forhøre

Mellemfrekvens induktionsslukningsproces for indre spline akselbøsning

  Induktionsopvarmning quenching refererer til den proces, hvor emnet placeres i induktionsspolen med tilstrækkelig effekt, og emnets overflade danner en stærk induceret strøm under påvirkning af højfrekvent vekselmagnetisk felt, hvilket får emnets overflade til hurtigt at varme op og derefter overfladen er slukket. Da det har høj varmeeffektivitet, kort opvarmningstid, er overfladen ikke let oxidationsafkulning, opvarmningshastighed, således forfine austenitkorn, gør emnet efter bratkøling har fremragende mekaniske egenskaber, og kun overfladeopvarmning, bratkølingsdeformation er lille, let at realisere automatisk produktionsudstyr, høj arbejdsproduktivitet, og har derfor været meget udbredt. Det følgende er anvendelsen af ​​induktionsvarmebehandlingsteknologi i det faste sæt arbejdsprodukter på vores fabrik og fejlfinding og løsning af relaterede kvalitetsproblemer.

1. Tekniske krav til dele

  Strukturen af ​​fikseringsbøsningen (også kendt som den indre spline akselbøsning) er vist i figur 1. Længden af ​​den indre spline er ikke mindre end 60 mm, diameteren af ​​den lille ende af den ydre kontur af fikseringsmuffen er 60 mm , og diameteren af ​​den store ende er 84 mm. Der er tre M18× 1.5-7h indvendige gevindhuller på fikseringsmuffen. Materialet er 40Cr(GB/T3077-2015), og hårdheden skal være 28 ~ 32HRC. I henhold til den nationale standard GB/T 13320-2007 er den metallografiske vurdering 1 ~ 4, og den vurderes som kvalificeret. Trækstyrke ≥980MPa, flydespænding ≥785MPa, forlængelse ≥9%.De tekniske krav er som følger: Den indvendige splineoverflade skal være induceret bratkøling, overfladehårdheden skal være 50 ~ 56HRC, den effektive dybde af induktionshærdningslaget skal være ≥3 mm, skal den indvendige spline quenching dybde måles fra roden af ​​tanden, og hårdheden af ​​den indvendige spline skal måles i midten af ​​den indvendige spline. Delene skal efterses med 100 % magnetiske partikler og ingen revner, folder, hvide pletter eller andre skadelige defekter, der kan forringe delenes ydeevne. Den komplette proceslinje er blank inspektion → lager → grov lastbil → fin truck → fræsning → boring → anboring og affasning → skæring indvendig spline → skærebane → intern spline induktionsvarmebehandling → magnetisk partikelinspektion → fosfatbehandling → slutinspektion → rengøring, rust forebyggelse, emballering → lager.

Opbygning af fast sæde

FIG. 1 Konstruktion af fast sæde

2. Dele induktion varmebehandling proces

  Induktionsvarmebehandlingsprocessen er baseret på de eksisterende forhold ved brug af kopiinduktor, ZTTP-serien IGBT 250kW/ (4~30kHz og 20~50kHz) mellemfrekvensstrømforsyning til hjemmet og ZTVC100-2 type CNC-induktionsslukningsmaskineværktøj til den faste bøsning af det indre splinehul til at udføre mellemfrekvensinduktionsslukning.

Procesparametre for varmebehandling induktionsslukning: varmeeffekt 25 ~ 27kW; Frekvensen er 20 ~ 23kHz. Intern spline starter fra bunden opvarmning, opvarmning i 5 s, sensorer til hastigheden af ​​F60 (mindre end 1 mm pr. sekund) intern spline scanning fra bunden af ​​opvarmningen, opvarmning og kontinuerlig sprøjtevæske afkøling til intern spline, og indtil den øverste interne spline, og stoppe opvarmningen, for at holde de 20 s til at stoppe efter afkøling, afkøling og derefter stole på interne returdele overfladevarme genereret til selvhærdende temperatur 200 ~ 230 ℃.

3. Beskrivelse af kvalitetsproblemer

Under induktionshærdningsprocessen for den faste muffe blev tre M18× 1.5-7h indvendige gevindhuller fundet at have slukningsrevner ved åbningen, og fejldetektionen viste magnetiske spor og andre kvalitetsproblemer. Desuden blev der fundet overophedningsegenskaber gennem prøveskæringsmetallografianalysen ved revnepunktet for den faste muffe. Det solide foto af den faste ærme er vist i figur 2.

Solid foto af fast sæt

Figur 2. Solid foto af et fast sæt

4. Analyse og screening

Dybden af ​​hærdningslaget og overfladehårdheden af ​​induktionshærdning ændrer sig med de vigtigste indflydelsesfaktorer såsom frekvens, effekttab pr. arealenhed, form og størrelse af induktionsspolen, materiale og form og størrelse af behandlede dele, matrixstruktur før behandling, opvarmning tilstand, opvarmningstid, samt type og kølemetode for kølevæske. For at løse disse problemer kontrolleres strukturdesignet af induktionsspolen, procesparametervalg, opvarmningssted og køletilstand en efter en for at optimere processen.

(1) Kemisk sammensætning

Materialekravene til den faste muffe er 40Cr(GB/T 3077-2015), og den kemiske sammensætning af den faste muffe er blevet analyseret af det direkte aflæsningsspektrometer, som vist i den vedhæftede tabel, som opfylder standardkravene.

(2) Valg af elektriske parametre

Valget af varmeeffektfrekvens for faste ærmer afhænger hovedsageligt af den faste ærmes geometriske form og varmelagsdybde. Den faktiske opvarmningsdybde bestemmes af opvarmningstid, effekttæthed og frekvens. Dybden af ​​strømmen, der trænger ind i overfladen af ​​emnet, er hovedsageligt relateret til strømfrekvensen. De indvendige spline-huller i den faste muffe er quenched i ZTTP-serien IGBT 250kW/ (4 ~ 30kHz og 20 ~ 50kHz) mellemfrekvent strømforsyning til husholdninger og ZTVC100-2 type CNC-induktionsbratkølingsmaskine. Varmeeffekt: 25 ~ 27kW : 20 ~ 23 kHz.

(3) Analyse af speciel struktur ved åbningen af ​​indvendige gevindhuller

Tre på overfladen af ​​den indre spline M18 x 1.5-7 h indvendig gevindhul kurve dannet af den indre spline overflade med skarp, formet og mekanisk bearbejdning er meget vanskelig at have den rigtige vej til kurven af ​​affasning behandling, føre til Vinklen optrådte i færd med induktionsopvarmningseffekt, vil temperaturen stige kraftigt, højere end andre dele af temperaturen, opvarmningshastighed hurtigere end i andre områder, så det er let at forårsage overophedningsdille. For at sikre, at emnet kan være jævnt opvarmet, bør den skarpe Vinkeleffekt så vidt muligt undgås i arbejdsemnets skarpe kant.

(4) Varmepositionering

Da induktionsslukningsopvarmning af den faste muffe skal styres nøjagtigt, anvender positioneringsfastspænding af den faste muffe positioneringsværktøj som vist i fig. 3. Den nederste endeflade fastspænding anvendes til positionering, og den lille endediameter af den ydre kontur af den faste muffe samles i hulrummet D1=60 mm (positiv tolerance) for at opnå positionering. Det bratkølende kølemedium sprøjtes ind i den midterste indvendige spline og drænes fra de 6 jævnt fordelte afledningshuller med en diameter på 12 mm. Den indledende opvarmningsposition kan justeres manuelt for at danne det indledende koordinatindtastningsprogram, og den efterfølgende opvarmningshastighed og terminalposition kan indtastes i programmet efter at have passeret justeringen gennem observation. Derefter kan produktionsstabiliteten altid garanteres gennem procesprogrammet.

Skematisk diagram af værktøj til positionering af faste bøsninger

FIG. 3 Skematisk diagram af værktøj til positionering af faste bøsninger

(5) Middel afkøling

Når bratkøling af kølemediekoncentration, temperatur, afkølingstid, injektionsvinkel og indsprøjtningstryk ikke kontrolleres korrekt, kan det også forårsage kvalitetsfejl, såsom bratkølende revner i den faste muffe. Gennem procestesten BRUGER vores kundes fabrik PAG vandbaseret bratkølingsvæske med en koncentration på 5% ~ 8%, driftstemperaturen er 20 ~ 45 ℃, injektionstrykket er 0.1 mpa, sprøjtevæskens vinkel er vinkelret på overfladen af den interne spline-spray, og afkølingsprocessen er passende.

5. Implementering af modforanstaltninger

For at forhindre overophedning af vinklen, fordi under de eksisterende forhold ved at justere den relative højde mellem induktionsspolen og emnet og den relative spalte er begrænset, for at undgå de tre M18 x 1.5-7 timers indvendige gevindhul interfingerlinjer med indre spline-overfladedannelse på grund af høj temperatur forårsaget af vinkeleffekt, givet kulstofstål og medium kulstoflegeret ståls termiske ledningsevne i 47 ~ 58 lambda/uge m – 1-1, og den termiske ledningsevne af rent kobber er så høj som 384 lambda/W, m – 1, K – 1, kan hurtigt gevindhullet område af varmeledning. Vores kundes fabrik anvender en ren kobberstang og tilstopper gevindhullet i henhold til strukturen af ​​gevindhullet med tre kobberbolte som vist i FIG. 4, hvilket i høj grad kan reducere strømtætheden ved det skarpe hjørne eller spille rollen som magnetfeltafskærmning.

Kobber bolte

FIG. 4 kobberbolte

Kobberbolte tilstopper gevindhuller som vist i FIG. 5.

Kobberbolte lukker gevindhuller

FIG. 5 kobberbolte lukker gevindhuller

Induktorens struktur inkluderer hovedsageligt størrelsen af ​​induktorens effektive ring udvendige diameter (bestemmelse og fastgørelse af mellemrummet mellem kamrene), højden og sprøjtevinklen. I henhold til formen på det faste sæt bestilte vores fabrik den professionelle producent af induktionsspolen til at lave en speciel kopieringsinduktor. Under induktionshærdning antager fikseringsmuffen formen af ​​lodret fastspænding, det vil sige, at aksen for det indre splinehul er vinkelret på jorden. Den aksiale og radiale afstand mellem induktorens effektive ydre ring og splinehullet i fikseringsmuffen er rimeligt kontrolleret for at sikre, at afstanden mellem den ydre diameter af den effektive ring og splinehullet i fikseringsmuffen er 1 mm. Gør opvarmningstemperaturen på den faste muffe så ensartet som muligt for at undgå kvalitetsproblemer såsom forskellen i dybden af ​​det effektive hærdelag. Induktionsslukningstilstanden af ​​den faste bøsning er vist i fig. 6.

Induktionsslukningstilstand af fast ærme

FIG. 6 Induktionsslukningstilstand for den faste ærme

6. Procesbekræftelse

(1) Overfladehårdhed og dybdetest af det hærdede lag

I henhold til kundens krav skal slukningsdybden af ​​den indvendige spline måles fra tandens rod, og hårdheden af ​​den indvendige spline skal måles i midten af ​​den indvendige spline. Efter induktionshærdning af et fast sæt af langs det indvendige spline hul i midten af ​​tværskæringen, vasket med benzin, og skæreprøven forberedelse til tværsnit, og skæreeffekten er malet til lag, brug derefter alkoholkoncentration 3% ~ 5% salpetersyrekorrosion, den effektive dybde af hærdelags metode (hårdhed) og overfladehårdhedsindeks for 54.5 HRC overfladehårdhedstestbetingelser, effektiv hærdelagsdybde på 3.2 mm, efter induktionshærdning af et fast sæt af effektive hærdede lagdybder i overensstemmelse med kravene til design teknologi, og dybe lag.

(2) Inspektion af temperering og magnetisk partikel

Induktionshærdning BRUGER styringen af ​​injektionskøletiden til at overføre restvarmen fra det hærdede lag til det hærdede lag for at opnå en vis temperatur til hærdning, det vil sige at stole på spildvarmen fra emnet til selvhærdning, selvhærdning. - tempereringstemperatur 200 ~ 230 ℃. Der blev ikke fundet nogen overophedning og revner ved åbningen af ​​det gevindskårne hul. Efter magnetisk partikelinspektion med cJW-2000E magnetisk partikelinspektionsudstyr blev der ikke fundet noget defekt magnetisk spor.

7. konklusion

(1) Ved anvendelse af positioneringsværktøj kan opvarmningspositionen styres præcist for at sikre den effektive sluknings- og hærdningslagsdybde som specificeret, samtidig med at stabil batchproduktion sikres.

(2) Ved rimelig styring af den aksiale og radiale afstand mellem induktorens effektive ydre ring og splinehullet i fikseringsmuffen har opvarmningstemperaturen for fikseringsmuffen en tendens til at være ensartet.

(3) Efter tilstopning af gevindhullet med kobberbolte lavet af den rene kobberstang med bedre termisk ledningsevne, blev strømtætheden ved det skarpe hjørne kraftigt reduceret, magnetfeltafskærmningen blev realiseret, og kvalitetsproblemet med at slukke revner ved åbningen af den faste muffes induktionskølende indvendige gevindhul blev effektivt løst.

Del denne artikel til din platform:

fejl:

Få et citat