Résumé:
Cet article présente brièvement la trempe par induction de l'arbre à cames de frein automobile. L'arbre à cames de frein est un composant important des pièces de frein automobile, et sa surface doit avoir une dureté et une résistance à l'usure élevées, et en même temps, le noyau doit avoir une certaine ténacité. Pour répondre aux exigences élevées de résistance à la fatigue. Afin de répondre à ces exigences, une conception complète a été réalisée en termes de structure d'inducteur, de paramètres d'alimentation électrique du chauffage par induction, de méthodes de chauffage et de méthodes de refroidissement. Les résultats montrent que ce procédé de trempe par induction répond parfaitement aux exigences du procédé de trempe d'arbre à cames.
Aperçu des exigences du processus de trempe par induction :
Le matériau de l'arbre à cames de frein utilisé dans l'expérience est de l'acier 45, le diamètre de l'arbre est de 40 mm, les exigences techniques de trempe sont la dureté de surface de 52 ~ 63HRC, la profondeur de la couche durcie de l'arbre est de 2 ~ 3.5 mm et le la profondeur de la couche durcie de la pointe de pêche est inférieure à 10 mm.
Comme le montre la figure 1, l'arbre à cames de frein automobile est principalement composé d'une partie centrale, d'une partie arbre et d'une cannelure, dont la partie centrale et la cannelure sont profilées trempées, et il existe des exigences particulières pour le processus de trempe.
Alimentation de trempe par induction et sélection de machines-outils CNC :
- Pour la sélection de l'alimentation électrique du chauffage par induction, deux paramètres doivent être déterminés : la fréquence de chauffage et la puissance.
- La profondeur de la couche durcie est principalement affectée par la fréquence de chauffage, la densité de puissance et la vitesse de refroidissement, parmi lesquels la fréquence de chauffage est le principal facteur affectant la profondeur de la couche. Selon les exigences de la profondeur de la couche d'arbre à cames, la fréquence de chauffage peut être sélectionnée entre 15 et 25 KHZ par calcul de formule. Lorsque la fréquence de chauffage est élevée, la profondeur de pénétration est faible, l'énergie est plus concentrée et l'efficacité de chauffage est également élevée. Par conséquent, lorsque vous répondez aux exigences de profondeur de couche, la fréquence doit être sélectionnée aussi élevée que possible, de sorte que la fréquence de chauffage doit être de 25 KHZ.
- La puissance de l'équipement peut être calculée en fonction de la taille de la pièce et de la densité de puissance. Après calcul, une alimentation électrique de chauffage à fréquence intermédiaire de 80KW doit être sélectionnée et la fréquence de chauffage est de 25KHZ. L'équipement de chauffage utilisé dans l'essai est ZHENGZHOU KETCHAN alimentation électrique de chauffage par induction à moyenne fréquence 80/100, l'effet de chauffage est stable et les résultats des tests sont bons.
- La machine-outil de trempe CNC est une machine de trempe verticale à arbre avec une course de 600 mm.
Conception de la structure de la bobine de durcissement par induction :
La partie arbre adopte une bobine de durcissement par induction à anneau à cercle unique avec un anneau de pulvérisation d'eau auxiliaire; la partie centrale adopte une bobine de durcissement par induction à cercle unique en forme de copie avec un pulvérisateur d'eau auxiliaire, comme illustré à la figure 2. La méthode de trempe adopte la méthode de trempe par balayage à chauffage continu. L'arbre et le noyau de pêche sont trempés à l'air libre. Lorsque l'arbre est trempé, l'arbre à cames monte et descend et tourne en même temps, ce qui peut rendre le chauffage et le refroidissement plus uniformes..
Processus de trempe par induction :
La méthode de trempe et de refroidissement de l'arbre à cames est une méthode de refroidissement par pulvérisation, et la pièce est partiellement refroidie par l'anneau de pulvérisation d'eau auxiliaire pour achever la transformation de la structure martensitique. Il y a souvent une grande contrainte interne à l'intérieur de la pièce trempée, ce qui n'est pas propice à la performance de la pièce. Après la trempe, la pièce doit être trempée pour atteindre l'objectif d'élimination des contraintes internes ; en outre, il existe une autre méthode de trempe. , Lors du refroidissement de la pièce, laissez la pièce avoir encore une certaine température résiduelle après refroidissement, et la température est contrôlée à 200-300 ℃, de sorte que la pièce puisse utiliser sa propre température résiduelle pour s'auto-tremper pour éliminer le stress. La température après refroidissement peut être ajustée en modifiant le débit du milieu de trempe ou la concentration du milieu de refroidissement. Le milieu de trempe est une solution aqueuse à base de PAG, un milieu de trempe sencro-p75, la concentration est de 11%, la température de fonctionnement est de 10-50 ℃, la valeur du pH est de 9-11 et la capacité de refroidissement diminue avec l'augmentation de la concentration .
Avantages de la trempe par induction :
Par rapport à d'autres méthodes de traitement thermique de surface, telles que la carburation de surface, la nitruration de surface, la carbonitruration, etc., la trempe par chauffage par induction est plus écologique, efficace et économique. Et il convient à la production de masse continue.
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