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詳細談談用高頻感應加熱機對凸輪軸感應淬火

TAGS: 高頻感應 凸輪軸感 高頻加熱機 加熱機 感應淬火

作者: admin 發(fā)布時間:2021-03-03 06:32:49點擊:8259

用高頻感應加熱機對發(fā)起機凸輪軸感應淬火的電源頻率,如今以8 - 10kHz 為主流,功率則常用200kW左右。凸輪軸高頻感應加熱電源頻率的選擇,主取決于凸輪的幾何外形。早在20世紀50年代,前蘇聯(lián)高爾基汽車廠曾用2000Hz、200kW機式發(fā)電機一次加熱兩根凸輪軸的凸輪。當加熱5. 0 - 5. 5s 時,凸輪的圓弧局部高于唱碳鋼的淬火溫度,而桃尖局部加熱缺乏,必需預冷4. 5 - 5. 0s,才干使桃尖與圓弧局部溫度平均,而每根凸輪軸的耗電量為3.25kW.h。當采用3600Hz、200kW機式發(fā)電機停止凸輪加熱時,凸輪加熱時間為3s,預冷只需2.Ss,整個凸輪加熱溫度平均,每根凸輪軸的能耗降到1.9kW.h。當采用8kHz機式發(fā)電機時,在175kW功率時,加熱時間為3s,預冷/s,冷卻2.0s,消費率明顯上升,而能耗降落。凸輪用不同頻率電源時的消費率與能耗數(shù)據(jù)
電源頻率/khz 2.0 功率/k 200 加熱時間/s 5.0-5.5 預冷時間/s 4.5-5.0 消費率/件/36 能耗 3.25 特性 桃尖溫度低 備注 采用雙位淬火機,凸輪軸同有兩個凸輪同時加熱。電源頻率/khz 3.6 功率/k200 加熱時間/s 3.3 預冷時間/s2.5 消費率/件 60 能耗 1.9 溫度整個平均 80. 175 3.0 1.0 2.0 80
凸輪用不同頻率電源時的消費率與能耗數(shù)據(jù)。
用高頻、超音頻電源加熱凸輪,雖然采取桃尖部加大間隙等措施,凸輪桃尖部溫度依然明顯高于圓弧部,此種工藝曾經(jīng)被淘汰。
(1)凸輪加熱電流頻率的選擇 在沒有計算機模仿方法時,曾引薦f*佳=3800/r(2) Hz, 式中,r為凸輪桃尖的r值(cm)。以4125 發(fā)起機凸輪軸為例,凸輪圓弧部直徑=34. 9 ,進氣門r ≈4. 14,排氣門r ≈6. 16 ,按上式計算:f*佳=3800/ (0.6)(2)Hz=10555Hz。
這種凸輪,在采用2500Hz加熱時,桃尖溫度明顯低于圓弧部,工藝上靠預冷勻溫來進步桃尖的溫度,然后停止噴液淬火。
(2)凸輪感應淬火工藝 根本上有兩類:**類是鋼制凸輪軸,凸輪與軸頸普通采用分段一次加熱辦法。
1)凸輪與軸頸寬度相近時,能夠共用一個感應器。解放汽車凸輪軸,凸輪、軸頸、偏心、齒輪四個不同局部,共用一個感應器,運用效果不錯。此工藝的難點在于離軸頸很近的這個凸輪的淬火加熱,當采用8~lOkHz電流時,感應器的電磁場一局部會散逸到緊鄰的軸頸,這樣,軸頸部分會回火,而凸輪靠軸頸側這一局部加熱溫度偏低。如今凸輪感應器兩端已設計裝上導磁體,處理了此一難點.
2)凸輪軸工藝上碰到的第=個難點,是兩個相鄰凸輪間隔太近,如相距6 -8mm。此時,感應器附加導磁體也有艱難。處理的方法是將兩個相鄰凸輪一同加熱,但由于感應器中間磁場較強,因而,感應器設計上要使并聯(lián)的兩個有效圈在中間局部離得遠一些,并不完整與凸輪寬度相對應。
3)關于轎車合金鑄鐵凸輪軸,普通采用多個感應器串聯(lián)一次加熱整根凸輪軸的工藝。
(3)采用分段一次加熱的凸輪軸采用自回火工藝,此時,淬火工藝應設定為每加熱淬火凸輪軸的一個局部,下一個加熱局部應位于已淬過火局部下面的位置。這樣能保證已淬過火的局部不用受第=次冷卻,就有牢靠的自回火溫度與時間。
(4)自回火溫度缺乏 凸輪常因自回火溫度缺乏,在下一工序前后會發(fā)現(xiàn)凸輪**局部崩落,有時會產(chǎn)生許多件同樣崩落方式的廢品,有時因感應器與加熱部位位置的偏移,也會產(chǎn)生廢品。
(5)凸輪軸的支承軸頸,58mm支承軸頸上,設計的鍵槽是半月型的,感應淬火后,由于渦流在兩側集中,兩側鍵槽端又是矩形直角應力集中區(qū),淬火后,發(fā)作裂紋較多。改良后鍵槽,將鍵槽改用圓弧銑刀加工成兩端為圓弧形的構造,感應淬火后,裂紋即消弭。
(6)鋼制凸輪軸 由于凸輪軸淬火外表硬度請求較高,因而,比擬容易產(chǎn)生裂紋。有些廠家對凸輪軸鋼材含碳量停止精選,減少上下限差,如45鋼,精選w (C) 為0. 42%-0. 47% ,或0. 43% - 0. 48%。/p>
(7)凸輪軸的變形 關于分段一次加熱的凸輪軸,淬火后有彎曲,但易于校正,由于桿部未淬硬;但對多個凸輪一次加熱的凸輪軸,由于未淬硬的桿部極短,在可能條件下,采用校正輥,可減少變形。
(8)用高頻感應加熱機對油泵凸輪軸的感應淬火 假如采用兩凸及一個軸頸一次加熱的三個有效圈串聯(lián)的感應器一個凸輪軸分兩次淬完,也得到較好的運用效果。
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