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如此異形零件,如何感應淬火?

一、差速器殼技術要求


某牙嵌強制鎖住式差速器殼材料為40Cr鋼,結構如圖1所示,實體如圖2所示。圖1a中dD結合齒部淬火,硬化層如圖1b所示,淬火區在圖2中紅色方框內端面齒部,硬化層深:R1處≥1mm,A處3~9mm,B處≥1mm。

圖1  技術要求

圖2  差速器殼實體



二、感應器設計及調試


1、常規平面加熱感應器
淬火工藝過程:零件上料→到達加熱位置→零件旋轉→感應器加熱啟動→加熱到溫→感應器加熱停止→零件迅速到達噴水位置→噴水起動→噴水一定時間
之后,噴水停止→零件到達下料位置→零件下料。

差速器殼屬于平面類零件,根據產品技術要求,設計如圖3所示的淬火感應器,具體設計參數見表1,調試參數見表2,淬硬層檢測結果見表3。

圖3  常規平面加熱感應器
表1  常規平面加熱感應器設計參數、工藝參數及檢測結果

表2  調試參數

表3  檢測結果(平面感應器取樣結果)

注意事項:在感應器調整過程中,注意感應器底平面與零件端面間隙1.5~2mm,各處間隙均勻;定期清理有效加熱面的氧化皮。

2、異形感應器
從表3可以看出,常規平面加熱感應器存在不足之處:R1處淬硬層深太淺,接近下限,由于齒高10mm,齒頂、齒根溫差較大,若控制不注意,容易產生裂紋,故而設計如圖4所示的異形感應器。異形感應器有效圈添加開口朝下的“∏”形導磁體,如圖5所示。

圖4  異形感應器

圖5  異形感應器有效圈


異形感應器具體設計參數見表4,調試參數見表5,淬硬層檢測結果見表6。


表4  異形感應器設計參數


表5  工藝參數(異形感應器)


表6  檢測結果(異形感應器調試)


注意事項:感應器調整過程中,注意感應器底平面與零件端面間隙1.5~2mm,各處間隙均勻;定期清理有效加熱面的氧化皮。

不足之處:異形感應器對于零件吸引力較大,加熱過程中將零件吸起會造成無法生產,因此需要將常規的孔軸配合式夾具(見圖6)更換為氣動卡盤裝夾(見圖7),這樣就需要卡盤防水等級較高,同時需要對感應器有效圈強度進行加強,否則容易導致有效圈變形。

圖6  常規的孔軸配合式夾具

圖7  氣動卡盤裝夾零件


三、兩種感應器方案優缺點


此類平面帶有齒的零件淬火,需要謹慎對待。根據以上兩種感應器設計、調試及檢測結果,其優缺點對比見表7。


表7  兩種感應器方案優缺點對比


四、結束語


根據兩種淬火感應器對比,可見異形感應器的優點還是很明顯的,雖然對夾具防水等級和感應器強度要求較高,但調試難度較小,感應器使用壽命較長,產品質量較高,對于批量生產可以優先選擇。





作者:謝文,十堰天舒感應設備有限公司

           陸鵬,四川建安工業有限責任公司


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