一種掃描淬火感應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱處理設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種掃描淬火感應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在摩托車的制作過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿總成的曲柄一般采用中碳合金鋼先進(jìn)行調(diào)質(zhì)預(yù)處理，以獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，然后對(duì)軸頸部位進(jìn)行感應(yīng)淬火，以使軸頸獲得較高的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。
[0003]然而，對(duì)于某些特殊的摩托車曲柄，其軸頸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外圓尺寸突變，同時(shí)為了滿足裝配可靠性，突變軸頸處的外圓尺寸突變處圓角和倒角尺寸都偏小，給感應(yīng)淬火帶來(lái)了很大的困難。
[0004]另外，為了提高軸頸的疲勞強(qiáng)度，防止從軸頸中間某部位發(fā)生斷裂，要求軸頸整體進(jìn)行感應(yīng)淬火?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用掃描淬火的方法對(duì)軸頸進(jìn)行淬火。
[0005]如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中，掃描淬火感應(yīng)器包括感應(yīng)圈200，工件100放置在感應(yīng)圈200內(nèi)部，在掃描淬火的過(guò)程中，感應(yīng)圈200位置不動(dòng)，工件100在初始位置先停留一段時(shí)間，然后工件100自上向下運(yùn)動(dòng)一直到達(dá)終止位置，從而完成掃描淬火。
[0006]然而，現(xiàn)有技術(shù)中，由于感應(yīng)圈200與端面103間隙小，與軸頸突變處圓角(即圓角處)的間隙大，再加上端面103尖角效應(yīng)和圓角處104磁場(chǎng)受端面103屏蔽影響，導(dǎo)致軸頸突變處圓角的加熱效率遠(yuǎn)低于端面103的加熱效率，所以在圓角達(dá)到淬火溫度之前端面103已達(dá)到熔化溫度，為了防止端面103熔化，只能使端面103的加熱溫度低于端面103的熔化溫度，從而圓角處104的加熱溫度低于淬火溫度，導(dǎo)致該處無(wú)法形成淬硬層。
[0007]另外，如圖3所示，圖3為現(xiàn)有技術(shù)中淬火實(shí)施效果圖。由于圓角處104淬硬層具有斷開(kāi)部分，導(dǎo)致該部位耐磨性和疲勞強(qiáng)度低，從而引起早期失效或疲勞斷裂。
[0008]因此，如何保證工件軸頸淬硬層深度的連續(xù)性，提高軸頸的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種掃描淬火感應(yīng)器，該掃描淬火感應(yīng)器能夠有效的解決結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外圓尺寸突變軸頸的掃描感應(yīng)淬火問(wèn)題，保證了淬硬層深度的連續(xù)性，從而提高了軸頸的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，避免軸頸產(chǎn)生早期失效或疲勞斷裂。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0011]—種掃描淬火感應(yīng)器，用于具有突變軸頸的工件的掃描淬火，包括串聯(lián)連接并沿所述工件的軸向排列的環(huán)形上匝感應(yīng)器、中匝感應(yīng)器和下匝感應(yīng)器，其特征在于，所述上匝感應(yīng)器上設(shè)有用于加熱所述突變軸頸的圓角處的凸臺(tái)，所述凸臺(tái)上設(shè)有向所述圓角處傾斜的尖端。
[0012]優(yōu)選的，所述上匝感應(yīng)器的內(nèi)圈尺寸與所述工件的細(xì)軸頸尺寸以及所述圓角處尺寸相配合，所述中匝感應(yīng)器和所述下匝感應(yīng)器的內(nèi)圈尺寸與所述工件的粗軸頸尺寸相配口 O
[0013]優(yōu)選的，所述上匝感應(yīng)器與所述中匝感應(yīng)器之間的距離隨所述工件的粗軸頸和細(xì)軸頸之間的截面尺寸差的增大而增大。
[0014]優(yōu)選的，所述上匝感應(yīng)器、所述中匝感應(yīng)器和所述下匝感應(yīng)器均呈圓環(huán)狀，所述工件位于圓環(huán)內(nèi)部。
[0015]優(yōu)選的，所述中匝感應(yīng)器與所述下匝感應(yīng)器為一體成型結(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選的，所述下匝感應(yīng)器的下端沿周向設(shè)有多個(gè)噴水孔，所述噴水孔的開(kāi)口朝向所述工件，并且所述噴水孔的延伸方向與所述工件的軸向具有夾角。
[0017]優(yōu)選的，所述噴水孔的延伸方向與所述工件的軸向夾角為30°至60°。
[0018]優(yōu)選的，所述凸臺(tái)為車削加工而成的凸臺(tái)。
[0019]優(yōu)選的，所述凸臺(tái)的橫截面形狀為三角形。
[0020]優(yōu)選的，所述上匝感應(yīng)器、所述中匝感應(yīng)器和所述下匝感應(yīng)器均為銅棒感應(yīng)器并且呈環(huán)狀，內(nèi)部均設(shè)有供冷卻水流通的環(huán)形通道，其中所述上匝感應(yīng)器和所述中匝感應(yīng)器的冷卻水用于冷卻自身，所述下匝感應(yīng)器的冷卻水即用于冷卻工件，同時(shí)也用于自身冷卻。
[0021]本發(fā)明所提供的掃描淬火感應(yīng)器，包括串聯(lián)連接并沿工件的軸向排列的環(huán)形上匝感應(yīng)器、中匝感應(yīng)器和下匝感應(yīng)器，所述上匝感應(yīng)器上設(shè)有用于加熱圓角處的凸臺(tái)，所述凸臺(tái)上設(shè)有向所述圓角處傾斜的尖端。該掃描淬火感應(yīng)器相比于現(xiàn)有技術(shù)增設(shè)了所述凸臺(tái)，所述凸臺(tái)與所述圓角處位置對(duì)應(yīng)，當(dāng)所述工件位于初始位置時(shí)，所述粗軸頸和所述圓角處同時(shí)進(jìn)行感應(yīng)加熱，由于所述凸臺(tái)的尖端結(jié)構(gòu)可以均衡端面與所述圓角處的加熱效率，在端面未達(dá)到熔點(diǎn)之前，所述圓角處已形成一定深度的淬硬層，從而保證淬硬層的連續(xù)性，從而提高具有突變軸頸的工件的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，避免軸頸產(chǎn)生早期失效或疲勞斷裂。
[0022]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述上匝感應(yīng)器、所述中匝感應(yīng)器和所述下匝感應(yīng)器均為銅棒感應(yīng)器并且呈環(huán)狀，內(nèi)部均設(shè)有供冷卻水流通的環(huán)形通道，其中所述上匝感應(yīng)器和所述中匝感應(yīng)器的冷卻水用于冷卻感應(yīng)器本身，所述下匝感應(yīng)器的冷卻水即用于冷卻工件，同時(shí)也用于自身冷卻。銅棒具有較高的導(dǎo)電性，因此選用銅棒作為感應(yīng)器的材料效果較好，但是，由于銅棒的強(qiáng)度較低，受熱后容易變形，因此通過(guò)在所述感應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)置供冷卻水流通的環(huán)形孔，有利于降低銅棒感應(yīng)器的溫度，避免在使用過(guò)程中變形，影響工件的淬火效果。
【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為工件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中掃描淬火感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中掃描淬火感應(yīng)器的實(shí)施效果圖；
[0027]圖4為本發(fā)明所提供的掃描淬火感應(yīng)器一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為圖4所示掃描淬火感應(yīng)器的開(kāi)始位置的實(shí)施示意圖；
[0029]圖6為圖4所示掃描淬火感應(yīng)器的結(jié)束位置的實(shí)施示意圖；
[0030]圖7為圖4所示掃描淬火感應(yīng)器的實(shí)施效果圖；
[0031]其中:工件-100、粗軸頸-101、細(xì)軸頸-102、端面-103、圓角處_104、花鍵-105、感應(yīng)圈-200、上匝感應(yīng)器-201、中匝感應(yīng)器-202、下匝感應(yīng)器-203、凸臺(tái)-204、噴水孔-205。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明的核心是提供一種掃描淬火感應(yīng)器，該掃描淬火感應(yīng)器能夠顯著的提高工件淬硬層深度的連續(xù)性，從而提高了軸頸的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，避免軸頸產(chǎn)生早期失效或疲勞斷裂。
[0033]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]請(qǐng)參考圖4至圖7，圖4為本發(fā)明所提供的掃描淬火感應(yīng)器一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5和圖6分別為圖4所示掃描淬火感應(yīng)器開(kāi)始位置和結(jié)束位置的實(shí)施示意圖，圖7為圖4所示掃描淬火感應(yīng)器的實(shí)施效果圖。
[0035]在該實(shí)施方式中，掃描淬火感應(yīng)器包括串聯(lián)連接并沿工件100的軸向排列的環(huán)形上匝感應(yīng)器201、中匝感應(yīng)器202和下匝感應(yīng)器203，該感應(yīng)器主要用于具有突變軸頸的工件100的淬火。
[0036]如圖1所示，具有突變軸頸的工件100包括粗軸頸101和細(xì)軸頸102，細(xì)軸頸102的末端為花鍵105，粗軸頸101與細(xì)軸頸102的連接處具有端面103和圓角處104，端面103遠(yuǎn)離圓角處104的地方設(shè)有倒角，圖1中所示的圓角大小為Rl.5，倒角的大小為1X30°。
[0037]對(duì)于圓軸型的工件100，上匝感應(yīng)器201、中匝感應(yīng)器202和下匝感應(yīng)器203均呈圓環(huán)狀，工件100位于圓環(huán)內(nèi)部。
[0038]當(dāng)需要對(duì)工件100進(jìn)行加熱淬火時(shí)，將工件100放入感應(yīng)器內(nèi)，其中，工件100的粗軸頸101位于中匝感應(yīng)器202和下匝感應(yīng)器203的內(nèi)圈中，工件100的細(xì)軸頸102位于上匝感應(yīng)器201的內(nèi)圈中，位于工件100的細(xì)軸頸102端的上匝感應(yīng)器201上設(shè)有用于加熱突變軸頸的圓角處104的凸臺(tái)204，凸臺(tái)204上設(shè)有向圓角處104傾斜的尖端。優(yōu)選的，凸臺(tái)204可以通過(guò)車削加工而成。
[0039]具體的，凸臺(tái)204的橫截面形狀可以為三角形，其中的一個(gè)角朝向圓角處104。當(dāng)然，凸臺(tái)204也可以為其他形狀，并且尖端處可以具有一定的倒角，為了更好的加熱圓角處104，凸臺(tái)204以及尖端的尺寸和形狀可以根據(jù)端面103的尺寸以及圓角處104的大小進(jìn)行確定，在此不作進(jìn)一步限定。
[0040]該掃描淬火感應(yīng)器相比于現(xiàn)有技術(shù)增設(shè)了凸臺(tái)204，凸臺(tái)204與圓角處104位置對(duì)應(yīng)，當(dāng)工件100位于初始位置時(shí)，粗軸頸101和圓角處104同時(shí)進(jìn)行感應(yīng)加熱，由于凸臺(tái)204的尖端結(jié)構(gòu)可以均衡端面103與圓角處104的加熱效率，在端面103未達(dá)到熔點(diǎn)之前，圓角處104已形成一定深度的淬硬層，從而保證淬硬層的連續(xù)性，從而提高具有突變軸頸的工件100的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，避免軸頸產(chǎn)生早期失效或疲勞斷裂。
[0041]進(jìn)一步，上匝感應(yīng)器201的內(nèi)圈尺寸Φ Dl與工件100的細(xì)軸頸102尺寸以及圓角處104的尺寸相配合，中匝感應(yīng)器202和下匝感應(yīng)器203的內(nèi)圈尺寸與工件10