Abstract:
Dieser Beitrag stellt kurz das Induktionshärten von Bremsnockenwellen für Automobile vor. Die Bremsnockenwelle ist ein wichtiger Bestandteil von Autobremsteilen, und ihre Oberfläche muss eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit aufweisen, und gleichzeitig muss der Kern eine gewisse Zähigkeit aufweisen. Zur Erfüllung hoher Dauerfestigkeitsanforderungen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurde ein umfassendes Design in Bezug auf die Induktorstruktur, die Induktionsheizstromversorgungsparameter, Heizverfahren und Kühlverfahren durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass dieses Induktionsabschreckverfahren die Anforderungen des Nockenwellenabschreckverfahrens vollständig erfüllt.
Überblick über die Anforderungen des Induktionsabschreckprozesses:
Das Material der im Experiment verwendeten Bremsnockenwelle ist 45 Stahl, der Wellendurchmesser beträgt 40 mm, die technischen Anforderungen für das Abschrecken sind die Oberflächenhärte von 52 bis 63 HRC, die Tiefe der gehärteten Schicht der Welle beträgt 2 bis 3.5 mm und die Die Tiefe der gehärteten Schicht der Pfirsichspitze beträgt weniger als 10 mm.
Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht die Bremsnockenwelle eines Automobils hauptsächlich aus einem Kernteil, einem Wellenteil und einem Keil, wobei der Kernteil und der Keil profilabgeschreckt sind, und es gibt spezielle Anforderungen für den Abschreckprozess.
Stromversorgung für Induktionshärtung und Auswahl von CNC-Werkzeugmaschinen:
- Für die Auswahl der Induktionsheizstromversorgung müssen zwei Parameter bestimmt werden: Heizfrequenz und Leistung.
- Die Tiefe der gehärteten Schicht wird hauptsächlich durch die Erwärmungsfrequenz, die Leistungsdichte und die Abkühlgeschwindigkeit beeinflusst, wobei die Erwärmungsfrequenz der Hauptfaktor ist, der die Schichttiefe beeinflusst. Entsprechend den Anforderungen an die Schichttiefe der Nockenwelle kann die Heizfrequenz per Formelberechnung zwischen 15 und 25 kHz gewählt werden. Wenn die Heizfrequenz hoch ist, ist die Eindringtiefe gering, die Energie konzentrierter und die Heizeffizienz ist ebenfalls hoch. Daher sollte beim Erfüllen der Anforderungen an die Schichttiefe die Frequenz so hoch wie möglich gewählt werden, sodass die Heizfrequenz 25 KHZ betragen sollte.
- Die Leistung der Ausrüstung kann anhand der Größe des Werkstücks und der Leistungsdichte berechnet werden. Nach der Berechnung sollte eine 80-kW-Zwischenfrequenz-Heizstromversorgung ausgewählt werden, und die Heizfrequenz beträgt 25 kHz. Die im Test verwendete Heizausrüstung ist ZHENGZHOU KETCHAN Mittelfrequenz-Induktionsheizstromversorgung 80/100, die Heizwirkung ist stabil und die Testergebnisse sind gut.
- Die CNC-Abschreckmaschine ist eine vertikale Abschreckmaschine vom Wellentyp mit einem Hub von 600 mm.
Design der Induktionshärtungsspulenstruktur:
Das Wellenteil nimmt eine Einkreis-Ring-Induktionshärtungsspule mit einem zusätzlichen Wassersprühring an; Der Kernteil nimmt eine kopienförmige Einzelkreis-Induktionshärtungsspule mit einem zusätzlichen Wassersprüher an, wie in Abbildung 2 gezeigt. Das Abschreckverfahren verwendet das Abschreckverfahren mit kontinuierlicher Erwärmung und Abtastung. Der Schaft und der Pfirsichkern werden offen abgeschreckt. Wenn die Welle abgeschreckt wird, bewegt sich die Nockenwelle auf und ab und dreht sich gleichzeitig, wodurch das Erwärmen und Abkühlen gleichmäßiger werden kann.
Induktionshärtungsverfahren:
Das Abschreck- und Kühlverfahren der Nockenwelle ist ein Sprühkühlverfahren, und das Werkstück wird durch den zusätzlichen Wassersprühring teilweise gekühlt, um die Umwandlung der Martensitstruktur abzuschließen. Innerhalb des abgeschreckten Werkstücks gibt es oft eine große Eigenspannung, die der Leistung des Werkstücks nicht zuträglich ist. Nach dem Abschrecken muss das Werkstück angelassen werden, um den Zweck der Beseitigung innerer Spannungen zu erreichen; Darüber hinaus gibt es noch ein weiteres Temperierverfahren. , Lassen Sie das Werkstück beim Abkühlen des Werkstücks nach dem Abkühlen noch eine bestimmte Resttemperatur haben, und die Temperatur wird auf 200-300 ℃ geregelt, damit das Werkstück seine eigene Resttemperatur zum Selbsttempern verwenden kann, um Spannungen abzubauen. Die Temperatur nach dem Abkühlen kann durch Veränderung der Durchflussmenge des Abschreckmediums oder der Konzentration des Kühlmediums eingestellt werden. Das Abschreckmedium ist eine wässrige Lösung auf PAG-Basis, Sencro-p75-Abschreckmedium, die Konzentration beträgt 11%, die Betriebstemperatur beträgt 10-50 ° C, der pH-Wert beträgt 9-11 und die Kühlkapazität nimmt mit zunehmender Konzentration ab .
Vorteile des Induktionshärtens:
Im Vergleich zu anderen Methoden der Oberflächenwärmebehandlung, wie z. B. Oberflächenaufkohlen, Oberflächennitrieren, Carbonitrieren usw., ist das Abschrecken durch Induktionserwärmung umweltfreundlicher, effizienter und wirtschaftlicher. Und es ist für die kontinuierliche Massenproduktion geeignet.
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