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齒輪同步雙頻感應(yīng)淬火技術(shù)

概述：

對于齒輪這類傳動零件，表面要有高硬度及耐磨性，同時(shí)在交變荷載和沖擊荷載下要有足夠的疲勞強(qiáng)度 。但對于齒輪這樣表面具有凹凸結(jié)構(gòu)的工件而言，常規(guī)的單頻感應(yīng)淬火技術(shù)無法得到令人滿意的處理效果。常規(guī)單頻感應(yīng)淬火處理后的小齒輪往往齒部全部淬透，導(dǎo)致齒輪的疲勞強(qiáng)度下降，易發(fā)生疲勞斷裂影響使用性能。

圖1 齒輪單頻淬火圖

針對類似于齒輪這樣的表面凹凸工件，如何得到均勻的硬化層，使得齒部表面硬化而心部仍保持一定韌性，雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。早期的雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)為異步雙頻，即設(shè)備輸出的高頻和中頻不同步，先用中頻預(yù)熱，再用高頻將齒部加熱至淬火溫度的工藝方法。經(jīng)過不斷地發(fā)展完善，產(chǎn)生了更加先進(jìn)的同步雙頻感應(yīng)淬火技術(shù)。

因此，一些學(xué)者提出了齒輪優(yōu)選電流頻率選取公式，經(jīng)過幾次改正，形成了下式：                

   f≈250/m2

       式中f——電流頻率，KHZ；

              m——齒輪的模數(shù)。

表1 不同模數(shù)齒輪加熱的優(yōu)選頻率

加熱時(shí)間與齒輪模數(shù)也有密切關(guān)系，加熱時(shí)間應(yīng)盡可能接近下式。                

    T≈m2/4

        式中T——加熱時(shí)間，s；

               m——齒的模數(shù)。

由此可見，單頻感應(yīng)加熱無法滿足齒輪模數(shù)的變化，加工不同模數(shù)齒輪時(shí)極不方便。而雙頻感應(yīng)加熱可以針對不同模數(shù)齒輪調(diào)整加熱頻率和功率，使用更加靈活方便。

雙頻感應(yīng)加熱設(shè)備，中頻輸出頻率為10KHZ，高頻輸出頻率為120~150KHZ，加熱不同模數(shù)齒輪時(shí)，通過調(diào)整中頻輸出功率和高頻輸出功率的占比大小，來匹配齒輪模數(shù)的大小，高頻輸出功率隨齒輪模數(shù)的增加而減小。基本滿足小模數(shù)齒輪的表面熱處理加工。

    同時(shí)，使用ANSYS軟件進(jìn)行熱仿，能夠很好地匹配輸出功率及頻率。

氣缸挺柱的高頻率淬火 設(shè)計(jì)方案服務(wù)宗旨 1、采用超高頻率磁感應(yīng)淬火：采用超高頻率磁感應(yīng)加熱機(jī)器設(shè)備將工件表層迅速加熱到淬火溫度，隨后迅速制冷，使工件表層產(chǎn)生奧氏體變化，以考慮所需工藝性能。 2、徹底自動化技術(shù)：根據(jù)設(shè)備或設(shè)備在沒有人干涉的狀況下按照規(guī)定的程序流程或命令全自動開展實(shí)際操作或操縱的全過程，其總體目標(biāo)是“穩(wěn)，準(zhǔn)，快”。 采用自動化控制不但能夠把人從繁雜的體力活、一部分用腦及其極端、風(fēng)險(xiǎn)的辦公環(huán)境中解放出來，并且能拓展人的作用，極大地提高勞動效率，提高人們了解全球和更新改造全球的工作能力。 加工工藝全過程：啟動電源→傳輸臺寄送工件→機(jī)械臂抓取工件→挪動至加熱區(qū)→淬火→制冷→機(jī)械臂抓取工件送至開料區(qū)。 采用單圈持續(xù)掃描式淬火法，編寫好機(jī)械臂健身運(yùn)動程序流程，一切正常起動全部機(jī)器設(shè)備，機(jī)械臂剛開始按設(shè)置程序流程健身運(yùn)動，抓取工件轉(zhuǎn)動挪動至加熱部位，按設(shè)置程序流程轉(zhuǎn)動并均速向下移動，加熱地區(qū)先后根據(jù)磁感應(yīng)電磁線圈被加熱至淬火溫度，磁感應(yīng)電磁線圈下方灑水制冷，直到進(jìn)行表層淬火，機(jī)械臂抓取工件送至開料區(qū)，由輸送帶運(yùn)出，走完一個(gè)步驟。 超高頻率加熱機(jī)器設(shè)備主要參數(shù)需根據(jù)具體加工工藝規(guī)定設(shè)置，所采用機(jī)械臂型號規(guī)格需根據(jù)工件樣子及凈重選擇。

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