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Diseño y puesta en marcha de las herramientas de endurecimiento por inducción para cubos de ruedas de automóviles (parte 1)

  Antes del tratamiento térmico por inducción en la superficie de los productos del cubo del automóvil, el diseño del inductor es muy importante. La calidad del inductor afecta directamente la depuración y el procesamiento del producto, lo que tiene un gran impacto en la calidad de enfriamiento del producto. El tratamiento térmico por inducción de un determinado producto se analiza y analiza desde el diseño del inductor hasta la finalización de la puesta en marcha del producto.

General

  Los metales se pueden calentar en el inductor, principalmente por inducción electromagnética. La esencia de la inducción electromagnética es: el campo magnético alterno provoca un campo eléctrico alterno, un campo eléctrico alterno provoca un campo magnético alterno. Cuando una corriente alterna pasa a través del conductor, la densidad de corriente en la superficie del conductor es mayor, mientras que la densidad de corriente en el interior del conductor es menor. Este fenómeno es el efecto piel, también conocido como efecto piel o efecto de superficie. Además, existen efectos de proximidad y efectos de anillo, que son muy importantes para el tratamiento térmico por inducción. El tratamiento térmico por inducción tiene un tiempo de calentamiento corto, menos piel de óxido, pequeña deformación, ahorro de energía y protección del medio ambiente, mecanización y automatización fáciles de realizar, por lo que es ampliamente utilizado en la fabricación de automóviles, tractores, maquinaria de construcción, maquinaria pesada, industria de rodamientos, ferrocarril y Industrias metalúrgicas, la tendencia de desarrollo futuro es muy buena.

  Ingenieros de KETCHAN ELECTRONIC se ha dedicado al tratamiento térmico inductivo de cubos de ruedas de automóviles durante casi 10 años. El siguiente es el análisis del proceso de tratamiento térmico inductivo de la brida externa y la brida interna para referencia entre pares y discusión conjunta.

Análisis de dibujos de productos

  La estructura de la brida exterior y la brida interior se muestra en la Figura 1 y la Figura 2 respectivamente.

Estructura de brida externa

HIGO. 1 Estructura de brida externa

Estructura de brida externa

HIGO. 2 Estructura de brida interior

1. Dimensiones clave

Brida exterior (agujero interior): grosor de la pared del producto, diámetro interior, altura, espacio entre ranuras, tamaño del círculo base y estructura general, etc.

El espacio entre ranuras del producto es de 30.64 mm, el diámetro del círculo base es de 65.25 mm, el diámetro de la pared es de 10 mm y el área de enfriamiento es de 40 mm. Brida interior (círculo exterior): diámetro del eje del canal principal, altura del eje, tamaño del círculo base y estructura general, etc. El producto es un eje sólido, con un diámetro del canal principal de 33.8 mm, altura del eje de 71.1 mm, diámetro del círculo base de 60 mm, longitud del área de enfriamiento de 52 mm.

2. Requisitos técnicos

Los requisitos técnicos del tratamiento térmico se muestran en la Figura 3 y la Figura 4.

Brida exterior

HIGO. 3 Brida exterior

Nefaran

HIGO. 4 Nefaran

(1) Requisitos técnicos para el templado y revenido de bridas internas y externas

Dureza de la superficie de enfriamiento 62 ~ 65HRC, dureza de la superficie de templado 59 ~ 63HRC. La estructura metalográfica es martensita grado 4 ~ 6.

(2) Requisitos técnicos para la detección de bridas externas

Punto A y Punto F Ds = 1.9-3.2 mm; Punto B y Punto E Ds= 2.2-3.7mm; Ds≥2.4mm en el punto C y D.

(3) Requisitos técnicos de detección de bridas internas

Ds = 1.9-3.7 mm en los puntos A, B, E y H detectados por el patrón Dirección del ángulo; punto D Ds = 2.2-3.7 mm; agudeza Ds del punto G 1.5 mm; agudeza Ds del punto C 2.4 mm; punto F Ds=2 ~ 6 mm.

3. Dibuja el dibujo del inductor del producto.

De acuerdo con los datos de tamaño anteriores y los requisitos técnicos relevantes del producto, calcule la altura total y el tamaño efectivo del anillo del sensor, dibuje el dibujo de diseño del sensor, modifíquelo de acuerdo con la situación real y finalmente determine la forma del sensor .

4. Determine el material y el tamaño del inductor

El inductor está compuesto por un anillo efectivo, una placa conductora, una placa de contacto y accesorios, y está hecho de varios materiales.

(1) Placa de contacto conductora, anillo efectivo y placa conductora. Hecho de cobre puro T2 y soldado con electrodo de latón.

(2) El diámetro exterior y el grosor de la pared de la tubería de agua de entrada y salida son tuberías de cobre redondas de 12 mm y 2 mm; Tubo de cobre cuadrado 14mm×14mm×2mm.

(3) Círculo efectivo. Tubería de cobre cuadrada con brida externa de 8 mm × 10 mm × 1.5 mm; Tubo de cobre cuadrado con brida interna de 12 mm × 15 mm × 2 mm.

Bobina de inducción y fabricación.

1. Patrón de diseño de bobina de inducción

El diseño de la bobina de inducción se muestra en la Figura 5.

Patrón de diseño de bobina de inducción

Figura 5 Patrón de diseño de bobina de inducción

(1) Diseñe y dibuje un patrón de sensor de acuerdo con la estructura del producto y marque los nombres de cada componente.

(2) Placa de contacto. Consulte la figura 6.

Placa de contacto

HIGO. 6 Placa de contacto

Se garantizará que la placa de contacto sea confiable, estrecha y firme en conexión con el transformador apagado. El grosor de la placa de contacto debe ser > 1.57 d (d es la profundidad de penetración de la corriente), pero debe ser < 12 mm. El grosor de la placa aquí debe ser de 10 mm.

El ancho de la placa varía según la potencia del inductor. Generalmente se selecciona dentro del rango de 60 ~ 190 mm, y el límite superior se selecciona cuando la potencia es grande. El ancho de la placa aquí es de 60 mm y la longitud de la placa es de 70 mm.

El diámetro de los orificios para pernos de presión en la placa de contacto es de 15 mm y hay 4 orificios para pernos en total. Los tornillos pueden ser M12. Cabe señalar que la posición de los cuatro orificios fijos debe medirse bien, de lo contrario, la conexión con el transformador no estará en su lugar.

Además, la potencia en el inductor se distribuye a lo largo del conductor, por lo que la placa conductora debe ser ancha pero no estrecha.

(3) Diseño de un anillo efectivo del inductor. Para asegurar la calidad del inductor, se deben preparar algunos moldes necesarios.

La bobina efectiva se fabrica enrollando el molde del mandril (ver Figura 7). Después de recocer el tubo de cobre, el mandril se enrollará sobre el mandril. El diámetro del mandril será un poco más pequeño que el del inductor después de enrollar el producto terminado.

Matriz para bobinado de mandril

HIGO. 7 Matriz para bobinado de mandril

Por ejemplo, el ancho del tubo de cobre del anillo efectivo del inductor es de 10 mm, el diámetro del hombro del producto es de 47.5 mm y el diámetro del mandril puede ser de 35 mm. El producto de brida interior también selecciona el bobinado del mandril, en el que se enrolla la bobina de inducción en el ángulo R del producto, el diámetro del mandril se puede seleccionar para que sea de 63 mm, y esta sección de la bobina de inducción debe procesarse en un bisel en un cierto Ángulo, para mejorar la eficiencia de extinción en el ángulo R. Otras partes del círculo efectivo están de acuerdo con el tamaño del dibujo.

(4) Determinación de parámetros. El inductor se divide en enfriamiento externo y enfriamiento interno, la diferencia de altura entre el anillo efectivo y la pieza de trabajo, y el espacio libre entre el anillo efectivo y la pieza de trabajo se determinará de acuerdo con la frecuencia del equipo de enfriamiento de campo.

De acuerdo con la referencia de datos anterior, la selección de parámetros del producto: brida interna (apagado del orificio interno). Según la forma de la capa de endurecimiento requerida por la tecnología, la altura total del producto es de 64.6 mm, el área de enfriamiento es de 40 mm, por lo que la altura total del anillo efectivo se establece en 44 mm, el espacio entre el anillo efectivo y el la pieza de trabajo es de 2 mm. (2) Brida externa (apagado). Según la forma de la capa de endurecimiento requerida por la tecnología, la altura sobre el plano de la brida del producto es de 71 mm y el área de enfriamiento tiene una longitud de 52 mm. La altura del anillo efectivo se establece en 54 mm y el espacio libre entre el anillo efectivo y la pieza de trabajo es de 3 mm.

(5) Conductividad magnética. El flujo magnético (ver Figura 8) puede mejorar la eficiencia de calentamiento del inductor y calentar mejor las esquinas redondeadas del producto.

Conductividad magnética

HIGO. 8 conductividad magnética

Su cálculo de tamaño: C = (0.2-0.75) a, generalmente C ≥3 mm. Por lo tanto, el ancho de la pestaña exterior se elige para que sea de 3 mm y el ancho de la pestaña interior se elige para que sea de 4 mm.

(6) Boquilla de pulverización. El rociador de brida externa se muestra en la Figura 9, mientras que el rociador de brida interna se muestra en la Figura 10. El espacio entre orificios es de 3.5 ~ 4.0 mm y la apertura es de 1.2 ~ 1.6 mm. La apertura debe ser pequeña pero no grande. Además, en el rociador de brida interior también se puede instalar un conector de cambio rápido.

Caño de brida externo

HIGO. 9 Caño con brida exterior

Pulverizador de brida interior

HIGO. 10 Pulverizador de brida interior

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