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凸輪中頻電源軸感應淬火工藝
作者:admin 點擊數: 時間:2015/11/4 15:08:09

發動機凸輪軸中頻電源感應淬火電源頻率,現在以810kHz為主流,功率則常用200kW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50年代,前蘇聯高爾基汽車廠曾用2000Hz,200kW機式發電機,一次加熱兩根曲輪軸的凸輪。當加熱5.05. 5s時,凸輪的圓弧部分高于中碳鋼的淬火溫度,而桃尖部分加熱不足,必須預冷4.55. Os,才能使挑尖與圓弧部分溫度均勻,而每根凸輪軸的耗電量為3。25kW11。當采用3600Hz、200kW機式發電機進籽凸輪加熱時,凸輪加熱時間為3s,預冷只需2-5s,整個凸輪加熱溫度均勻,每根凸輪軸的能耗降到l,9kWh。當采用8kHz機式發電機時,在175kW功率時,加熱時間為3s,預冷l s,冷卻2s,生產率明顯上升,而能耗下降。凸輪用不同頻率電源時的生產率與能耗數據見表9-14。

用高頻,超音頻電源加熱凸輪,盡管采取桃尖部加大間隙等措施。凸輪桃尖部溫度仍然明顯高于圓弧部,此種工藝已經被淘汰。

(1)凸輪加熱電流頻率的選擇  在沒有計算機模擬辦法時,曾推薦f最佳=3800/r2 Hz.式中,r為凸輪桃尖的r(cm)。以4125發動機凸輪軸為例,凸輪圓弧部直徑≈34.9,進氣門_r4.14.排氣門r6.16,按上式計算:f最佳=3800(0. 6)2Hz=10555Hz。

這種凸輪,在采用2500Hz加熱時,桃尖溫度明顯低于圓弧部,工藝土靠預冷勻溫來提高桃尖的溫度,然后進行噴液淬火。

凸輪中頻電源感應淬火工藝  基本上有兩類:第一類是鋼制凸輪軸,凸輪與軸頸一般采用分段一次加熱方法。

I)凸輪與軸頸寬度相近時,可以共用一個感應器。解放汽車凸輪軸,凸輪、軸頸、偏心、齒輪四個不同部分,共用一個感應器,使用效果不錯。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8lOkHz電流時,感應器的電磁場一部分會散逸到緊鄰的軸頸,這樣,軸頸局部會回火,而凸輪靠軸頸側這一部分加熱溫度偏低?,F在凸輪感應器兩端已設計裝上導磁體,解決了此一難點。

2)凸輪軸工藝上碰到的第二個難點,是兩個相鄰凸輪距離太近,如相距68mm。此時,感應器附加導磁體也有困難。解決的辦法是將兩個相鄰凸輪一起加熱,但由于感應器中間磁場較強,因此,感應器設計上要使并聯的兩個有效圈在中間部分離得遠一些,并不完全與凸輪寬度相對應。

3)對于轎車合金鑄鐵凸輪軸,一般采用多個感應器串聯,一次加熱整根凸輪軸的工藝。其裝置已在凸輪軸淬火機床一節中作了介紹。

   

采用分段一次加熱的凸輪軸  常采用魚回火工藝,此時,淬火工藝應設定為每加熱淬火凸輪軸的一個部分,下一個加熱部分應位于已淬過火部分下畫的位置這樣能保證已淬過火的部分不必受第二次冷卻,就有可靠的自回火溫度與時間。

(4)自回火溫度不足  凸輪常因自回火溫度不足,在下一工序前后會發現凸輪尖端部分崩落,如圖946所示。有時會產生許多件同樣崩落形式的廢品,有時因感應器與加熱部位位置的偏移,也會產生廢品


(5中頻電源)凸輪軸的支承軸頸  如圖9-47a所示,直徑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,淬火后,發生裂紋較多。圖9-47h所示是改進后鍵槽。將鍵槽改用圓弧銑刀加工成兩端為圓弧形的結構,感應淬火后,裂紋即消除。

(6)中頻電源鋼制凸輪軸  由于凸輪軸淬火表面硬度要求較高,因此,比較容易產

生裂紋。有些廠家對凸輪軸鋼材含碳量進行精選,縮小上下限差,如45鋼,精選W(C)0. 42%0.47%,或0.43%0.48%。

(7)中頻電源凸輪軸的變形  對于分段一次加熱的凸輪軸,淬火后有彎曲,但易于

校正,因為桿部未淬硬;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,采用校正轆,可減少變形。

(8)中頻電源油泵凸輪軸的感應淬火  如果采用兩凸及一個軸頸一次加熱的三個有

效圈串聯的感應器,一個凸輪軸分兩次淬完,也得到較好的使用效果

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示出油泵凸輪軸及其淬火感應器

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