Multi-Oberflächen-Induktionsabschreckverfahren für lange und feine Werkstücke

  ZHENGZHOU KETCHAN ELECTRONIC entwirft für Kunden eine Induktionsabschreckmaschine, mit der eine Charge schlanker Stücke mit einem Querschnitt von 50 mm × 25 mm, einer Gesamtlänge von 1000 mm und 5 15 mm Durchgangslöchern hergestellt wird, die gleichmäßig auf der Oberfläche von 50 mm × 1000 mm verteilt sind. wie in FIG. 1. Das Material ist 55er Stahl. Drei benachbarte Flächen müssen abgeschreckt werden (die Flächen A, B und C werden abgeschreckt, während die Flächen D nicht abgeschreckt werden). Die Abschreckhärte beträgt 55 ~ 58 HRC.

1. Herkömmlicher Oberflächeninduktions-Abschreckprozess

Da die drei abgeschreckten Oberflächen flach sind, während die anderen Oberflächen nicht abgeschreckt werden müssen, und dieses Material zu den Induktionshärtungsmaterialien gehört, wird eine kontinuierliche Induktionshärtung angewendet. Der traditionelle Prozess der Oberflächeninduktionsabschreckung ist wie folgt: A Oberflächenabschreckung → B Oberflächenabschreckung → C Oberflächenabschreckung → Richten → Anlassen → Härte- und Verformungserkennung.

Ein U-förmiger Induktor (siehe Fig. 2) wird beim Induktionslöschen verwendet, um jede benachbarte Oberfläche kontinuierlich zu erhitzen und abzuschrecken, indem ein externes Magnetfeld verwendet wird. Der Induktor besteht aus einem hohlen Kupferrohr mit einem Querschnitt von 15 mm × 15 mm. Das U-förmige Rohr des Induktors ist mit einer Reihe des hufeisenförmigen magnetischen Leitkörpers ausgestattet, um die magnetische Induktionsintensität der abgeschreckten Oberfläche zu erhöhen. An den Ecken des u-förmigen Induktorrohrs befindet sich eine Reihe von 45°-Wasserstrahllöchern, die die Heizfläche kontinuierlich kühlen. Das Werkstück ist vertikal aufgehängt, die induktive Werkzeugmaschine bewegt sich von unten nach oben, die U-förmige Oberfläche des Sensors ist parallel zur Abschreckfläche des Werkstücks, und der konstante Abstand wird beibehalten, während sich die induktive Werkzeugmaschine mit konstanter Geschwindigkeit nach oben bewegt (siehe Abbildung 3).

Abbildung 2 U-förmiges Quadrat Induktionsspule(Induktor) Diagramm

FEIGE. 3 Induktionsheizmodus

Nach dem Abschrecken des Werkstücks mit dem herkömmlichen Oberflächeninduktionsabschreckverfahren wird die Härte der Abschreckoberfläche mit 58 ~ 60 HRC gemessen. Das gesamte Werkstück ist nach dem Abschrecken aus der Form gebogen, die nicht abschreckbare Oberfläche ist auf der Oberfläche konvex, die abschreckbare Oberfläche ist auf der Oberfläche b konkav, und einige benachbarte Kanten und Ecken der abschreckbaren Oberfläche weisen Risse auf. Beim Druckrichten des verformten Werkstücks reißt die Abschreckfläche B beim Richten leicht aufgrund von Zugspannung, und die Ausschussrate beträgt bis zu 60 % aufgrund von Biegerichtbruch oder Winkelrissen. Nach dem Abschrecken wird das Werkstück bei 140 ℃ angelassen und die Härte von 56 ~ 58 HRC gemessen.

2. Verbesserter Oberflächeninduktionsabschreckprozess

Der Abschreckprozess dieser Charge schlanker Teile ist mit zwei Schwierigkeiten konfrontiert:

(1) Da die länglichen Teile nach dem Abschrecken zu Biegeverformungen neigen, neigt die Abschreckfläche beim Richten nach der Verformung zu Rissen und das Durchgangsloch auf der Abschreckfläche ist größer, sodass Form und Struktur die große Schwierigkeit des Abschreckens bestimmen .

(2) Die Technologie erfordert ein dreiseitiges Abschrecken, und die Kantenkanten neigen aufgrund des sekundären Abschreckens, das durch das Abschrecken benachbarter Flächen verursacht wird, zu Abschreckrissen.

Um die Oberflächenqualität und die Durchlaufquote zu verbessern, wird die Prozessroute des Oberflächeninduktionsabschreckens geändert, um die geeignete Menge auf die Oberfläche D zu drücken (Vorverformung 0.2–0.3 mm) → gleichzeitig die Oberfläche der Oberflächen A, B und C abzuschrecken → richten → tempern → Härte und Verformung erkennen.

Ein Induktor vom quadratischen Typ (siehe Fig. 4) wird beim Induktionslöschen verwendet, um drei benachbarte Oberflächen kontinuierlich gleichzeitig zu erhitzen, indem ein internes Magnetfeld verwendet wird. Der Induktor besteht aus einem hohlen Kupferrohr mit einem Querschnitt von 15 mm × 15 mm, und eine Reihe von 45°-Wasserstrahllöchern ist innerhalb der Unterkante des Kupferrohrs gemessen, um die Heizfläche kontinuierlich zu kühlen. Das Werkstück wird vertikal aufgehängt und der Induktor bewegt sich mit der Werkzeugmaschine nach oben. Beim Induktor steht die quadratische Oberfläche des Induktors senkrecht zum Werkstück, das Kupferrohr des Induktors parallel zur abgeschreckten Oberfläche und der konstante Abstand zwischen dem Induktor und dem Werkstück unterliegt der gleichmäßigen Bewegung der Werkzeugmaschine von unten nach oben (siehe Abbildung 5).

FEIGE. 4 Quadratische Induktionsspule (Induktor)

FEIGE. 5 Induktionsheizmodus

Wenn das Werkstück im quadratischen Induktor erhitzt und abgeschreckt wird, können die drei Oberflächen aufgrund des kleinen Spalts zwischen Oberfläche A, Oberfläche B und Oberfläche C und dem Induktor gleichzeitig schnell erhitzt und abgeschreckt werden, während der Spalt zwischen Oberfläche D und der Induktor ist groß und die elektromagnetische Induktion hat wenig Einfluss, sodass sie nicht schnell auf eine hohe Temperatur erhitzt und abgeschreckt werden kann. Aufgrund der Vorverformung von 0.2–0.3 mm unter dem Druck der Oberfläche D vor dem Abschrecken ist die Verformung der Oberfläche B während des Abschreckens der Vorverformung entgegengesetzt und hebt sich gegenseitig auf, und die Biegeverformung des Werkstücks nach dem Abschrecken ist klein. Wenn die Vordruckreduzierung der Oberfläche D größer oder gleich der Abschreckverformung ist, ist die nicht abgeschreckte Oberfläche D konkav und die abgeschreckte Oberfläche B konvex. Wenn das Verformungswerkstück begradigt wird, wird der Hochpunkt der Oberfläche B gepresst, dann befindet sich die abgeschreckte Oberfläche B im Zustand einer Druckspannung und ist nicht geeignet, Risse zu erzeugen. Die Ausschussrate beträgt weniger als 5 % aufgrund von Biege-, Richt-, Bruch- oder Winkelrissen.

Nach dem Abschrecken des Werkstücks mit dem verbesserten Oberflächeninduktionsabschreckverfahren wird die Härte der abgeschreckten Seite mit 58 ~ 60 HRC gemessen, und die Härte wird mit 56 ~ 58 HRC nach dem Anlassen bei 140 ° C gemessen. Die Werkstückverformung ist gering, ohne Risse auf der Oberfläche nach dem Richten, und das einmalige Abschrecken von drei Oberflächen gleichzeitig vermeidet das Auftreten von Kantenrissen. Die qualifizierte Rate der fertigen Produkte kann mehr als 95 % erreichen, wodurch die Ausschussrate erheblich reduziert wird.