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中碳钢凸轮轴热处理工艺设计(8)
电流流过导体时,导体的周围就形成磁场。当导体流过交流电,也即电流的数值和方向都做周期性变化时,磁场同样也随着发生变化。如果在交变磁场内放入一块金属或其他导电体,那么它的里面就会出现电动势,在电动势的作用下,导体内就会产生交变电流。电流在金属块内流动,就使金属加热。上述把金属放入交变磁场的加热方法就叫做感应加热,而最初通过交流电的导体就叫做施感导体或者感应器。
汇流条不一定是存在的东西,是一个电源级别,比如说,N个用户从一条线上取电,那么这条线就可以当做汇流条。汇流条就相当于电线的插线板。分线,电瓶的汇流条就是从电瓶出来的一根线,而线与线相连在一起就构成了不同的汇流条相连,中间再有一些开关装置,就可以控制汇流条的通断。
连接板,是使相分离的两个或是多个结构件,连接为一个整体的结构件。它的样式结构非常多有矩形板、多边板、异形板等等,种类一般有隅撑连接板,系杆连接板,水平支撑连接板,柱间支撑连接板几种。
2.3 感应器的确定
感应器的设计通常是在设备参数确定的前提下进行的, 在使用中仅存在参数的选择、调整使之互相匹配以达到满意的效果。
感应器是感应加热电路中的主要元件之一,它关系到零件淬火质量和热处理的生产效率,因此感应器有如下要求:加热效率高;淬火零件质量好;结构简单,制造方便;坚实耐用,省材料。
凸轮轴的中频感应淬火可以是圆环形的,分为单圈式感应器及双圈式感应器,单圈感应器有一个圆环有效圈,双圈感应器有两个圆环有效圈。
2.3.1 感应器设计的基本要求
凸轮轴加工过程:下料-楔横轧-机加工-感应淬硬-机加工-检验-入库。
凸轮轴感应加热淬火工艺过程:预先调制处理→确定加热温度与加热方式→根据工件要求选择比功率→设计感应加热器→确定冷却方式与冷却介质→制定回火工艺参数。
在感应器设计上应符合以下基本要求。
感应器结构与感应线圈形状的确定应按零件的热处理技术条件,能够获得所需要的加热区与加热层,及获得均匀的硬化层分布,同时力求加热均匀,防止过热或欠热或加热曾薄不均匀等。
确定感应线圈的几何形状应根据零件加热部位的几何形状、尺寸及选择的加热方法。由于热量只发生在感应线圈相对应的零件表面,感应线圈的高频电流与零件表面涡流的走向互相“耦合”,方向相反。因此,为保证加热均匀,感应线圈的选择应当根据零件的几何尺寸、尺寸及被包围所需要加热的部分。
感应器结构要符合感应加热后,所获得表面硬化层以及零件界面上硬化层的形状。
为了提高感应加热表面淬火的效率,感应器与零件淬火表面之间的间隙,应尽可能采用较小的间隙。
由于感应器的种类繁多,根据设备条件和零件工作需要来选择和设计感应器是极为重要的,它将直接影响感应加热淬火的成败。在选择和设计感应器是必须考虑各种有关的因素,如零件形状和大小、需要加热的部位和“热形”、加热淬火的方法、淬火后硬化层的深度和形状以及电源的频率和功率等。感应器的选择和设计需要满足两个基本要求:能迅速加热零件表面层,建立起“热形”和是“热形”基本符合需要加热硬化部分的形状;能使其温度大体上分布均匀。
因为感应器上电流频率和功率不同,所以中频感应器一般用纯铜板制造。
感应器的主要尺寸是指有效圈直径、高度及感应器的长度等。在通常情况下,零件比较大,要求淬火层较深的,感应器直径稍大一些,感应器高度稍高一些。反之,则小一些,低一些。感应器的导电板长度越短越好,长度短加热效率高。
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