[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)向節(jié)雙臺(tái)階淬火感應(yīng)器及其淬火方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310544113.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN103589846A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜波;崔凱;李航宇;王宏;孫鳳池;毛春力;付吉順;郇宜梅;高霞;王建莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)第一汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): C21D9/00
• 分類號(hào): C21D9/00;C21D1/10
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 王淑秋

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于商用車前驅(qū)動(dòng)橋零件加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種轉(zhuǎn)向節(jié)雙臺(tái)階圓角及部分軸頸淬火感應(yīng)器及其淬火方法。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)向節(jié)在前驅(qū)動(dòng)橋中同時(shí)承擔(dān)前軸載荷和轉(zhuǎn)向功能，屬于保安件。根據(jù)其服役條件和使用要求，需要雙臺(tái)階過(guò)渡圓角和部分軸頸進(jìn)行感應(yīng)淬火強(qiáng)化，且要求有效硬化層連續(xù)分布。用整體淬火的方式，所需設(shè)備的功率較大，對(duì)感應(yīng)器的制造精度要求高、工藝調(diào)整困難；用單圈感應(yīng)器連續(xù)淬火方式，因磁場(chǎng)分布受零件結(jié)構(gòu)的影響會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)跳躍的現(xiàn)象，使有效硬化層均勻、連續(xù)分布困難。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種轉(zhuǎn)向節(jié)硬化層分布均勻、連續(xù)，冷卻能力強(qiáng)的轉(zhuǎn)向節(jié)雙臺(tái)階淬火感應(yīng)器。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向節(jié)雙臺(tái)階淬火感應(yīng)器包括第一環(huán)狀有效加熱圈，第二環(huán)狀有效加熱圈，圓環(huán)噴水圈；所述第一環(huán)狀有效加熱圈和第二環(huán)狀有效加熱圈均為中空管狀，第二環(huán)狀有效加熱圈的內(nèi)圓周部分下部截面為銳角形；第一環(huán)狀有效加熱圈位于該銳角形上方的位置，第一環(huán)狀有效加熱圈的兩端分別通過(guò)冷卻水管與水管接頭組焊在一起構(gòu)成第一導(dǎo)電回路，第二環(huán)狀有效加熱圈的兩端也分別通過(guò)冷卻水管與水管接頭組焊在一起構(gòu)成第二導(dǎo)電回路；第一導(dǎo)電回路的兩端和第二導(dǎo)電回路的兩端分別與感應(yīng)器的兩個(gè)接觸板焊在一起組成雙圈并聯(lián)導(dǎo)電回路；圓環(huán)噴水圈位于第二環(huán)狀有效加熱圈的外圓周一側(cè)；圓環(huán)噴水圈上帶有進(jìn)水管接頭，且其內(nèi)圓周面上分布有噴水孔。

所述第一環(huán)狀有效加熱圈的截面為矩形，第一環(huán)狀有效加熱圈內(nèi)圓周所對(duì)應(yīng)的邊垂直于第一環(huán)狀有效加熱圈所在的平面。

所述第二環(huán)狀有效加熱圈的截面為平行四邊形，該平行四邊形的一個(gè)銳角位于其下部?jī)?nèi)圓周位置。

所述圓環(huán)噴水圈的內(nèi)圓周面為向下傾斜的圓錐面，噴水孔沿該圓錐面周向均勻分布。

所述圓環(huán)噴水圈的兩端通過(guò)噴水圈連接板、噴水圈固定板、絕緣套管及緊固件與雙圈并聯(lián)導(dǎo)電回路固定連接，其中噴水圈連接板與噴水圈固定板之間用絕緣板隔離。

本發(fā)明利用兩個(gè)有效加熱圈同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)雙臺(tái)階進(jìn)行加熱，加熱效率高；用第二環(huán)狀有效加熱圈的銳角形內(nèi)圓周部分對(duì)R7和相鄰軸頸加熱；用第一環(huán)狀有效加熱圈的內(nèi)下方直角對(duì)R2和相鄰軸頸預(yù)熱及連續(xù)淬火時(shí)對(duì)軸頸加熱。所以，加熱溫度分布均勻，從而使有效硬化層的分布均勻、連續(xù)。加熱過(guò)程中兩個(gè)有效加熱圈通入冷卻水進(jìn)行及時(shí)冷卻，避免燒損。所述圓環(huán)噴水圈的內(nèi)圓周面為向下傾斜的圓錐面，噴水孔沿該圓錐面周向均勻分布，使水柱直接噴射到兩個(gè)有效加熱圈剛剛離開，已完成奧氏體化的區(qū)域，提高了冷卻能力，并解決了因受零件結(jié)構(gòu)和空間的限制，噴水圈不好布置的困難。由于未使用導(dǎo)磁材料，避免了因電流過(guò)于集中在導(dǎo)磁體開口處所造成有效圈早期燒損，延長(zhǎng)其使用壽命，減小感應(yīng)器與工件的間隙，提高了軸頸部分連續(xù)淬火的加熱效率和工藝及質(zhì)量的穩(wěn)定性。

本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用上述轉(zhuǎn)向節(jié)雙臺(tái)階淬火感應(yīng)器對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行淬火的方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向節(jié)雙臺(tái)階感應(yīng)淬火方法包括下述步驟：

步驟一：將待處理零件的軸頸部分朝上放置在機(jī)床下頂尖的夾具上，將上頂尖加緊；按啟動(dòng)按鈕，使待處理零件開始旋轉(zhuǎn)；

步驟二：待零件旋轉(zhuǎn)2秒后，淬火感應(yīng)器以3000mm/min由初始位置快速移動(dòng)到第一段靜止加熱位置，此時(shí)第一環(huán)狀有效加熱圈對(duì)應(yīng)于零件的第二圓角，第二環(huán)狀有效加熱圈的銳角形部分對(duì)應(yīng)于第一圓角，利用第一環(huán)狀有效加熱圈和第二環(huán)狀有效加熱圈同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的第一圓角、第二圓角及部分軸頸進(jìn)行加熱，加熱10～12秒后，圓環(huán)噴水圈開始噴水；

步驟三：圓環(huán)噴水圈噴水的同時(shí)，淬火感應(yīng)器以3000mm/min速度快速向上移動(dòng)13.8-14.8mm至第二段靜止加熱位置，此時(shí)第一環(huán)狀有效加熱圈對(duì)應(yīng)于零件的軸頸部分，第二環(huán)狀有效加熱圈銳角形處對(duì)應(yīng)于第二圓角，利用第一環(huán)狀有效加熱圈和第二環(huán)狀有效加熱圈同時(shí)對(duì)軸頸部分和第二圓角進(jìn)行加熱，加熱3～5秒；

步驟四：淬火感應(yīng)器以220～320mm/min速度進(jìn)行連續(xù)淬火，移動(dòng)至淬火區(qū)的結(jié)束位置，停止加熱，同時(shí)感應(yīng)淬火器以3000mm/min速度快速向上移動(dòng)22～28mm至靜止噴水位置，噴水30～40秒，噴水停止，零件旋轉(zhuǎn)停止；

步驟五：淬火感應(yīng)器向上移動(dòng)至便于上下零件的初始位置，將零件從機(jī)床的下頂尖上取下，放置在料架，完成全部感應(yīng)淬火過(guò)程。

因?yàn)榱慵Y(jié)構(gòu)不對(duì)稱，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中偏心，所述步驟二中“待零件旋轉(zhuǎn)2秒后”是為了觀察工件旋轉(zhuǎn)是否正常，如果出現(xiàn)異常，立即停止工作循環(huán)，避免發(fā)生安全事故。