tiedustella

Keskitaajuinen induktiokarkaisuprosessi sisempään ura-akselin holkkiin

  Induktiokuumennussammutus tarkoittaa prosessia, jossa työkappale asetetaan induktiokäämiin riittävällä teholla ja työkappaleen pinta muodostaa voimakkaan indusoidun virran suurtaajuisen vaihtuvan magneettikentän vaikutuksesta, joka saa työkappaleen pinnan nopeasti lämpenemään ja sitten pinta jäähdytetään. Koska sillä on korkea lämpötehokkuus, lyhyt lämmitysaika, pinta ei ole helppo hapettumisen hiilenpoisto, kuumennusnopeus, mikä parantaa austeniitin rakeita, tekee työkappaleesta sammutuksen jälkeen erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja vain pinnan lämmitys, sammutuksen muodonmuutos on pieni, helppo toteuttaa. automaattiset tuotantolaitteet, korkea työn tuottavuus, ja siksi sitä on käytetty laajalti. Seuraavassa on induktiolämpökäsittelytekniikan soveltaminen tehtaallamme kiinteään työtuotesarjaan sekä siihen liittyvien laatuongelmien vianetsintä- ja ratkaisuprosessi.

1. Osien tekniset vaatimukset

  Kiinnitysholkin (tunnetaan myös sisemmän ura-akselin holkina) rakenne on esitetty kuvassa 1. Sisäkiilan pituus on vähintään 60 mm, kiinnitysholkin ulkomuodon pienen pään halkaisija on 60 mm. , ja suuren pään halkaisija on 84 mm. Kiinnitysholkissa on kolme M18× 1.5-7h sisäkierrereikää. Materiaali on 40Cr (GB/T3077-2015), ja kovuuden tulee olla 28 ~ 32HRC. Kansallisen standardin GB/T 13320-2007 mukaan metallografinen luokitus on 1 ~ 4, ja se arvioidaan päteväksi. Vetolujuus ≥ 980 MPa, myötöraja ≥ 785 MPa, venymä ≥ 9 %. Tekniset vaatimukset ovat seuraavat: sisäpinta on jäähdytettävä, pinnan kovuus on 50 ~ 56 HRC, induktiokarkaisukerroksen tehollinen syvyys on oltava ≥3 mm, sisäkiilan sammutussyvyys mitataan hampaan juuresta ja sisäisen kiilan kovuus mitataan sisäisen kiilan keskeltä. Osat on tarkastettava 100 % magneettisilla hiukkasilla, eikä niissä saa olla halkeamia, taitoksia, valkoisia täpliä tai muita haitallisia vikoja, jotka voivat heikentää osien toimintaa. Täydellinen prosessilinja on tyhjätarkastus → varastointi → karkea trukki → hienotrukki → jyrsintä → poraus → kierre ja viiste → leikkaus sisäpinnalla → leikkausreitti → sisäinen uran induktiolämpökäsittely → magneettihiukkasten tarkastus → fosfatointikäsittely → lopputarkastus → puhdistus, ruoste ennaltaehkäisy, pakkaus → varastointi.

Kiinteän istuimen rakenne

KUVA. 1 Kiinteän istuimen rakenne

2. Osien induktiolämpökäsittelyprosessi

  Induktiolämpökäsittelyprosessi perustuu olemassa oleviin olosuhteisiin, käyttäen kopiokelaa, ZTTP-sarjan IGBT 250kW/ (4~30kHz ja 20~50kHz) kotimaista välitaajuista virtalähdettä ja ZTVC100-2-tyyppistä CNC-induktiokarkaisukonetta kiinteään holkkiin. sisäinen spline-reikä välitaajuuden induktiovaihdettä varten.

Lämpökäsittelyn induktiokarkaisun prosessiparametrit: lämmitysteho 25 ~ 27 kW; Taajuus on 20 ~ 23 kHz. Sisäinen spline-aloitus pohjalämmityksestä, lämmitys 5 s, anturit F60:n nopeuteen (alle 1 mm sekunnissa) sisäinen spline-skannaus lämmityksen, lämmityksen ja jatkuvan ruiskutusnesteen pohjalta jäähdytys sisäiselle splinelle, ja yläreunaan asti, ja pysäytä lämmitys, jotta 20 sekuntia pysähtyy jäähdytyksen, jäähdytyksen jälkeen ja luota sitten sisäisten paluuosien pintalämpöön itsekarkaisulämpötilaan 200 ~ 230 ℃.

3. Laatuongelmien kuvaus

Kiinteän holkin induktiokarkaisuprosessin aikana havaittiin kolmessa M18× 1.5-7h sisäkierrereiässä karkaisuhalkeamia aukossa ja vikojen havaitseminen osoitti magneettisia jälkiä ja muita laatuongelmia. Lisäksi näyteleikkausmetallografia-analyysillä kiinteän holkin halkeilupisteessä havaittiin ylikuumenemisominaisuuksia. Kiinteä valokuva kiinteästä holkista on esitetty kuvassa 2.

Kiinteä kuva kiinteästä sarjasta

Kuva 2. Kiinteä valokuva kiinteästä sarjasta

4. Analyysi ja seulonta

Kovetuskerroksen syvyys ja induktiokarkaisun pinnan kovuus muuttuvat tärkeimpien vaikuttavien tekijöiden, kuten taajuuden, tehohäviön pinta-alayksikköä kohti, induktiokäämin muodon ja koon, käsiteltyjen osien materiaalin ja muodon ja koon, matriisirakenteen ennen käsittelyä, kuumennusta mukaan. tila, lämmitysaika sekä jäähdytysnesteen tyyppi ja jäähdytysmenetelmä. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi induktiokäämin rakenne, prosessiparametrien valinta, lämmityspaikka ja jäähdytystila tarkistetaan yksitellen prosessin optimoimiseksi.

(1) Kemiallinen koostumus

Kiinteän holkin materiaalivaatimukset ovat 40Cr(GB/T 3077-2015), ja kiinteän holkin kemiallinen koostumus on analysoitu suoralueman spektrometrillä oheisen taulukon mukaisesti, joka täyttää standardivaatimukset.

(2) Sähköisten parametrien valinta

Kiinteiden holkkien lämmitystehotaajuuden valinta riippuu pääasiassa kiinteän holkin geometrisesta muodosta ja lämmityskerroksen syvyydestä. Todellinen lämmityssyvyys määräytyy lämmitysajan, tehotiheyden ja taajuuden perusteella. Työkappaleen pintaan tunkeutuvan virran syvyys liittyy pääasiassa virran taajuuteen. Kiinteän holkin sisäiset spline-reiät sammutetaan ZTTP-sarjan IGBT 250kW/ (4 ~ 30kHz ja 20 ~ 50kHz) kotimaisessa keskitaajuisessa virtalähteessä ja ZTVC100-2-tyypin CNC-induktiokarkaisukoneessa.Lämmitysteho: 25 ~ 27kW, taajuus : 20 ~ 23kHz.

(3) Erikoisrakenteen analyysi sisäkierrereikien kohdalla

Kolme sisäkiilan pinnalla M18 x 1.5-7 h sisäkierteen reikäkäyrä, joka muodostuu sisäkiilan pinnasta terävällä, muotoillulla ja mekaanisella käsittelyllä on erittäin vaikea saada oikea tie viistekäsittelyn käyrään, johtaa kulmaan ilmestyi prosessissa induktiolämmitysvaikutus, lämpötila nousee jyrkästi, korkeampi kuin muissa osissa lämpötilaa, lämpenee nopeammin kuin muilla alueilla, joten se on helppo aiheuttaa ylikuumenemista villitys.Varmistaakseen, että työkappale voidaan tasaisesti kuumennettaessa terävää kulmavaikutusta tulee välttää mahdollisimman pitkälle työkappaleen terävässä reunassa.

(4) Lämmitysasento

Koska kiinteän holkin induktiokarkaisukuumennusta on ohjattava tarkasti, kiinteän holkin paikoituskiinnitys ottaa käyttöön kohdistustyökalut, kuten kuviossa 3 on esitetty. 1. Pohjapään pinnan kiinnitys otetaan käyttöön asemointia varten, ja kiinteän holkin ulkomuodon pieni päädyn halkaisija kootaan ontelon runkoon D60 = 6 mm (positiivinen toleranssi) asemoinnin toteuttamiseksi. Jäähdytysaine ruiskutetaan keskimmäiseen sisäkiilaan ja tyhjennetään kuudesta tasaisesti jakautuneesta kiertoreiästä, joiden halkaisija on 12 mm. Alkulämmitysasentoa voidaan säätää manuaalisesti alkuperäisen koordinaattisyöttöohjelman muodostamiseksi ja seuraava lämmitysnopeus ja pääteasema voidaan syöttää ohjelmaan säädön läpikäynnin jälkeen. Sen jälkeen tuotannon vakaus voidaan aina taata prosessiohjelman avulla.

Kaaviokaavio kiinteän holkin asemointityökaluista

KUVA. 3 Kaaviokaavio kiinteän holkin asemointityökaluista

(5) Keskimääräinen jäähdytys

Kun jäähdytysaineen pitoisuutta, lämpötilaa, jäähdytysaikaa, ruiskutuskulmaa ja ruiskutuspainetta ei säädetä kunnolla, se voi aiheuttaa myös laatuvirheitä, kuten kiinteän holkin sammutushalkeilun. Prosessitestin kautta asiakkaamme tehdas KÄYTÄ PAG-vesipohjaista sammutusnestettä, jonka pitoisuus on 5% ~ 8%, käyttölämpötila on 20 ~ 45 ℃, ruiskutuspaine on 0.1 mpa, ruiskutusnesteen kulma on kohtisuorassa pintaan nähden. sisäisestä spline-suihkusta ja jäähdytysprosessi on sopiva.

5. Vastatoimien toteuttaminen

Kulman ylikuumenemisen estämiseksi, koska vallitsevissa olosuhteissa säätämällä induktiokelan ja työkappaleen välistä suhteellista korkeutta ja suhteellista rakoa rajoitetaan, jotta vältetään kolme M18 x 1.5-7 h sisäkierrereikien välistä sormilinjaa jossa on sisäinen spline-pinnan muodostuminen kulmailmiön aiheuttaman korkean lämpötilan vuoksi, kun otetaan huomioon hiiliteräksen ja keskihiiliseosteräksen lämmönjohtavuus 47 ~ 58 lambda/wk m – 1-1, ja puhtaan kuparin lämmönjohtavuus on jopa 384 lambda/W, m – 1, K – 1, pystyy nopeasti lämmönjohtavuuden kierteitettyyn reikään. Asiakkaamme tehdas ottaa käyttöön puhdasta kuparitankoa ja tulppaa kierrereiän kierrereiän rakenteen mukaisesti kolmella kuparipultilla kuvan 4 mukaisesti. XNUMX, joka voi vähentää huomattavasti virrantiheyttä terävässä kulmassa tai toimia magneettikentän suojauksena.

Kuparipultit

KUVA. 4 kuparipulttia

Kuparipultit sulkevat kierrereiät kuvan 5 mukaisesti. XNUMX.

Kuparipultit sulkevat kierrereiät

KUVA. 5 Kuparipultit sulkevat kierrereiät

Induktorin rakenne sisältää pääasiassa induktorin tehollisen renkaan ulkohalkaisijan koon (kammioiden välisen raon määrittäminen ja kiinnittäminen), korkeuden ja suihkutuskulman. Kiinteän sarjan muodon mukaan tehtaamme tilasi ammattimaisen induktiokäämin valmistajan tekemään erityisen kopioivan kelan. Induktiokarkaisun aikana kiinnitysholkki ottaa pystysuoran puristuksen muodon, toisin sanoen sisäisen kiilareiän akseli on kohtisuorassa maahan nähden. Induktorin tehokkaan ulkorenkaan ja kiinnitysholkin kiilareiän välinen aksiaalinen ja säteittäinen välys on kohtuullisesti säädelty sen varmistamiseksi, että tehollisen renkaan ulkohalkaisijan ja kiinnitysholkin kiilareiän välinen välys on 1 mm. Tee kiinteän holkin lämmityslämpötilasta mahdollisimman tasainen, jotta vältytään laatuongelmista, kuten tehokkaan kovettuvan kerroksen syvyyserot. Kiinteän holkin induktiokarkaisutila on esitetty kuviossa 6. XNUMX.

Kiinteän holkin induktiokarkaisutila

KUVA. 6 Kiinteän holkin induktiokarkaisutila

6. Prosessin vahvistus

(1) Kovetetun kerroksen pinnan kovuus ja syvyystesti

Asiakkaan vaatimusten mukaan sisäkiilan sammutussyvyys on mitattava hampaan juuresta ja sisäkiilan kovuus mitataan sisäkiilan keskeltä. Induktiokarkaisun jälkeen kiinteä sarja sisäistä kiilareikää poikkileikkauksen keskellä, pestään bensiinillä ja leikkausnäyte on valmisteltu poikkileikkausta varten, ja leikkausvaikutus jauhetaan kerrokseksi, käytä sitten alkoholipitoisuutta 3 % ~ 5 % typpihappokorroosio, kovettumiskerrosmenetelmän tehollinen syvyys (kovuus) ja pinnan kovuusindeksi 54.5 HRC:n pintakovuustestausolosuhteissa, tehokas kovettumiskerroksen syvyys 3.2 mm, induktiokarkaisun jälkeen kiinteä sarja tehokkaan kovetetun kerroksen syvyys on suunnittelutekniikan vaatimukset ja syvä kerros.

(2) Karkaisu ja magneettisten hiukkasten tarkastus

Induktiokarkaisu KÄYTTÄÄ ruiskutusjäähdytysajan säätöä jäännöslämmön siirtämiseksi kovettuneesta kerroksesta kovettuneelle kerrokselle, jotta saavutetaan tietty lämpötila karkaisua varten, eli työkappaleen hukkalämpö luottaa itsekarkaisuun, itsekarkaisuun. - Karkaisulämpötila 200 ~ 230 ℃. Kierrereiän aukosta ei havaittu ylikuumenemista ja halkeamia. Magneettisten hiukkasten tarkastuksen cJW-2000E magneettisten hiukkasten tarkastuslaitteistolla ei löytynyt viallisia magneettisia jälkiä.

7. Päätelmä

(1) Asemointityökalujen avulla lämmitysasentoa voidaan ohjata tarkasti, jotta varmistetaan tehokas karkaisu- ja kovettumiskerroksen syvyys määritellyllä tavalla ja samalla vakaa erätuotanto.

(2) Säätämällä kohtuullisesti aksiaalista ja säteittäistä välystä kelan tehokkaan ulkorenkaan ja kiinnitysholkin kiilareiän välillä, kiinnitysholkin kuumennuslämpötila pyrkii olemaan tasainen.

(3) Kun kierrereikä oli tulpattu kuparipulteilla, jotka oli valmistettu puhtaasta kuparitankosta, jolla on parempi lämmönjohtavuus, virrantiheys terävässä kulmassa pieneni huomattavasti, magneettikentän suojaus toteutui ja aukon halkeaman sammumisen laatuongelma kiinteän holkin induktiokarkaisu sisäkierteitetty reikä ratkaistu tehokkaasti.

Jaa tämä artikkeli alustallesi:

virhe:

Pyydä tarjous