中碳钢凸轮轴热处理工艺设计(7)
钢的原始组织对珠光体向奥氏体转变的快慢起着很大的影响。如果钢的原始组织为索氏体，渗碳体的溶解所进行的扩散过程比原始组织为珠光体的快，即珠光体向奥氏体转变所需要的时间短。原始组织越粗，则相变所需要时间越长。
1.4 毕业设计的内容及意义
a)设计题目：中碳钢凸轮轴热处理工艺设计。
b)技术要求：各轴承档、凸轮HRC58-62，凸轮基园HRC≥55，各轴承档、凸轮淬硬层深度≥1.4mm。全长弯曲度＜0.40mm。
图1.3 凸轮轴尺寸图
图1.4 凸轮轴
如图1.3凸轮轴尺寸相关图和表1.4凸轮轴相关尺寸所示凸轮轴的相关尺寸以及图示。
图1.4为凸轮轴。
表1.4 凸轮轴相关尺寸（mm）
凸轮轴长度 凸轮轴桃峰高度 凸轮宽度 轴承档宽度
大凸轮 小凸轮
890 52 45 19 31
热处理工艺能够显著地提高钢的力学性能，增加零件的强度、韧性和使用寿命，提高硬度和耐磨性。所以重要的机器零件和工具都要进行热处理。热处理还可以改善工件的加工工艺性能，从而提高生产率和加工质量。由此可见，热处理在机械制造工业中起着十分重要的作用。
随着机械零件服役条件的日益苛刻，金属材料的热处理尤其表面淬火显得尤为重要。感应加热表面淬火在淬火质量、生产效率及节能方面都有不可替代的优势。从其加热原理、性能优势及参数选择等方面分析感应加热表面淬火在金属零件表面淬火中的应用，为金属零件的表面热处理优化提供可靠的依据。
2 感应器的确定
2.1 感应器简介
感应器是将高频电流转化为高频磁场对零件实行感应加热的能量转化器。它直接影响零件表面淬火质量和设备效率。
感应器是用来通过感应作用将电能输送到零件表面层，借涡流和磁滞作用将在零件表面层中的电能转化为热能，而加热零件表面。
感应器是感应加热表面淬火的主要设施, 其作用是,通过感应电流将高、中频电能传导到工件表面上, 达到对工件进行表面热处理的目的。
根据感应电流的集肤效应、环状效应、邻近效应、尖角效应等特性，感应器形状必须与被加热零件外形相适应。由于零件有各种不同的形状，在实际生产中所用的感应器形状与种类也是多种多样。
2.2 感应器的构成
感应器的构造主要包括：安装板、汇流板、绝缘片、出进水管、感应圈、喷水器等。
图2.1 中频连续淬火感应器
1.铜垫圈 2.绝缘垫圈 3.连接板 4.导电板 5.导电板水盒
6.双头螺柱 7.螺母 8.水管 9.云母板10.有效圈
图2.1为轴类中频表面淬火所使用的一种连续淬火感应装置。图2.2为轴类中频表面淬火所使用的一种同时淬火感应器装置。
图2.2 中频同时淬火感应器
1.连接板 2.导电板 3.导电板水盒 4.有效圈水盒 5.水管 6.有效圈
7.云母板 8.螺母 9.双头螺柱 10.铜垫圈 11.酵母垫圈
在设计制作感应器中, 对同类设备而言, 可将安装板、汇流板、喷水器等采用标准通用件, 仅需根据轴类工件长短、粗细、淬硬层形状和深浅单独设计感应圈。
感应线圈的形状是根据零件形状、尺寸和所选定的加热方案进行设计的。包括制造用料的壁厚、感应线圈于零件的间隙、感应器的高度、进水管与喷水管的数量和孔径等。如图1.7感应线圈结构所示。
图2.3 感应圈结构图
1.出水管 2.绝缘片 3.进水管 4.硅钢片 5.封盖 6.感应圈