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發布時間:2020-12-19 14:53  
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帶偏心輪凸輪軸的感應加熱淬火
凸輪軸是廣泛應用于汽車、工程機械、拖拉機等發動機的重要零件,它與挺桿組成一對摩擦副,其主要作用是保證氣閥定時開啟和關閉。由于發動機的高速運轉以及氣門挺桿的沖擊和磨損,在工作中除承受一定的彎曲和扭轉載荷外,還要求具有良好的強度和表面耐磨性等。凸輪軸材料的選用主要取決于其在發動機中的工作條件、使用狀況等。目前制造凸輪軸的材料、工藝種類較多,可分為鋼和鑄鐵兩大類。凸輪軸感應淬火機床必須對偏心輪表面淬硬。第二種解釋就是因為由于感應淬火時冷卻速度快,在齒輪淬火表面層存在較大的殘留壓應力,從而提高了齒輪的表面硬度。淬火機床具有兩個工位,淬火變壓器、感應器共兩套,每個工位各一套。雙工位可單獨執行淬火程序,可對凸輪軸的各軸承檔、凸輪檔、偏心輪檔單獨進行加熱、淬火。加熱電源系統設備采用晶體管感應加熱電源,輸出功率范圍可調。淬火機床控制部分該控制系統由西門子S840D數控系統構成,是該設備的核心部分,對淬火過程的凸輪軸運動、感應器移動、能量控制、冷卻水和淬火介質的冷卻、供給等進行控制,并具有自動監測和報警功能,能將故障編碼和主要內容顯示在主菜單上。可通過主菜單上的按鈕進行操作,并對程序中各參數進行修改、保存,實現不同的淬火工藝。
車軸的感應淬火
40鋼車軸表面感應淬火強化工藝研究是我國高速鐵路的發展需要,填補國內在這項領域的技術空白。
車軸表面強化工藝的選擇對于絕大部分軸類零件,通常采用高頻或中頻表面淬火來提高其使用壽命。動車軸、機車軸是一種即傳遞動力而又起支撐作用的心軸,而車輛軸是一種不傳遞動力而只起支撐作用的心軸,主要承受彎曲或彎曲疲勞負荷。統計表明大多數的各類軸均因疲勞斷裂和微動磨蝕磨損而失效。為了避免發生脆性斷裂,滿足強度與韌性的要求,目前車軸常采用調質或正火工藝,但往往因疲勞與微動磨蝕磨損性能欠佳,而沒有達到應有的使用壽命。實踐表明,在調質或正火的基礎上再施加表面感應淬火強化處理,可使服役壽命成倍地延長。因此,這是提高車軸使用壽命的一種重要工藝方法。回火就是將淬火后的工件重新加熱到臨界以下回火溫度后,保溫一定時間,然后取出冷卻到室溫的熱處理工藝。車軸表面強化一般主要分噴涂 滾壓強化和感應淬火強化兩種,滾壓強化因其強化深度較淺,硬度較低,提高服役壽命有限。中頻感應淬火加熱適中,適合車軸表面加熱深度。日本、法國均采用中頻感應淬火強化。表面感應強化對提高車軸的彎曲或扭轉疲勞強度、減少對缺口的敏感性和應力集中十分有效。表面感應淬火后,由于心部高的有效韌性和塑性,允許其硬化層有較高的硬度,以保持高的耐磨性、強度和殘余壓應力,充分發揮材料的潛力。國外對車軸中頻感應淬火從過去的局部淬火、分段淬火,發展到現在的表面全長淬火。
采用同時雙頻法,頻率較低和較高同時饋入感應器。硬化通過加熱來實現。正確淬火對于的旋轉硬化結果至關重要,應該在加熱后盡快進行。鋼齒圈的感應淬火鋼齒圈的表面感應淬火后技術要求為:表面硬度55HRC~60HRC,淬硬層深為1。時間間隙加熱和淬火可以通過使用快速CNC軸定位來化噴頭,或通過將猝熄電路集成到感應器中。在此期間淬火階段齒輪的轉速降低到50rpm以下避免在與旋轉方向相反的側面上的“陰影效應”。
許多其他因素影響自旋硬化結果。材料要硬化和其初始結構,例如,具有決定性的影響。由于短奧氏體化時間,初始鋼結構必須是密實的(ASTM7及以上)。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。非均勻的珠光體 - 鐵素體初始結構是不合適的。初始結構和碳含量的重要性隨模塊尺寸而增加減少。如果稍微增加的淬火畸變是可接受的,則是感應的預淬火和回火在輪廓淬火之前可以大大提高齒輪的淬透性。
模塊尺寸是旋轉硬化的另一個關鍵因素。自旋硬化是一種通用且可靠的工藝,可以硬化齒輪,螺旋齒輪和內齒輪與表面不規則的距離。利用獨特的感應器解決方案可用來限制這種效果通過增強功率分布。