Proceso de enfriamiento por inducción de superficies múltiples para piezas de trabajo largas y finas

  ZHENGZHOU KETCHAN ELECTRONIC diseña una máquina de enfriamiento por inducción para los clientes, que se utiliza para producir un lote de piezas delgadas con una sección transversal de 50 mm × 25 mm, con una longitud total de 1000 mm y 5 orificios pasantes de 15 mm distribuidos uniformemente en la superficie de 50 mm × 1000 mm, como se muestra en la FIG. 1.El material es acero 55. Se requiere templar tres caras adyacentes (las caras A, B y C se templan, mientras que las caras D no se templan). La dureza de enfriamiento es 55 ~ 58HRC.

1. Proceso de enfriamiento por inducción de superficie tradicional

Dado que las tres superficies templadas son planas, mientras que las otras superficies no necesitan templarse, y este material pertenece al material de endurecimiento por inducción, se adopta el endurecimiento por inducción continua. El proceso de enfriamiento por inducción de superficie tradicional es el siguiente: enfriamiento de superficie A → enfriamiento de superficie B → enfriamiento de superficie C → enderezamiento → templado → detección de dureza y deformación.

El inductor en forma de U (consulte la FIG. 2) se usa en el enfriamiento por inducción para calentar y enfriar continuamente cada superficie adyacente mediante la utilización de un campo magnético externo. El inductor está hecho de un tubo de cobre hueco con una sección transversal de 15 mm × 15 mm. El tubo en forma de U del inductor está equipado con una fila del cuerpo conductor magnético en forma de herradura para mejorar la intensidad de inducción magnética de la superficie apagada. Hay una fila de orificios de chorro de agua de 45 ° en las esquinas del tubo inductor en forma de U, que enfría continuamente la superficie de calentamiento. La pieza de trabajo está suspendida verticalmente, la máquina herramienta inductiva se mueve hacia arriba desde la parte inferior, la superficie en forma de U del sensor es paralela a la superficie de enfriamiento de la pieza de trabajo y el espacio constante se mantiene a medida que la máquina herramienta inductiva se mueve hacia arriba a una velocidad constante (consulte la Figura 3).

Figura 2 Cuadrado en forma de U bobina de inducción(inductor) diagrama

HIGO. 3 Modo de calentamiento por inducción

Después de templar la pieza de trabajo usando el proceso de templado por inducción de superficie tradicional, la dureza de la superficie de templado se mide en 58 ~ 60HRC. Toda la pieza de trabajo pierde su forma después del templado, la superficie que no se apaga es convexa en la superficie, la superficie que se apaga es cóncava en la superficie b, y algunos bordes y esquinas adyacentes de la superficie que se apaga tienen grietas. Para el enderezamiento por presión de la pieza de trabajo deformada, la superficie de enfriamiento B en el enderezamiento es fácil de agrietarse debido a la tensión de tracción, y la tasa de desecho es de hasta el 60% debido a la flexión, enderezamiento, fractura o agrietamiento angular. Después del enfriamiento, la pieza de trabajo se templa a 140 ℃ y se detecta una dureza de 56 ~ 58HRC.

2. Proceso de enfriamiento por inducción de superficie mejorado

El proceso de temple de este lote de piezas esbeltas se enfrenta a dos dificultades:

(1) Como las partes alargadas son propensas a la deformación por flexión después del enfriamiento rápido, la superficie de enfriamiento rápido es propensa a agrietarse cuando se endereza después de la deformación, y el orificio pasante en la superficie de enfriamiento rápido es más grande, por lo que la forma y la estructura determinan la gran dificultad del enfriamiento rápido. .

(2) La tecnología requiere enfriamiento de tres lados, y los bordes de los bordes son propensos a las grietas de enfriamiento debido al enfriamiento secundario causado por el enfriamiento de las caras adyacentes.

Para mejorar la calidad de la superficie y mejorar la tasa de aprobación, la ruta del proceso de enfriamiento por inducción de la superficie se cambia para presionar la cantidad adecuada en la Superficie D (predeformación 0.2-0.3 mm) → enfriar simultáneamente la superficie de la Superficie A, B y C → enderezar → templar → detectar dureza y deformación.

El inductor de tipo cuadrado (ver FIG. 4) se usa en el enfriamiento por inducción para calentar tres superficies adyacentes continuamente al mismo tiempo usando un campo magnético interno. El inductor está hecho de un tubo de cobre hueco con una sección transversal de 15 mm × 15 mm, y se mide una fila de orificios de chorro de agua de 45° dentro del borde inferior del tubo de cobre para enfriar continuamente la superficie de calentamiento. La pieza de trabajo está suspendida verticalmente y el inductor se mueve hacia arriba con la máquina herramienta. En el inductor, la superficie cuadrada del inductor es perpendicular a la pieza de trabajo, el tubo de cobre del inductor es paralelo a la superficie apagada y el espacio constante entre el inductor y la pieza de trabajo está sujeto a que la máquina herramienta se mueva uniformemente desde la parte inferior. arriba (ver Figura 5).

HIGO. 4 Bobina de inducción cuadrada (inductor)

HIGO. 5 Modo de calentamiento por inducción

Cuando la pieza de trabajo se calienta y apaga en el inductor cuadrado, debido al pequeño espacio entre la superficie A, la superficie B y la superficie C y el inductor, las tres superficies se pueden calentar y apagar rápidamente al mismo tiempo, mientras que el espacio entre la superficie D y el inductor es grande y la inducción electromagnética tiene poca influencia, por lo que no puede calentarse rápidamente a alta temperatura y apagarse. Debido a la deformación previa de 0.2-0.3 mm bajo la presión de la superficie D antes del enfriamiento, la deformación de la superficie B durante el enfriamiento es opuesta a la deformación previa y se cancela entre sí, y la deformación por flexión de la pieza de trabajo después del enfriamiento es pequeña. Cuando la reducción de la presión previa de la superficie D es mayor o igual que la deformación de enfriamiento, la superficie D no apagada es cóncava y la superficie B apagada es convexa. Cuando se endereza la pieza de trabajo de deformación, se presiona el punto alto de la superficie B, luego la superficie B apagada se encuentra en estado de tensión de compresión y no es adecuada para producir grietas. La tasa de desecho es inferior al 5% debido a la flexión, enderezamiento, fractura o agrietamiento angular.

Después de templar la pieza de trabajo usando el proceso mejorado de templado por inducción de superficie, la dureza del lado templado se mide en 58 ~ 60HRC, y la dureza se mide en 56 ~ 58HRC después del templado a 140 ℃. La deformación de la pieza de trabajo es pequeña, sin grietas en la superficie después del enderezamiento, y el enfriamiento único de tres superficies al mismo tiempo evita la aparición de grietas en los bordes. La tasa calificada de productos terminados puede alcanzar más del 95%, lo que reduce en gran medida la tasa de desperdicio.