[發明專利]對大錐度長母線圓錐表面進行感應淬火的方法

有效

• 申請號: 201310352188.1
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN104372139A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 吳鵬;李家杰;包杭;任運來;朱小龍
• 申請（專利權）人: 上海重型機器廠有限公司
• 主分類號: C21D1/10
• 分類號: C21D1/10;C21D9/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 張驥

技術領域

本發明涉及一種圓錐表面的淬火方法，具體涉及一種對大錐度長母線圓錐表面進行感應淬火的方法。

背景技術

目前，對大錐度長母線圓錐表面的感應淬火方法大致有以下兩種：

第一種方法如圖1所示，鍛造時先成型為階梯軸狀，然后根據階梯軸不同段的不同直徑配置多個線圈進行表面淬火，淬火完成后再進行機加工，以達到錐度要求；這種方法的優點是設備要求比較簡單，可以在傳統的立式或臥式淬火機床上實現，但是需要交替使用多個線圈，工裝繁瑣，導致加熱不連續；并且在機加工時，由于零件已經完成表面淬火，表面硬度高，機加工難度大且切削量大，刀具損耗及材料浪費嚴重；最后完工后，其淬硬層厚度不均勻；

第二種方法如圖2所示，使用矩形感應器，其加熱的特點是在零件表面形成橫向磁場，在零件旋轉時切割磁力線，在零件的表面形成軸向的感應電流，從而形成集膚效應對零件表面進行加熱，即橫向磁場軸向電流加熱；這種方法的優點是表面加熱區連續，從而使淬硬區連續，但是由于錐體在各點的線速度不同，各點加熱的速度也各不相同，在保證小端溫度的情況下，在大端則會溫度過高；在保證大端溫度的情況下，在小端則會溫度過低，導致在冷卻時很難控制噴水時間以及噴水量，并且淬后得到的組織不理想，所以這種方法只適用于小錐度的零件。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種對大錐度長母線圓錐表面進行感應淬火的方法，它可以使大錐度長母線圓錐得到規定的硬度及淬硬層均勻的表面。

為解決上述技術問題，本發明對大錐度長母線圓錐表面進行感應淬火的方法的技術解決方案為：

采用單線圈感應裝置，對大端直徑為800～1000mm，小端直徑為600～800mm，錐段母線長度為1000～2000mm的圓錐表面進行淬火；包括以下步驟：

步驟一，將預熱后的工件小端朝上裝夾到淬火機床上；

步驟二，將工件沿軸線方向分為若干等分，每一等分作為一個淬火工位；并計算每個淬火工位所需的工件轉速；

所述每個淬火工位所需的工件轉速按下式進行計算：

n=V‾π[D(2N-1)tgα·L]]]>

其中，n是指工件轉速；

是指工件表面的平均線速度；

D是指工件的大端直徑；

N是指工件的淬火工位數，N等分對應N個淬火工位；

α是指工件的母線與回轉中心軸線之間所成夾角的度數；

L是指每個淬火工位的軸向投影長度。

所述每個淬火工位的母線長度略大于感應線圈的寬度。

步驟三，在感應線圈不通電的狀態下，將單線圈感應裝置移動至第一淬火工位；

所述單線圈感應裝置移動至第一淬火工位后，感應線圈的寬度方向與工件的母線方向平行，感應線圈接近工件；冷卻裝置與感應線圈之間的周向距離為90～100mm，并且冷卻裝置滯后于感應線圈。

步驟四，對工件的第一淬火工位進行淬火；

工序一，使淬火機床的主軸帶動工件旋轉，當工件的轉速達到第一淬火工位的轉速n₁時，給感應線圈供電；

工件在旋轉過程中經過帶電的感應線圈時，感應線圈對淬火區進行加熱；

工序二，工件保持旋轉，當淬火區相對于線圈繞過的周向長度為130～160mm時，開啟冷卻裝置，冷卻裝置對淬火區進行冷卻；

工序三，工件旋轉完成一周時，使感應線圈斷電；工件繼續旋轉完成第二周時，關閉冷卻裝置，完成第一淬火工位的淬火；

步驟五，將單線圈感應裝置向上移動至下一淬火工位；

所述單線圈感應裝置的軸向移動距離為L，徑向移動距離B＝tgα·L。

所述單線圈感應裝置向上移動之后，調整冷卻裝置與感應線圈之間的距離，使冷卻裝置沿周向遠離感應線圈。

步驟六，對工件的下一淬火工位進行淬火；