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凸轮轴感应加热淬火设备和工艺
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:673

汽油机凸轮轴感应加热表面淬火有两种工艺方法,一种是逐个凸轮加热冷却,另一种是全部凸轮同时加热冷却。目前国内生产厂家都采用前一种,一方面,由于受到设备条件的限制,另一方面这种工艺方法更适合于多品种小批量的生产方式。我厂利用卧式淬火机床配国内新开发的大功率可控硅中频电源,对eq491发动机铸铁凸轮轴的8个凸轮一次感应加热淬火,满足了产品图纸的技术质量要求。 

  1 凸轮轴表面淬火的技术要求 

  eq491发动机凸轮轴的材料为铬钼合金铸铁,其化学成分如表1。

  表1 铬钼合金铸铁的化学成分 w(%)

 

c

si

mn

s

p

cr

mo

3.36

2.34

0.87

0.12

0.053

0.87

0.39

 

 

  铬钼合金铸铁凸轮轴加热前的金相组织为b型石墨 细珠光体 网状碳化物。 

  凸轮毛坯在铸态进行感应加热淬火,淬火的技术要求是表面硬度50-60hrc,桃尖硬化层深度为4.6mm-10.0mm,基圆硬化层深度为1.5mm-8.0mm。 

  2 感应加热淬火设备 

  用于eq491发动机凸轮轴感应加热淬火的设备是卧式淬火机床和可控硅中频装置。 

  卧式淬火机床主要由装料辊1、托架5等组成,其中尾架9和头架10由同一长活塞杆带动,沿两平行的圆导轨左右移动,其作用是将推杆4送来的工件送入和退出感应器3,托架5将受热后的工件传递到滚筒7的顶尖位置,滚筒上对称分布着4对顶尖,其中一对顶尖顶住工件后带动工件自转,同时滚筒转动90°,将工件送入淬火介质。当第2对处于待工位置的顶尖顶住下—受热工件后,滚筒再转动90°,第1对顶尖松开,工件落在运输机6上,运输机将它提出液面并送往下道工序。 

  用于加热的感应器由8个有效圈并联而成,有效圈通水冷却。 

  机床侧边安装有热交换器,用于降低淬火介质的温度。淬火介质通过高压泵在淬火介质箱与热交换器之间循环,经过 热交换器冷却后的淬火介质以0.4mpa的压力在淬火介质箱中向加热后的工件喷出。 

  工件在机床内的传递由活塞油缸实现。 淬火机床的全部动作由fx2-128mr pc机控制,当手动调至总零位灯亮时,自动循环工作开始。 

  3 感应加热淬火工艺 

  淬火机床的结构确定后,8个凸轮感应加热淬火的工艺方法随之确定了,这一工艺方法就是工件进入感应器中,一次通电加热,工件退出感应器后转入淬火介质,浸液冷却淬火。淬火所采用的工艺参数如表2。

  表2 凸轮轴感应加热淬火工艺参数

 

  

时间参数/s

淬火介质

直流电压
/v

直流电流
/a

中频电压
/v

有效功率
/kw

电容量
/uf

变压器
匝比

中频电频率
/khz

加热

预冷

浓度(%

温度/

搅动泵
压力/mpa

380

800

620

350

180

18/1

3.7

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