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Como endurecer a árvore de cames do freio com aquecimento por indução?

Abstrato:

  Este artigo apresenta brevemente o endurecimento por indução do eixo de comando de freios de automóveis. A árvore de cames do freio é um componente importante das peças de freio de automóveis, e sua superfície deve ter alta dureza e resistência ao desgaste e, ao mesmo tempo, o núcleo deve ter certa tenacidade. Para atender aos requisitos de alta resistência à fadiga. Para atender a esses requisitos, foi realizado um projeto abrangente em termos de estrutura do indutor, parâmetros de alimentação de aquecimento por indução, métodos de aquecimento e métodos de resfriamento. Os resultados mostram que este processo de têmpera por indução atende completamente aos requisitos do processo de têmpera da árvore de cames.

Como endurecer a árvore de cames do freio com aquecimento por indução 1

Visão geral dos requisitos do processo de têmpera por indução:

  O material da árvore de cames do freio usado no experimento é de aço 45, o diâmetro do eixo é de 40 mm, os requisitos técnicos de têmpera são a dureza da superfície de 52 ~ 63HRC, a profundidade da camada endurecida do eixo é de 2 ~ 3.5 mm e o profundidade da camada endurecida da ponta de pêssego é inferior a 10 mm.

  Conforme mostrado na Figura 1, a árvore de cames do freio de automóvel é composta principalmente de uma parte central, uma parte do eixo e uma ranhura, das quais a parte central e a ranhura são temperadas em perfil, e existem requisitos especiais para o processo de têmpera.

Como endurecer a árvore de cames do freio com aquecimento por indução 2

Fonte de alimentação de endurecimento por indução e seleção de máquina-ferramenta CNC:

  1. Para a seleção da fonte de alimentação de aquecimento por indução, dois parâmetros precisam ser determinados: frequência de aquecimento e potência.
  2. A profundidade da camada endurecida é afetada principalmente pela frequência de aquecimento, densidade de potência e taxa de resfriamento, entre as quais a frequência de aquecimento é o principal fator que afeta a profundidade da camada. De acordo com os requisitos da profundidade da camada da árvore de cames, a frequência de aquecimento pode ser selecionada de 15~25KHZ pelo cálculo da fórmula. Quando a frequência de aquecimento é alta, a profundidade de penetração é rasa, a energia é mais concentrada e a eficiência de aquecimento também é alta. Portanto, ao atender aos requisitos de profundidade da camada, a frequência deve ser selecionada o mais alto possível, de modo que a frequência de aquecimento deve ser 25KHZ.
  3. A potência do equipamento pode ser calculada de acordo com o tamanho da peça e a densidade de potência. Após o cálculo, uma fonte de alimentação de aquecimento de frequência intermediária de 80KW deve ser selecionada e a frequência de aquecimento é de 25KHZ. O equipamento de aquecimento usado no teste é ZHENGZHOU KETCHAN fonte de alimentação de aquecimento por indução de média frequência 80/100, o efeito de aquecimento é estável e os resultados do teste são bons.
  4. A máquina de têmpera CNC é uma máquina de têmpera vertical do tipo eixo com um curso de 600mm.

Projeto da estrutura da bobina de endurecimento por indução:

  A parte do eixo adota uma bobina de endurecimento por indução de anel de círculo único com um anel auxiliar de pulverização de água; a parte central adota uma bobina de endurecimento por indução de círculo único em forma de cópia com um pulverizador de água auxiliar, conforme mostrado na Figura 2. O método de têmpera adota o método de têmpera de varredura por aquecimento contínuo. O eixo e o caroço de pêssego são temperados abertamente. Quando o eixo é resfriado, a árvore de cames se move para cima e para baixo e gira ao mesmo tempo, o que pode tornar o aquecimento e o resfriamento mais uniformes.

Processo de endurecimento por indução:

  O método de têmpera e resfriamento da árvore de cames é um método de resfriamento por pulverização, e a peça de trabalho é parcialmente resfriada pelo anel auxiliar de pulverização de água para completar a transformação da estrutura de martensita. Muitas vezes há uma grande tensão interna dentro da peça de trabalho temperada, o que não é propício para o desempenho da peça de trabalho. Após a têmpera, a peça precisa ser revenida para atingir o objetivo de eliminar o estresse interno; além disso, existe outro método de têmpera. , Ao resfriar a peça de trabalho, deixe a peça de trabalho ainda ter uma certa temperatura residual após o resfriamento, e a temperatura é controlada em 200-300 ℃, para que a peça de trabalho possa usar sua própria temperatura residual para autotemperar para eliminar o estresse. A temperatura após o resfriamento pode ser ajustada alterando a taxa de fluxo do meio de têmpera ou a concentração do meio de resfriamento. O meio de extinção é solução aquosa à base de PAG, meio de extinção sencro-p75, a concentração é de 11%, a temperatura de operação é de 10 a 50 ℃, o valor de pH é de 9 a 11 e a capacidade de resfriamento diminui com o aumento da concentração .

Vantagens do endurecimento por indução:

  Em comparação com outros métodos de tratamento térmico de superfície, como cementação de superfície, nitretação de superfície, carbonitretação, etc., a têmpera por aquecimento por indução é mais ecológica, eficiente e econômica. E é adequado para produção em massa contínua.

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