凸輪軸的熱處理分為表面淬火和化學(xué)熱處理等,其中汽車(chē),拖拉機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸大都采用感應(yīng)加熱來(lái)完成表面的熱處理以提高強(qiáng)度及耐磨性,確保凸輪軸在工作中具有高的疲勞強(qiáng)度和使用壽命。凸輪軸采用感應(yīng)加熱設(shè)備進(jìn)行熱處理具有加熱速度快,質(zhì)量穩(wěn)定,節(jié)約能源,機(jī)械化和自動(dòng)化的特點(diǎn)。其熱處理工藝已逐漸成熟,便于操作。根據(jù)凸輪軸結(jié)構(gòu)和要求的不同,可對(duì)凸輪軸的凸輪、支承軸頸、偏心輪、齒輪等不同部位,按不同要求進(jìn)行感應(yīng)加熱表面淬火。
加熱方法:根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的凸輪軸可采用一次加熱一個(gè)部位(中型以上多缸發(fā)動(dòng)機(jī)用凸輪軸)或一次加熱多個(gè)部位(輕、小型發(fā)動(dòng)機(jī)用凸輪軸)
凸輪軸淬火應(yīng)先選擇感應(yīng)圈,再選擇淬火溫度。感應(yīng)器應(yīng)根據(jù)要求制作設(shè)計(jì),感應(yīng)器的高度要比凸輪軸高4-8mm,內(nèi)徑與軸徑間隙在3-4mm之間。凸輪軸(特別是凸輪)淬火感應(yīng)器一般可分為兩類(lèi):圓形感應(yīng)器和仿凸輪形感器。前者應(yīng)用普遍,多數(shù)用于凸輪軸中頻感應(yīng)加熱表面淬火,后者多數(shù)用于凸輪高頻感應(yīng)加熱表面淬火或具有特殊形狀、特殊要求的凸輪感應(yīng)加熱表面淬火。圓形感應(yīng)器內(nèi)徑大于支承軸頸外徑,零件與感應(yīng)器的間隙較大,并且凸輪周邊與感應(yīng)器間隙不等,采用零件旋轉(zhuǎn)加熱方式。多個(gè)凸輪(或多個(gè)部位)同時(shí)淬火的淬火采用多個(gè)圓形感應(yīng)器并聯(lián)的組合感應(yīng)器,加熱方式采用零件旋轉(zhuǎn)加熱。仿凸輪形狀感應(yīng)器,零件與感應(yīng)器的間隙較小,且也比較均勻,間隙可根據(jù)凸輪各部位不同硬化層探的要求來(lái)改變仿形形狀。為了獲得凸輪周邊均勻的硬化層深,一般對(duì)曲率半徑較小的部分增大間隙。仿凸輪形感應(yīng)器一般做成分開(kāi)式,適合于單件和小批量生產(chǎn)。
凸輪軸在進(jìn)行淬火時(shí),應(yīng)根據(jù)感應(yīng)加熱旋律選擇頻率,頻率不同則淬硬層的深度不同,頻率越高,淬硬層的深度越淺,因此,應(yīng)根據(jù)加工件的技術(shù)要求來(lái)確定合理的工藝參數(shù)。根據(jù)凸輪軸的淬硬層深度和性能,采用中頻感應(yīng)淬火是較合適的。凸輪軸的中頻感應(yīng)淬火應(yīng)分布進(jìn)行,先對(duì)支承軸徑和齒輪表面進(jìn)行淬火,最后在對(duì)凸輪、偏心輪進(jìn)行表面淬火。這樣做的目的是為了確保熱處理后組織和硬度不受影響。凸輪軸在完成表面淬火后,應(yīng)立即放進(jìn)中頻感應(yīng)加熱回火爐中進(jìn)行回火處理。中頻淬火后也可以利用余熱進(jìn)行自回火,以消除淬火組織應(yīng)用,自回火的溫度要高于爐內(nèi)回火50-70℃.
在凸輪軸感應(yīng)淬火中,常出現(xiàn)因凸輪之間或凸輪與其他淬火部位(如偏心輪、齒輪等)之間的間距過(guò)小,而發(fā)生后淬火的凸輪對(duì)它緊鄰的已淬火的凸輪或其他已淬火部位造成回火現(xiàn)象,使該處硬度降低,這是感應(yīng)器所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在感應(yīng)器軸向兩端的漏磁使已淬火凸輪局部范圍二次加熱所致。為了避免這一現(xiàn)象,在感應(yīng)器軸向兩端必須采取屏蔽措施。
上面提高過(guò)對(duì)凸輪軸的淬火選擇中頻感應(yīng)淬火是較合適的。鄭州高氏就是生產(chǎn)這種中頻感應(yīng)淬火設(shè)備的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家,公司多年從事感應(yīng)加熱設(shè)備的生產(chǎn)制造銷(xiāo)售工作,生產(chǎn)的中頻感應(yīng)退火設(shè)備具有功能完善,操作方便簡(jiǎn)單,節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì),是對(duì)凸輪軸進(jìn)行淬火的較佳設(shè)備。