變截面軸無級調功率連續淬火工藝的製作方法

2023-05-04 16:53:21

專利名稱：變截面軸無級調功率連續淬火工藝的製作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種改進的感應熱處理工藝，特別是一種可以用小功率中頻電源對變截面軸進行無級調功率連續淬火，使之獲得連續的淬硬層和淬硬層深與直徑保持一定比例的工藝。
目前變截面軸採用的感應熱處理工藝主要有兩種1，採用圓環縱向磁場加熱感應器連續淬火。在軸徑不同段施以不同的激磁電壓，感應電流在軸的表面呈環向流動，在軸的臺階處，由於磁場偏移的影響，尤其當截面差較大時(直徑差大於10－20毫米)，淬硬層不易連續，工作時容易在此發生扭轉切斷。另外，也不易保持淬硬層深與直徑成一定的比例。
2，採用矩形感應器橫向磁場加熱同時淬火。這種工藝需要較大功率的中頻電源，工藝設備投資高，只適合於大批量生產。(見表一)表一
本實用新型專利的任務是提供一種改進的變截面軸感應熱處理工藝，能夠根據工件的外形，無級調節功率的大小進行連續淬火。以適合中、小型廠生產變截面軸滿足感應熱處理的要求。
本實用新型工藝是以下方式實現1，設計隨工件與感應圈間隙大小而變化的中頻電源功率無級調節器。
該功率無級調節器有兩個調節旋鈕，一個是選擇起始電壓(工件與感應圈間隙最小處電壓)，另一個選擇工件與感應圈間隙最大處電壓。通過功率無級調節器觸頭與功率控制樣板的接觸，(功率控制樣板隨工具機滑臺上、下運動，功率無級調節器觸頭隨功率控制樣板的外形作左、右往復運動，帶動其內與滑線電阻接觸的觸頭作左、右往復運動)實現整個淬火過程功率的無級調節。
2，根據各類變節面軸製作相應的功率控制樣板。
3，建立工件與功率控制樣板同步的控制系統。
(1)，定位器使每個相同的工件需淬硬部位的起始點位置一致。
(2)，功率控制樣板上與功率無級調節器觸頭接觸的起始點的復位與找正。
4，設計圓環狀橫向磁場加熱感應器。
該感應器在工件上所產生的感應電流沿軸頸表面呈封閉的梯形齒狀，在變截面軸臺階處感應電流沿軸向流過，從而使淬硬層容易獲得連續。
將上述工藝裝備安裝在普通立式淬火工具機上，當工件與功率控制樣板皆處在設定位置時，選擇好各種參數，即可滿足變截面軸感應熱處理的要求。該工藝單位時間內消耗功率較小(見表二)，適合於變截面軸中、小批量生產。
表二
以下將結合附圖
對本實用新型工藝作進一步的詳細描述。(本圖繫結構原理圖)參照圖示被處理工件(3)用頂尖固定在淬火工具機滑臺(5)上，感應圈(2)與淬火變壓器相連，確定工件加熱起始位置的定位器(4)固定在床身(11)上，功率控制樣板座(6)平行安裝在工具機滑臺(5)上。直流伺服電機(7)固定在功率控制樣板座(6)的頂端，通過套筒絲杆(8)帶動功率控制樣板(9)在功率控制樣板座(6)上作上、下移動，其目的使功率控制樣板(9)處在設定位置。在功率控制樣板(9)上還裝有兩對間距為2毫米的金屬片(13)，它們之間用導線反方向並聯。找正觸頭(12)安裝在床身(11)上，復位觸頭(14)安裝在功率控制樣板座(6)上，功率無級調節器(10)固定在床身上，其上的觸頭與功率控制樣板(9)保持接觸。
工作開始，工件(3)徐徐上升，當其上設定部位與定位器(4)觸頭接觸時，發出訊號，滑臺(5)仃止上升，工件進入被加熱起始位置，如果功率控制樣板(9)處在設定位置，則其上兩對間隙為2毫米的金屬片(13)不與其相對應的找正觸頭(12)和復位觸頭(14)接觸，便可按調整好的參數對工件進行感應熱處理。若功率控制樣板(9)不處在設定位置，找正觸頭(12)與其相對應兩金屬片中的一片接通，直流伺服電機(7)向使觸頭與金屬片脫離接觸的方向旋轉，使功率控制樣板(9)仃在設定位置。
此種工件與功率控制樣板同步的控制系統，可以解決頂尖孔深淺不一致帶來功率控制樣板上起始點位置與工件被加熱起始點位置不一致的問題。
權利要求一種變截面軸與感應圈的間隙大小無級調節中頻輸出功率高低的連續淬火工藝，其特徵a，通過與工件同步的功率控制樣板(9)和功率無級調節器(10)的觸頭接觸，控制中頻輸出功率大小。b，用圓環狀橫向磁場加熱感應器(2)加熱工件。
專利摘要本實用新型公開了一種變截面軸連續淬火新工藝。工藝裝備由功率無級調節器、功率控制樣板及其與工件同步控制系統、圓環狀橫向磁場加熱感應器組成。該工藝的特點能夠根據工件與感應圈間隙大小無級調節中頻輸出功率，通過和工件同步的功率控制樣板與功率無級調節器觸頭的接觸進行控制。用圓環狀橫向磁場加熱感應器加熱工件。從而用小功率的中頻電源及普通立式淬火工具機進行變截面軸感應熱處理，可獲得連續的和達到要求深度的淬硬層。
文檔編號C21D9/00GK2167098SQ93210620
公開日1994年6月1日 申請日期1993年4月14日 優先權日1993年4月14日
發明者郭志忠, 蔡正平 申請人:東風汽車工業聯營公司新疆汽車廠