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Calentamiento por inducción desde 2000

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¿Cómo endurecer el árbol de levas del freno con calentamiento por inducción?

Abstracto:

  Este documento presenta brevemente el endurecimiento por inducción del árbol de levas del freno del automóvil. El árbol de levas del freno es un componente importante de las piezas de los frenos de los automóviles, y se requiere que su superficie tenga una alta dureza y resistencia al desgaste y, al mismo tiempo, el núcleo debe tener cierta tenacidad. Para cumplir con los requisitos de alta resistencia a la fatiga. Para cumplir con estos requisitos, se ha llevado a cabo un diseño integral en términos de estructura del inductor, parámetros de suministro de energía de calentamiento por inducción, métodos de calentamiento y métodos de enfriamiento. Los resultados muestran que este proceso de enfriamiento por inducción cumple completamente con los requisitos del proceso de enfriamiento del árbol de levas.

Cómo endurecer el árbol de levas del freno con calentamiento por inducción 1

Descripción general de los requisitos del proceso de enfriamiento por inducción:

  El material del árbol de levas del freno utilizado en el experimento es acero 45, el diámetro del eje es de 40 mm, los requisitos técnicos de enfriamiento son la dureza de la superficie de 52 ~ 63HRC, la profundidad de la capa endurecida del eje es de 2 ~ 3.5 mm, y el la profundidad de la capa endurecida de la punta del melocotón es inferior a 10 mm.

  Como se muestra en la Figura 1, el árbol de levas del freno del automóvil se compone principalmente de una parte central, una parte del eje y una estría, de las cuales la parte central y la estría tienen un perfil templado, y existen requisitos especiales para el proceso de enfriamiento.

Cómo endurecer el árbol de levas del freno con calentamiento por inducción 2

Fuente de alimentación de endurecimiento por inducción y selección de máquina herramienta CNC:

  1. Para la selección de la fuente de alimentación de calentamiento por inducción, se deben determinar dos parámetros: frecuencia y potencia de calentamiento.
  2. La profundidad de la capa endurecida se ve afectada principalmente por la frecuencia de calentamiento, la densidad de potencia y la tasa de enfriamiento, entre los cuales la frecuencia de calentamiento es el principal factor que afecta la profundidad de la capa. De acuerdo con los requisitos de la profundidad de la capa del árbol de levas, la frecuencia de calentamiento se puede seleccionar entre 15 y 25 KHZ mediante el cálculo de la fórmula. Cuando la frecuencia de calentamiento es alta, la profundidad de penetración es poco profunda, la energía está más concentrada y la eficiencia de calentamiento también es alta. Por lo tanto, al cumplir con los requisitos de profundidad de la capa, la frecuencia debe seleccionarse lo más alta posible, por lo que la frecuencia de calentamiento debe ser de 25 KHZ.
  3. La potencia del equipo se puede calcular según el tamaño de la pieza y la densidad de potencia. Después del cálculo, se debe seleccionar una fuente de alimentación de calefacción de frecuencia intermedia de 80 KW y la frecuencia de calefacción es de 25 KHZ. El equipo de calentamiento utilizado en la prueba es ZHENGZHOU KETCHAN fuente de alimentación de calentamiento por inducción de frecuencia media 80/100, el efecto de calentamiento es estable y los resultados de la prueba son buenos.
  4. La máquina herramienta de enfriamiento CNC es una máquina de enfriamiento vertical tipo eje con una carrera de 600 mm.

Diseño de estructura de bobina de endurecimiento por inducción:

  La parte del eje adopta una bobina de endurecimiento por inducción de anillo de un solo círculo con un anillo de rociado de agua auxiliar; la parte central adopta una bobina de endurecimiento por inducción de un solo círculo en forma de copia con un rociador de agua auxiliar, como se muestra en la Figura 2. El método de enfriamiento adopta el método de enfriamiento por escaneo de calentamiento continuo. El eje y el corazón del melocotón se apagan abiertamente. Cuando el eje se apaga, el árbol de levas se mueve hacia arriba y hacia abajo y gira al mismo tiempo, lo que puede hacer que el calentamiento y el enfriamiento sean más uniformes..

Proceso de endurecimiento por inducción:

  El método de enfriamiento rápido y enfriamiento del árbol de levas es un método de enfriamiento por rociado, y la pieza de trabajo se enfría parcialmente con el anillo de rociado de agua auxiliar para completar la transformación de la estructura de martensita. A menudo hay una gran tensión interna dentro de la pieza de trabajo templada, que no favorece el rendimiento de la pieza de trabajo. Después del enfriamiento, la pieza de trabajo debe templarse para lograr el propósito de eliminar la tensión interna; además, hay otro método de templado. , Al enfriar la pieza de trabajo, deje que la pieza de trabajo aún tenga una cierta temperatura residual después del enfriamiento, y la temperatura se controla a 200-300 ℃, de modo que la pieza de trabajo pueda usar su propia temperatura residual para autotemplarse y eliminar el estrés. La temperatura después del enfriamiento se puede ajustar cambiando el caudal del medio de extinción o la concentración del medio de enfriamiento. El medio de extinción es una solución acuosa a base de PAG, medio de extinción sencro-p75, la concentración es del 11%, la temperatura de funcionamiento es de 10-50 ℃, el valor del pH es de 9-11 y la capacidad de enfriamiento disminuye con el aumento de la concentración .

Ventajas del endurecimiento por inducción:

  En comparación con otros métodos de tratamiento térmico de superficies, como la cementación de superficies, la nitruración de superficies, la carbonitruración, etc., el enfriamiento por calentamiento por inducción es más ecológico, eficiente y económico. Y es adecuado para la producción en masa continua.

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