專利名稱：變截面軸無(wú)級(jí)調(diào)功率連續(xù)淬火工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利涉及一種改進(jìn)的感應(yīng)熱處理工藝，特別是一種可以用小功率中頻電源對(duì)變截面軸進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)功率連續(xù)淬火，使之獲得連續(xù)的淬硬層和淬硬層深與直徑保持一定比例的工藝。
目前變截面軸采用的感應(yīng)熱處理工藝主要有兩種1，采用圓環(huán)縱向磁場(chǎng)加熱感應(yīng)器連續(xù)淬火。在軸徑不同段施以不同的激磁電壓，感應(yīng)電流在軸的表面呈環(huán)向流動(dòng)，在軸的臺(tái)階處，由于磁場(chǎng)偏移的影響，尤其當(dāng)截面差較大時(shí)(直徑差大于10－20毫米)，淬硬層不易連續(xù)，工作時(shí)容易在此發(fā)生扭轉(zhuǎn)切斷。另外，也不易保持淬硬層深與直徑成一定的比例。
2，采用矩形感應(yīng)器橫向磁場(chǎng)加熱同時(shí)淬火。這種工藝需要較大功率的中頻電源，工藝設(shè)備投資高，只適合于大批量生產(chǎn)。(見(jiàn)表一)表一
本實(shí)用新型專利的任務(wù)是提供一種改進(jìn)的變截面軸感應(yīng)熱處理工藝，能夠根據(jù)工件的外形，無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)功率的大小進(jìn)行連續(xù)淬火。以適合中、小型廠生產(chǎn)變截面軸滿足感應(yīng)熱處理的要求。
本實(shí)用新型工藝是以下方式實(shí)現(xiàn)1，設(shè)計(jì)隨工件與感應(yīng)圈間隙大小而變化的中頻電源功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器。
該功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器有兩個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕，一個(gè)是選擇起始電壓(工件與感應(yīng)圈間隙最小處電壓)，另一個(gè)選擇工件與感應(yīng)圈間隙最大處電壓。通過(guò)功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器觸頭與功率控制樣板的接觸，(功率控制樣板隨機(jī)床滑臺(tái)上、下運(yùn)動(dòng)，功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器觸頭隨功率控制樣板的外形作左、右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其內(nèi)與滑線電阻接觸的觸頭作左、右往復(fù)運(yùn)動(dòng))實(shí)現(xiàn)整個(gè)淬火過(guò)程功率的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
2，根據(jù)各類變節(jié)面軸制作相應(yīng)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(tǒng)。
(1)，定位器使每個(gè)相同的工件需淬硬部位的起始點(diǎn)位置一致。
(2)，功率控制樣板上與功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器觸頭接觸的起始點(diǎn)的復(fù)位與找正。
4，設(shè)計(jì)圓環(huán)狀橫向磁場(chǎng)加熱感應(yīng)器。
該感應(yīng)器在工件上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿軸頸表面呈封閉的梯形齒狀，在變截面軸臺(tái)階處感應(yīng)電流沿軸向流過(guò)，從而使淬硬層容易獲得連續(xù)。
將上述工藝裝備安裝在普通立式淬火機(jī)床上，當(dāng)工件與功率控制樣板皆處在設(shè)定位置時(shí)，選擇好各種參數(shù)，即可滿足變截面軸感應(yīng)熱處理的要求。該工藝單位時(shí)間內(nèi)消耗功率較小(見(jiàn)表二)，適合于變截面軸中、小批量生產(chǎn)。
表二
以下將結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型工藝作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。(本圖系結(jié)構(gòu)原理圖)參照?qǐng)D示被處理工件(3)用頂尖固定在淬火機(jī)床滑臺(tái)(5)上，感應(yīng)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)平行安裝在機(jī)床滑臺(tái)(5)上。直流伺服電機(jī)(7)固定在功率控制樣板座(6)的頂端，通過(guò)套筒絲桿(8)帶動(dòng)功率控制樣板(9)在功率控制樣板座(6)上作上、下移動(dòng)，其目的使功率控制樣板(9)處在設(shè)定位置。在功率控制樣板(9)上還裝有兩對(duì)間距為2毫米的金屬片(13)，它們之間用導(dǎo)線反方向并聯(lián)。找正觸頭(12)安裝在床身(11)上，復(fù)位觸頭(14)安裝在功率控制樣板座(6)上，功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)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(kāi)始，工件(3)徐徐上升，當(dāng)其上設(shè)定部位與定位器(4)觸頭接觸時(shí)，發(fā)出訊號(hào)，滑臺(tái)(5)仃止上升，工件進(jìn)入被加熱起始位置，如果功率控制樣板(9)處在設(shè)定位置，則其上兩對(duì)間隙為2毫米的金屬片(13)不與其相對(duì)應(yīng)的找正觸頭(12)和復(fù)位觸頭(14)接觸，便可按調(diào)整好的參數(shù)對(duì)工件進(jìn)行感應(yīng)熱處理。若功率控制樣板(9)不處在設(shè)定位置，找正觸頭(12)與其相對(duì)應(yīng)兩金屬片中的一片接通，直流伺服電機(jī)(7)向使觸頭與金屬片脫離接觸的方向旋轉(zhuǎn)，使功率控制樣板(9)仃在設(shè)定位置。
此種工件與功率控制樣板同步的控制系統(tǒng)，可以解決頂尖孔深淺不一致帶來(lái)功率控制樣板上起始點(diǎn)位置與工件被加熱起始點(diǎn)位置不一致的問(wèn)題。
權(quán)利要求一種變截面軸與感應(yīng)圈的間隙大小無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)中頻輸出功率高低的連續(xù)淬火工藝，其特征a，通過(guò)與工件同步的功率控制樣板(9)和功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器(10)的觸頭接觸，控制中頻輸出功率大小。b，用圓環(huán)狀橫向磁場(chǎng)加熱感應(yīng)器(2)加熱工件。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變截面軸連續(xù)淬火新工藝。工藝裝備由功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器、功率控制樣板及其與工件同步控制系統(tǒng)、圓環(huán)狀橫向磁場(chǎng)加熱感應(yīng)器組成。該工藝的特點(diǎn)能夠根據(jù)工件與感應(yīng)圈間隙大小無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)中頻輸出功率，通過(guò)和工件同步的功率控制樣板與功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器觸頭的接觸進(jìn)行控制。用圓環(huán)狀橫向磁場(chǎng)加熱感應(yīng)器加熱工件。從而用小功率的中頻電源及普通立式淬火機(jī)床進(jìn)行變截面軸感應(yīng)熱處理，可獲得連續(xù)的和達(dá)到要求深度的淬硬層。
文檔編號(hào)C21D9/00GK2167098SQ93210620
公開(kāi)日1994年6月1日 申請(qǐng)日期1993年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月14日
發(fā)明者郭志忠, 蔡正平 申請(qǐng)人:東風(fēng)汽車工業(yè)聯(lián)營(yíng)公司新疆汽車廠