、半軸掃描淬火，一般采用立式通用淬火機或淬火機。首先加熱法蘭面到淬火溫度，然后對桿部與花鍵部進行掃描淬火。

2、半軸一次加熱淬火，是將整根半軸的淬火區(qū)域一次進行加熱，是一種先進的工藝。由于一次冷卻量特別大，因此需配的冷卻系統(tǒng)及特殊設計的感應器。半軸設計給感應熱處理帶來了較大的難度,首先,采用一只感應器既要滿足桿部深層淬火,又要滿足法蘭部圓角大直徑范圍淬火,其功率分配較難掌握。國內(nèi)汽車制造廠已成功地將此工藝應用于生產(chǎn)，取得生產(chǎn)率提高數(shù)倍、彎曲疲勞強度大大提高，并且節(jié)能效果顯著。