高頻淬火設(shè)備應(yīng)用中的凸輪軸淬火介紹

　　一般汽車、拖拉機(jī)等內(nèi)燃機(jī)凸輪軸熱處理工藝大多采用感應(yīng)加熱完成表面的熱處理，它具有加熱速度快、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約能源、機(jī)械化和自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，其熱處理工藝成熟和便于操作，該工藝可明顯提高凸輪軸基體表面的抗拉強(qiáng)度、硬度、耐磨性能和疲勞極限，心部仍保持足夠的塑性和韌性，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求應(yīng)對(duì)凸輪軸的凸輪、支承軸徑、偏心輪和齒輪等主要工作在精加工前分別進(jìn)行感應(yīng)淬火處理。
　　
　　凸輪軸的淬火要求：
　　
　　1.45鋼凸輪軸的表面處理技術(shù)要求：凸輪、支承軸徑和偏心輪的表面硬度為48-58HRC，硬化層深2-5mm、齒輪的硬度45-58HRC，硬化層深2-5mm。
　　
　　2.合金鑄鐵凸輪軸的技術(shù)要求：凸輪、支承軸徑和偏心輪的表面硬度為48-58HRC，硬化層深2-5mm、齒輪的硬度45-58HRC，硬化層深2-5mm。采用感應(yīng)加熱可提高凸輪軸的強(qiáng)度和耐磨性，確保在工作過程中具有高的疲勞強(qiáng)度和使用壽命。
　　
　　凸輪軸淬火感應(yīng)器：
　　
　　1.感應(yīng)加熱的感應(yīng)器應(yīng)根據(jù)要求制作設(shè)計(jì)，其形狀可制成仿形或圓形，其高度比凸輪軸高4-8mm，內(nèi)徑與軸徑間隙在3-4mm之間，避免出現(xiàn)間隙不等等造成硬度的明顯差異，同時(shí)要觀察感應(yīng)器和凸軸軸彼此的位置應(yīng)相對(duì)固定。
　　
　　2.感應(yīng)器上的Φ1.5-2mm噴射孔，確保無堵塞，水壓符合設(shè)計(jì)要求，凸輪軸或旋轉(zhuǎn)或靜止不動(dòng)。大批生產(chǎn)時(shí)，所有的凸輪軸的各淬火部位應(yīng)是一次同時(shí)加熱完成的（如圖一所示），如分段加熱則容易出現(xiàn)軟點(diǎn)或軟帶，直接影響到凸輪軸表面的耐磨性等，對(duì)其使用壽命等有直接的影響。

　　
　　a.圓形感應(yīng)器：采用凸輪軸旋轉(zhuǎn)方式，感應(yīng)器內(nèi)徑大于支承徑，間隙較大。
　　
　　b.仿凸輪軸形感應(yīng)器：同高頻感應(yīng)淬火或具有特殊形狀的具體要求，凸輪與感應(yīng)器的間隙很小，因些硬度均勻，可根據(jù)凸輪軸各部分的硬化層深度來改變仿形形狀，該類感應(yīng)器分為單圈和雙圈兩種。
　　
　　凸輪軸淬火工藝：
　　
　　采用WH-VIII-80或WH-VIII-120型感應(yīng)加熱設(shè)備配合立式數(shù)控淬火機(jī)床.
　　
　　采用圓形感應(yīng)器（如圖一）對(duì)凸輪軸的凸輪及其他淬火部位進(jìn)行逐個(gè)或整體淬火。

　　
　　具體工藝過程是：根據(jù)凸輪軸的圖紙尺寸，對(duì)淬火機(jī)床進(jìn)行編程。主要設(shè)定：初始位置確定、加熱時(shí)間、停止加熱、噴水時(shí)間。工件自動(dòng)準(zhǔn)確下降至下一個(gè)需淬火位置，亦按設(shè)定的加熱時(shí)間，噴水時(shí)間、開始時(shí)間、噴水延時(shí)程序進(jìn)行。以此類推，直至將所有工位淬完。根據(jù)工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，設(shè)定工件的轉(zhuǎn)速、設(shè)定感應(yīng)加熱電源的功率刻度。加熱時(shí)間可用淬火機(jī)床的程序設(shè)定，亦可運(yùn)用紅外測溫計(jì)按溫度設(shè)定。　

        凸輪軸進(jìn)行感應(yīng)淬火表面硬化處理后，其奧氏體晶粒得到了細(xì)化，使表面硬度高，耐磨性以及耐疲勞性得到改善，另外具有變形小、效率高、節(jié)能、自動(dòng)化和機(jī)械化操作。

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