專利名稱：曲軸多部位同時淬火感應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機械工程熱處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是對發(fā)動機曲軸的多部位同時進行感應(yīng)淬火處理的淬火感應(yīng)器。
背景技術(shù)：
感應(yīng)加熱表面淬火是利用感應(yīng)電流通過工件表面產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使工件表面局部快速加熱，繼之快速冷卻，獲得馬氏體組織的一種工藝方法。感應(yīng)淬火處理可提高機械零件的強度、耐磨性等技術(shù)性能，廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機曲軸的生產(chǎn)中。淬火感應(yīng)器是曲軸感應(yīng)淬火工序的核心裝置。圖4為一種現(xiàn)有需要相鄰部位淬火的曲軸淬火層分布示意圖，包括一個主軸頸淬火部位13及相鄰的小端軸頸淬火部位14，其間為過渡區(qū)15 ；圖5、圖6為現(xiàn)有的感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，序號16為加熱導(dǎo)體，序號17為有效圈銅管，這種有效圈結(jié)構(gòu)上是對稱的，加工對象(即淬火部位)無截面變化，這是一種應(yīng)用非常廣泛的曲軸淬火感應(yīng)器有效圈結(jié)構(gòu)， 但存在以下缺陷1、感應(yīng)器淬火后硬化區(qū)域形貌、淬火硬化層是不連續(xù)的；2、僅用于其單個部位的淬火處理，如曲軸的主軸頸、連桿軸頸、法蘭或小端軸頸部位，對于相臨或相連的兩個淬火部位往往需要進行多次淬火加工。這種結(jié)構(gòu)的感應(yīng)器對曲軸淬火后，相鄰淬火部位之間會有一段軟帶；3、由于需要多次加工，增加了加工周期，提高了加工成本。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種曲軸多部位同時淬火感應(yīng)器，通過對左右有效圈采用非對稱結(jié)構(gòu)，對曲軸的多部位同時進行感應(yīng)淬火處理，以實現(xiàn)提高淬火質(zhì)量、降低淬火成本的目的。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是銅管接頭與左半部分有效圈銅管、右半部分有效圈銅管連接，銅管接頭外接電源，感應(yīng)線圈冷卻水管與左半部分有效圈銅管、右半部分有效圈銅管相通，淬火冷卻液水管裝在加熱導(dǎo)體上部，其特征在于左半部分有效圈銅管、右半部分有效圈銅管上的加熱導(dǎo)體為左右非對稱的結(jié)構(gòu)。所述左半部分有效圈銅管上的加熱導(dǎo)體由小端圓角加熱導(dǎo)體、主軸圓角加熱導(dǎo)體組成，小端圓角加熱導(dǎo)體的截面為45°方向。所述右半部分有效圈銅管上的加熱導(dǎo)體為橫檔段臺階狀，由小端軸頸加熱導(dǎo)體、 主軸軸頸加熱導(dǎo)體、主軸圓角加熱導(dǎo)體組成。當工件放入通有交變電流的感應(yīng)線圈(加熱導(dǎo)體)中時，在交變電流所產(chǎn)生的交變磁場作用下將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，再因為工件本身猶如一個閉合回路，故在感應(yīng)電勢作用下將產(chǎn)生電流，通常稱為渦流，此渦流在工件上產(chǎn)生熱量。本實用新型的左、右半部分有效圈銅管上的加熱導(dǎo)體為非對稱的結(jié)構(gòu)，在小端軸頸、主軸軸頸、主軸圓角、小端圓角處均對應(yīng)有加熱導(dǎo)體對其同步加熱，可有效提高淬火質(zhì)量、降低淬火成本。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，左、右部分有效圈銅管上的加熱導(dǎo)體為左右非對稱的結(jié)構(gòu)，能夠使需要淬火的多個區(qū)域同時均勻加熱，且加熱層深度均勻，使工件相鄰的不同直徑的部位同時淬火，硬化區(qū)域形貌、淬火硬化層連續(xù)，經(jīng)感應(yīng)器自帶的噴水器噴液后可實現(xiàn)良好的淬火效果，并且加工時間縮短了一半，淬火生產(chǎn)率提高了一倍。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖2為圖1加熱部分的A-A剖視圖；圖3為使用本實用新型的淬火工件淬火層分布示意圖；圖4為現(xiàn)有需要相鄰部位淬火的曲軸淬火層分布示意圖；圖5為現(xiàn)有感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)簡圖；圖6為圖5的A向展開圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，銅管接頭1與左半部分有效圈銅管8、右半部分有效圈銅管9連接，銅管接頭1可外接電源，感應(yīng)線圈冷卻水管2與左半部分有效圈銅管8、右半部分有效圈銅管9相通，左、右有效圈銅管內(nèi)可通冷卻水，以將淬火過程中加熱導(dǎo)體的溫度控制在45°C 以下，以免燒壞感應(yīng)器，淬火冷卻液水管3裝在加熱導(dǎo)體上部，以使淬火完成后將工件10快速冷卻，獲得需要的馬氏體金相組織。右半部分有效圈銅管9上的加熱導(dǎo)體為橫檔段臺階狀，由小端軸頸加熱導(dǎo)體4、主軸軸頸加熱導(dǎo)體5、主軸圓角加熱導(dǎo)體6組成，右半部分主要用來加熱小端軸頸、主軸軸頸外圓和主軸圓角。其中主軸圓角加熱導(dǎo)體6的導(dǎo)體用紫銅管制成，為圓弧段90°方向，并向90°方向加裝硅鋼片，其作用是增加圓角的加熱效率；主軸軸頸加熱導(dǎo)體5的導(dǎo)體用紫銅管制成，直線橫檔加熱，向主軸軸頸方向加裝硅鋼片；小端軸頸加熱導(dǎo)體4的導(dǎo)體用紫銅管制成，直線橫檔加熱，向小端軸頸方向加裝硅鋼片，與主軸加熱的橫檔段連接。左半部分有效圈8上的加熱導(dǎo)體由小端圓角加熱導(dǎo)體7、主軸圓角加熱導(dǎo)體6組成，左半部分主要用來加熱工件10的主軸圓角和小端圓角。由于主軸頸直徑大，主軸頸圓角部位加熱時散熱快，需要加強加熱，所以在左半部分主軸頸圓角段又增加了與右半部分相同的加熱導(dǎo)體，用于加強對相應(yīng)部位的加熱效率；小端圓角加熱導(dǎo)體7的導(dǎo)體由45°方向的紫銅管制成，向45°方向加裝硅鋼片，目的是加強對小端圓角部位的加熱。該部分導(dǎo)體不制成與主軸圓角段處相同的90°結(jié)構(gòu)，因為90°結(jié)構(gòu)可造成臺階部位加熱溫度過高而圓角部位加熱不足，這是根據(jù)工件外形和尺寸確定的。本實用新型左右設(shè)計成不同結(jié)構(gòu)的原因，是因為采用右半部分結(jié)構(gòu)時小端圓角得不到有效的加熱而出現(xiàn)淬火層淺或淬不硬。在左半部分采用了 45°的加熱導(dǎo)體后，該部位加熱得到加強；同時，小端軸頸直徑較小，將該部位的加熱導(dǎo)體減少有利于使其溫度不至于過高。對工件進行感應(yīng)淬火時，將銅管接頭1外接電源，感應(yīng)線圈冷卻水管2通循環(huán)水， 感應(yīng)加熱開始，旋轉(zhuǎn)工件10，將工件表面加熱到所需要溫度，程序控制自動關(guān)閉電源，淬火冷卻液水管3噴淬火冷卻液，將工件快速冷卻，獲取需要的組織。如圖3所示，使用本實用新型后，工件相鄰的不同直徑的部位同時淬火，11為主軸軸頸淬火區(qū)，12為小軸軸頸淬火區(qū)，硬化區(qū)域形貌、淬火硬化層連續(xù)。
權(quán)利要求1.一種曲軸多部位同時淬火感應(yīng)器，銅管接頭(1)與左半部分有效圈銅管(8)、右半部分有效圈銅管(9)連接，銅管接頭(1)外接電源，感應(yīng)線圈冷卻水管(2)與左半部分有效圈銅管(8)、右半部分有效圈銅管(9)相通，淬火冷卻液水管(3)裝在加熱導(dǎo)體上部，其特征在于左半部分有效圈銅管(8)、右半部分有效圈銅管(9)上的加熱導(dǎo)體為左右非對稱的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸多部位同時淬火感應(yīng)器，其特征在于左半部分有效圈銅管(8)上的加熱導(dǎo)體由小端圓角加熱導(dǎo)體(7)、主軸圓角加熱導(dǎo)體(6)組成，小端圓角加熱導(dǎo)體(7)的截面為45°方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸多部位同時淬火感應(yīng)器，其特征在于右半部分有效圈銅管(9)上的加熱導(dǎo)體為橫檔段臺階狀，由小端軸頸加熱導(dǎo)體(4)、主軸軸頸加熱導(dǎo)體(5)、 主軸圓角加熱導(dǎo)體(6)組成。
專利摘要一種曲軸多部位同時淬火感應(yīng)器，用于對曲軸多部位同時淬火處理。銅管接頭與左、右半部分有效圈銅管連接，銅管接頭外接電源，感應(yīng)線圈冷卻水管與左、右半部分有效圈銅管相通，淬火冷卻液水管裝在加熱導(dǎo)體上部，左半部分有效圈銅管上加熱導(dǎo)體由小端圓角及主軸圓角加熱導(dǎo)體組成，小端圓角加熱導(dǎo)體截面為45°方向；右半部分有效圈銅管上加熱導(dǎo)體為橫檔段臺階狀，由小端軸頸、主軸軸頸、主軸圓角加熱導(dǎo)體組成。本實用新型可使需要淬火的多個區(qū)域同時均勻加熱，加熱層深度均勻，使工件相鄰不同直徑的部位同時淬火，硬化區(qū)域形貌、淬火硬化層連續(xù)，經(jīng)噴水器噴液后可實現(xiàn)良好的淬火效果，并且加工時間縮短了一半，淬火生產(chǎn)率提高了一倍。
文檔編號C21D1/667GK202030786SQ20112007656
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者吳朝恩, 肖儉才 申請人:襄樊福達東康曲軸有限公司