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凸轮中频电源轴感应淬火工艺
作者:admin 点击数: 时间:2015/11/4 15:08:09

发动机凸轮轴中频电源感应淬火电源频率,现在以810kHz为主流,功率则常用200kW左右。凸轮轴电源频率的选择,主要取决于凸轮的几何形状。早在20世纪50年代,前苏联高尔基汽车厂曾用2000Hz200kW机式发电机,一次加热两根曲轮轴的凸轮。当加热5.05. 5s时,凸轮的圆弧部分高于中碳钢的淬火温度,而桃尖部分加热不足,必须预冷4.55. Os,才能使挑尖与圆弧部分温度均匀,而每根凸轮轴的耗电量为325kW11。当采用3600Hz200kW机式发电机进籽凸轮加热时,凸轮加热时间为3s,预冷只需2-5s,整个凸轮加热温度均匀,每根凸轮轴的能耗降到l9kWh。当采用8kHz机式发电机时,在175kW功率时,加热时间为3s,预冷l s,冷却2s,生产率明显上升,而能耗下降。凸轮用不同频率电源时的生产率与能耗数据见表9-14

用高频,超音频电源加热凸轮,尽管采取桃尖部加大间隙等措施。凸轮桃尖部温度仍然明显高于圆弧部,此种工艺已经被淘汰。

(1)凸轮加热电流频率的选择  在没有计算机模拟办法时,曾推荐f最佳=3800/r2 Hz.式中,r为凸轮桃尖的r(cm)。以4125发动机凸轮轴为例,凸轮圆弧部直径≈34.9,进气门_r4.14.排气门r6.16,按上式计算:f最佳=3800(0. 6)2Hz=10555Hz

这种凸轮,在采用2500Hz加热时,桃尖温度明显低于圆弧部,工艺土靠预冷匀温来提高桃尖的温度,然后进行喷液淬火。

凸轮中频电源感应淬火工艺  基本上有两类:第一类是钢制凸轮轴,凸轮与轴颈一般采用分段一次加热方法。

I)凸轮与轴颈宽度相近时,可以共用一个感应器。解放汽车凸轮轴,凸轮、轴颈、偏心、齿轮四个不同部分,共用一个感应器,使用效果不错。此工艺的难点在于离轴颈很近的这个凸轮的淬火加热,当采用8lOkHz电流时,感应器的电磁场一部分会散逸到紧邻的轴颈,这样,轴颈局部会回火,而凸轮靠轴颈侧这一部分加热温度偏低。现在凸轮感应器两端已设计装上导磁体,解决了此一难点。

2)凸轮轴工艺上碰到的第二个难点,是两个相邻凸轮距离太近,如相距68mm。此时,感应器附加导磁体也有困难。解决的办法是将两个相邻凸轮一起加热,但由于感应器中间磁场较强,因此,感应器设计上要使并联的两个有效圈在中间部分离得远一些,并不完全与凸轮宽度相对应。

3)对于轿车合金铸铁凸轮轴,一般采用多个感应器串联,一次加热整根凸轮轴的工艺。其装置已在凸轮轴淬火机床一节中作了介绍。

   

采用分段一次加热的凸轮轴  常采用鱼回火工艺,此时,淬火工艺应设定为每加热淬火凸轮轴的一个部分,下一个加热部分应位于已淬过火部分下画的位置这样能保证已淬过火的部分不必受第二次冷却,就有可靠的自回火温度与时间。

(4)自回火温度不足  凸轮常因自回火温度不足,在下一工序前后会发现凸轮尖端部分崩落,如图946所示。有时会产生许多件同样崩落形式的废品,有时因感应器与加热部位位置的偏移,也会产生废品


(5中频电源)凸轮轴的支承轴颈  如图9-47a所示,直径58mm支承轴颈上,设计的键槽是半月型的,感应淬火后,由于涡流在两侧集中,两侧键槽端又是矩形直角应力集中区,淬火后,发生裂纹较多。图9-47h所示是改进后键槽。将键槽改用圆弧铣刀加工成两端为圆弧形的结构,感应淬火后,裂纹即消除。

(6)中频电源钢制凸轮轴  由于凸轮轴淬火表面硬度要求较高,因此,比较容易产

生裂纹。有些厂家对凸轮轴钢材含碳量进行精选,缩小上下限差,如45钢,精选W(C)0. 42%0.47%,或0.43%0.48%

(7)中频电源凸轮轴的变形  对于分段一次加热的凸轮轴,淬火后有弯曲,但易于

校正,因为杆部未淬硬;但对多个凸轮一次加热的凸轮轴,由于未淬硬的杆部

极短,在可能条件下,采用校正辘,可减少变形。

(8)中频电源油泵凸轮轴的感应淬火  如果采用两凸及一个轴颈一次加热的三个有

效圈串联的感应器,一个凸轮轴分两次淬完,也得到较好的使用效果

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示出油泵凸轮轴及其淬火感应器

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