內(nèi)球面高頻淬火裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高頻淬火裝置，尤其涉及一種可對內(nèi)球面進(jìn)行加工的高頻淬火裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]公知的內(nèi)球面高頻淬火與外圓高頻淬火有很大的區(qū)別，內(nèi)球面加熱是利用感應(yīng)圈的外表面磁場進(jìn)行的。由于環(huán)狀效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用，高頻電流的最大磁場強度在感應(yīng)器內(nèi)表面，使高頻電流與感應(yīng)電流之間的間隙比感應(yīng)圈與工件之間的間隙大，造成嚴(yán)重的漏磁和磁力線逸散，從而大大降低感應(yīng)圈加熱效率。再者，內(nèi)球面高頻淬火受工件形狀影響，加熱感應(yīng)圈的匯流排比較長，匯流排的阻抗大于感應(yīng)圈的阻抗，感應(yīng)圈各段導(dǎo)體上功率分配按阻抗比例分配，從而使感應(yīng)圈加熱功率降低。這也是感應(yīng)圈內(nèi)球面加熱效率較低的重要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種內(nèi)球面高頻淬火裝置，可以滿足工件內(nèi)球面淬火技術(shù)要求，保證產(chǎn)品的淬硬層具備合適的深度、均勻度和表面硬度。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的內(nèi)球面高頻淬火裝置，包括托盤，其特征在于:所述托盤的一端設(shè)置有兩個V形支承，另一端設(shè)置有支承釘，所述的兩個V形支承之間通過螺桿、螺母活動設(shè)置有壓板組件;還包括沿中垂線設(shè)置于支承釘上方的感應(yīng)圈，所述感應(yīng)圈的內(nèi)腔設(shè)置有導(dǎo)磁體，所述感應(yīng)圈的銅管上設(shè)置有進(jìn)水口、出水口。
[0005]所述的導(dǎo)磁體通過酚醅樹脂涂層粘附在感應(yīng)圈內(nèi)腔。
[0006]本發(fā)明還提供了所述內(nèi)球面高頻淬火裝置的使用方法，包括以下步驟:
A、將托盤安裝在淬火機床迴轉(zhuǎn)工作臺上，將作為工件的連接鉤放置于托盤內(nèi)，連接鉤的彎曲部分放置于支承釘上，感應(yīng)圈設(shè)置于連接鉤的彎曲部分球面內(nèi)，連接鉤的水平部放置于兩個V形支承上，并通過壓板組件固定；
B、感應(yīng)圈通電，陽極電流4.5?5.0A，陽極電壓7.5?8.0kV，柵極電流0.8A，淬火溫度控制在880?900°C;
C、托盤旋轉(zhuǎn)，行走線速度150mm/分鐘，對工件延時加熱1秒鐘后，水冷8秒鐘，水冷介質(zhì)溫度<40°C。
[0007]本發(fā)明所提供的技術(shù)方案可在滿足感應(yīng)圈要求裝夾的前提下盡量控制匯流排的長度來減小阻抗;感應(yīng)圈的截面外側(cè)與工件內(nèi)球面弧面相吻合，感應(yīng)圈與工件內(nèi)球面間隙為2_;通過工件下面的托盤夾具精度保證內(nèi)球面精確回轉(zhuǎn)，避免感應(yīng)圈與工件內(nèi)球面接觸打火起弧，燒傷工件;本發(fā)明中，在感應(yīng)圈內(nèi)安裝磁導(dǎo)體以減小漏磁，并利用導(dǎo)磁體的磁導(dǎo)特性和驅(qū)流作用將高頻電流推到感應(yīng)圈外表面，減小高頻電流與感應(yīng)電流之間的間隙。感應(yīng)圈與磁導(dǎo)體之間用酚醛樹脂粘接，并烘干固化。在感應(yīng)淬火過程中，感應(yīng)圈銅管內(nèi)注入冷卻水，防止感應(yīng)圈燒壞和導(dǎo)磁體受熱失去磁性，以及防止酚醛樹脂過度受熱熔化使導(dǎo)磁體脫落。因為高頻感應(yīng)瞬時加熱的特點，加熱速度大于100° C/s，材料的相變臨介點(Acl，Ac3)升高，所以感應(yīng)加熱溫度選在普通加熱時Ac3點以上120?180°C。從實際經(jīng)驗知，工件加熱溫度隨陽極電壓的增大或加熱時間的延長而升高，并且極為敏感，感應(yīng)淬火要求的是工件表面急驟升溫，所以要選擇短時間、高電壓加熱。每一種淬火材料在相同電加熱參數(shù)下，使用不同的淬火介質(zhì)淬火后會產(chǎn)生不同的硬度，在保證工件不淬裂的情況下合理選擇淬火介質(zhì)。本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上選擇合適的感應(yīng)圈截面，合理的工裝夾具，正確的工藝方案，克服了內(nèi)球面高頻淬火加熱效率低，達(dá)到滿足加工表面硬度目的。
[0008]本發(fā)明的有益效果是，最大程度提高感應(yīng)加熱效率，加熱溫度均勻，淬硬層深度可控制在0.5?2.5mm，淬火表面硬度達(dá)到技術(shù)要求，滿足內(nèi)球面感應(yīng)淬火時零件技術(shù)要求硬度所須的加熱溫度。
【附圖說明】
[0009]圖1是被淬火工件連接鉤內(nèi)球面淬火區(qū)域局部圖；
圖2是本發(fā)明的內(nèi)球面高頻淬火裝置的主視圖；
圖3是圖2的俯視圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0011 ]如圖1可見，本發(fā)明用于對連接鉤8進(jìn)行淬火，所述連接鉤8材質(zhì)為45鋼，其結(jié)構(gòu)包括一彎曲部分、一水平部分;所述彎曲部分設(shè)置有內(nèi)球面，其半徑為SR30，加工要求為HRC50?55，萍火深度1.5~2.0mm。
[0012]如圖2、圖3可見，本發(fā)明的內(nèi)球面高頻淬火裝置，包括托盤1，所述托盤1的一端設(shè)置有兩個V形支承2、2’，另一端設(shè)置有支承釘3，所述的兩個V形支承2、2’之間通過螺桿、螺母活動設(shè)置有壓板組件4;還包括沿中垂線設(shè)置于支承釘3上方的感應(yīng)圈5，所述感應(yīng)圈5的內(nèi)腔設(shè)置有導(dǎo)磁體6，所述感應(yīng)圈5的銅管上設(shè)置有進(jìn)水口、出水口。
[0013]所述的導(dǎo)磁體6通過酚醅樹脂涂層7粘附在感應(yīng)圈5內(nèi)腔。
[0014]所述內(nèi)球面高頻淬火裝置的使用方法，包括以下步驟:
A、將托盤1安裝在淬火機床迴轉(zhuǎn)工作臺上，將作為工件的連接鉤8放置于托盤1內(nèi)，連接鉤8的彎曲部分放置于支承釘3上，感應(yīng)圈5設(shè)置于連接鉤8的彎曲部分球面內(nèi)，連接鉤8的水平部放置于兩個V形支承2、2’上，并通過壓板組件4固定；
如圖2可見，工件定位時，應(yīng)使工件的內(nèi)球面?zhèn)认虬莞袘?yīng)圈5，感應(yīng)圈5與內(nèi)球面間隙2mm，托盤迴轉(zhuǎn)時，工件內(nèi)球面與感應(yīng)圈5不接觸;感應(yīng)圈銅管內(nèi)注入流動水進(jìn)行循環(huán)冷卻。由于作為工件的連接鉤8是非對稱零件，且感應(yīng)硬化區(qū)是半球面，因此托盤1僅需轉(zhuǎn)動半圈，匯流排長度得到適當(dāng)縮短。
[0015]如圖3可見，感應(yīng)圈5的截面制作成與工件內(nèi)球面等距弧形，半徑R28。
[0016]B、感應(yīng)圈5通電，陽極電流4.5?5.0A，陽極電壓7.5?8.01^，柵極電流0.8六，淬火溫度控制在880?900°C;
C、托盤1旋轉(zhuǎn)，行走線速度150mm/分鐘，對工件延時加熱1秒鐘后，水冷8秒鐘，水冷介質(zhì)溫度<40°C。
[0017] 按照步驟B、C所確定的工藝參數(shù)進(jìn)行淬火加工后，工件內(nèi)球面表面硬度達(dá)到HRC50-55，深度在1.5?2.0 mm，完全達(dá)到設(shè)計要求，通過調(diào)整工藝參數(shù)，可進(jìn)一步提高淬火深度。
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)球面高頻淬火裝置，包括托盤(1)，其特征在于:所述托盤(1)的一端設(shè)置有兩個V形支承(2、2’)，另一端設(shè)置有支承釘(3)，所述的兩個V形支承(2、2’)之間通過螺桿、螺母活動設(shè)置有壓板組件(4);還包括沿中垂線設(shè)置于支承釘(3)上方的感應(yīng)圈(5)，所述感應(yīng)圈(5)的內(nèi)腔設(shè)置有導(dǎo)磁體(6)，所述感應(yīng)圈(5)的銅管上設(shè)置有進(jìn)水口、出水口。2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)球面高頻淬火裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)磁體(6)通過酚醅樹脂涂層(7)粘附在感應(yīng)圈(5)內(nèi)腔。3.權(quán)利要求1或2所述內(nèi)球面高頻淬火裝置的使用方法，包括以下步驟: A、將托盤(1)安裝在淬火機床迴轉(zhuǎn)工作臺上，將作為工件的連接鉤(8)放置于托盤(1)內(nèi)，連接鉤(8)的彎曲部分放置于支承釘(3)上，感應(yīng)圈(5)設(shè)置于連接鉤(8)的彎曲部分球面內(nèi)，連接鉤(8)的水平部放置于兩個V形支承(2、2’)上，并通過壓板組件(4)固定； B、感應(yīng)圈(5)通電，陽極電流4.5?5.0A，陽極電壓7.5?8.0kV，柵極電流0.8A，淬火溫度控制在880?900°C; C、托盤(1)旋轉(zhuǎn)，行走線速度150mm/分鐘，對工件延時加熱1秒鐘后，水冷8秒鐘，水冷介質(zhì)溫度<40°C。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種內(nèi)球面高頻淬火裝置，可以滿足工件內(nèi)球面淬火技術(shù)要求，保證產(chǎn)品的淬硬層具備合適的深度、均勻度和表面硬度。其包括托盤，所述托盤的一端設(shè)置有兩個V形支承，另一端設(shè)置有支承釘，所述的兩個V形支承之間通過螺桿、螺母活動設(shè)置有壓板組件；還包括沿中垂線設(shè)置于支承釘上方的感應(yīng)圈，所述感應(yīng)圈的內(nèi)腔設(shè)置有導(dǎo)磁體，所述感應(yīng)圈的銅管上設(shè)置有進(jìn)水口、出水口。所述的導(dǎo)磁體通過酚酫樹脂涂層粘附在感應(yīng)圈內(nèi)腔。本發(fā)明還提供了所述內(nèi)球面高頻淬火裝置的使用方法，包括工件定位、加熱淬火、冷卻等步驟。
【IPC分類】C21D1/62, C21D1/42, C21D9/00, C21D1/10
【公開號】CN105441657
【申請?zhí)枴緾N201510911985
【發(fā)明人】姚東元, 楊建勇, 程敏節(jié), 胡志敏, 黃瑾, 韓海理
【申請人】安徽精科機器有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月11日