⑴用料厚度
用料厚度应按电流频率和冷却情况选取,见表2.1感应(线)圈用料厚度。感应器确定为加热时不通水,所以感应线圈应具有足够的热容量,以避免温度过高,需要使用厚度较大的紫铜材。当电流频率为8kHz时,感应线圈所用铜材的厚度为6~8mm,则本感应线圈厚度取7mm。
表2.1 感应(线)圈用料厚度
冷却情况 在不同电流频率下感应(线)圈厚度/mm
250000Hz 8000 Hz 2500 Hz
加热时不通水 1.5~2.5 6~8 10~12
加热时通水 0.5~1.5 1.5~2 2~3
⑵感应线圈的直径设计
表2.2 感应圈与工件的间隙
感应圈 加热工件 加热淬火方式 间隙/mm
高频 轴 同时 1~3
连续 1.5~3.5
齿轮 M=1.5~2
全齿同时 1.5~2
M=3~3.5 2.5~3
M=4~4.5 3~3.5
M=5~5.5 4~4.5
零件内孔 同时 1~2
连续 1~2
中频 轴 同时 2~5
连续 2.5~5
零件内孔(Ф>70mm) 连续 2~3
感应线圈内径的选择:
D_内=D_0+2a ⑴
式⑴中D_内:感应线圈内径,mm;
:零件外径,mm;
a:感应线圈与零件之间的间隙,mm。根据表2.2感应圈与零件的间隙,取a=3mm。
即感应线圈内径为
D_内=D_0+2a=(61+2×3)mm=67mm
则感应线圈外径为内径与厚度之和,即D_外=67+7=74mm
⑶感应线圈的高度设计
同时淬火时,有效线圈高度H_感是根据零件淬硬层区宽度H_零来选定。由于在加热过程中,零件轴向热传导的作用,加热区两端散逸了热量。因此,H_感应大于H_零
H_感=(1.1~1.2) H_零=1.1×19=20.9mm
但是由于轴承档的宽度为31mm,轴承档被加热的表面不能同时共热升温,零件需要加热的整个部分没有都被感应器包围着,所以轴承档不能使用同时淬火方式,只能使用连续加热法。凸轮使用同时加热法。
⑷感应线圈的形状设计
凸轮轴的淬火感应器可以是圆环形的,也可以是仿形的。一般说来,仿形感应器淬火的凸轮硬化层也是仿形的,但仿形感应器制造困难,操作麻烦。所以此次设计选用圆环形感应器。
⑸喷水设置
采用感应器附加喷水冷却装置。同时淬火时,每平方厘米淬火表面应得到3~4个喷水孔,一般应成棋盘式交叉布置,如图2.4所示。
图2.4 喷水孔的排列间隔
钻孔直径常用Ф1.5~1.8mm,钻孔中心线应与受冷表面相垂直。水压控制在100~200kPa。
喷水器进水管截面积之和一般应大于或等于所有喷水孔截面积之和,这样喷水压不致比进水压低。 中碳钢凸轮轴热处理工艺设计(9):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_992.html