[发明专利]空心阶梯轴双轴颈及过渡圆角同时淬火感应器及淬火方法

说明书

本发明涉及一种空心阶梯轴双轴颈及过渡圆角同时淬火感应器及淬火方法。淬火感应器由导电回路、主喷水圈以及辅助喷水圈构成，导电回路、主喷水圈以及辅助喷水圈经绝缘处理后，以尼龙螺栓和黄铜螺母紧固在一起。本发明同时采用预热工艺、分段静止加热淬火和连续加热淬火相组合的方法，实现了该零件相邻两轴颈及圆角的感应淬火，且有效硬化层均匀、连续分布，淬火质量满足使用性能要求。解决了使用单圈感应器分两道工序淬火、台阶棱角处过热熔化等问题；也解决了采用双圈并联感应器同时对两个台阶轴颈加热淬火，两个轴颈无法均匀加热的问题。淬火感应器结构简单、制作容易、淬火方法具有工艺调整方便灵活、设备的柔性化程度高、工艺成本低等优点。

技术领域

本发明属于汽车零件加工技术领域，具体涉及一种无导磁材料双圈串联反向电流圆角淬火感应器及其淬火方法，特别涉及一种空心阶梯轴两相邻轴颈及过渡圆角同时加热淬火的感应器及其淬火方法。

背景技术

四驱乘用车球墨铸铁后阶梯轴需要对安装轴承和油封的两个相邻轴颈(和)进行感应淬火强化以提高耐磨性。为满足抗弯曲疲劳性能需要，两相邻轴颈的过渡圆角(R2)处要求有效硬化层连续分布，技术难度很高。

使用单圈感应器分两道工序淬火，由于受零件的结构影响，在对圆角进行淬火时，即使台阶棱角处过热熔化,圆角处仍达不到淬火温度。并且，两道工序容易使先淬火的部分发生回火。如果采用双圈并联感应器同时对两个轴颈和过渡圆角加热淬火，由于两并联有效圈尺寸相差较大,有效圈与零件的耦合程度不同,在交变电流的作用下，很难保证两个有效圈中电流按比例分配,导致两个轴颈无法均匀加热。

发明内容

本发明提供了一种空心阶梯轴双轴颈及过渡圆角同时淬火感应器，还涉及其淬火方法，以解决使用单圈感应器分两道工序淬火、台阶棱角处过热熔化以及采用双圈并联感应器同时对两个台阶轴颈加热淬火，两个轴颈无法均匀加热的问题。本发明采用两个反向电流有效圈串联组成的导电回路和双喷水圈的结构，实现对一种空心阶梯轴相邻两个轴颈及过渡圆角的感应淬火，且有效硬化层连续分布。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种空心阶梯轴双轴颈及过渡圆角同时淬火感应器，由导电回路、主喷水圈以及辅助喷水圈构成；

所述导电回路、主喷水圈以及辅助喷水圈经绝缘处理后，以尼龙螺栓11和黄铜螺母10紧固在一起；

其中，所述导电回路由第一环状有效圈1、第二环状有效圈2、短路管18、 2个汇流管9、2个过渡管17、冷却水管接头7、2个接触板8、喷水圈固定板 14经铜钎焊组成；

所述主喷水圈由第一环状淬火喷水圈3、淬火水管接头Ⅰ5、第一喷水圈3 的连接板12经铜钎焊组成；

所述辅助喷水圈由第二环状淬火喷水圈4、淬火水管接头Ⅱ6、第二喷水圈 4的连接板Ⅱ16经铜钎焊组成。进一步地，所述导电回路、主喷水圈以及辅助喷水圈是以绝缘板Ⅰ13和绝缘板Ⅱ15进行绝缘处理。

进一步地，所述第一环状有效圈1的截面为矩形，用于加热Ф70轴颈。

进一步地，所述第二环状有效圈2的截面为一近似平行四边形，位于第一环状有效圈1的上方，其中的圆环内锐角与零件的圆角相邻，用于加热Ф55轴颈及Ф70轴颈的轴肩端面。

进一步地，所述第一环状淬火喷水圈3的截面为矩形，长度方向平面与轴线之间成锐角，内侧锥面向下倾斜，位于第一环状有效圈1的外侧，其中的喷水孔分布在内侧圆锥面上，对应圆角方向，用于圆角及连续加热淬火过程中的强制冷却。

进一步地，所述第二环状淬火喷水圈4的截面为矩形，位于第一环状有效圈1下方，其中的喷水孔分布在内圆周上，与轴线垂直，用于Ф70轴颈以及进行连续加热淬火过程的补充冷却与保护，避免已完成淬火组织转变部位产生回火现象。