[发明专利]一种轴类转向节轴颈高频淬火装置及淬火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种淬火装置及淬火工艺，具体涉及一种轴类转向节轴颈高频淬火装置及淬火工艺。

背景技术

转向节是汽车重要安全件，而江淮瑞风及东风菱智商务车轮毂总成对转向节有特殊要求：如《性能试验大纲要求》台架疲劳试验纵向力要求循环次数7.5万次、侧向力要求循环次数20万次、垂直力要求循环次数40万次，并且要求试验过程中不应出现断裂、裂纹、破损等影响转向节使用性能的损伤；疲劳试验检测频率为2.0Hz。冲击试验条件：模拟轮辋距离216mm、冲头重量200Kg、冲击高度500mm，冲击重量从200Kg开始，之后每次递增40Kg重物质量，直到1800J(也就是360Kg)时转向节无断裂为止。

现有轴类转向节轴颈高频淬火加工工艺方案、工装夹具及设备选型大致可分为两种：第一种：将工件用顶针固定，然后通过侧向限位块限位→启动程序，工件转动，这时感应圈加热到950℃给轴颈加热，同时喷淋系统喷水淬火→丝杆向上移动，将工件从上至下加热淬火→加热完毕，取下工件，这种轴颈高频淬火方法较为普遍，但存在较多的不足，如淬透深度达不到要求，且均匀性差、轴颈端及R角处未能淬到火、淬火后工件经过探伤发现有较多裂纹件等等，造成这种现象主要原因是感应圈设计达不到要求、淬火液选择有偏差、设备电压、电流及频率不能准确调整，加工工艺、加热装置及设备都有问题。第二种：加工工艺与第一种类似，只是将水淬火液更改为PAG淬火液，感应圈设计仍然采用圆环形，只是在淬火过程中工件移动速度与淬火要求非常匹配，但设备必须选择进口设备。这种轴颈高频淬火方法在国内较为普遍，但成本非常高，每台设备达到500多万元，对企业来说这块成本一直希望被攻克。

以上两种轴颈加工方式通过切片镜相组织分析、硬度检测、台架疲劳试验及冲击试验发现，第一种加工方法几乎是不可能通过试验，所加工产品只适合要求不高的普通农用车使用。第二种加工方法能满足上述所有要求，但在在国产汽车微利时代，这种加工方法、工装夹具设计定位方式及设备选择等都是不经济的，已渐渐被淘汰。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种投资成本低、安装维护方便、操控简单、加工产品性能好的轴类转向节轴颈高频淬火装置及淬火工艺。

一种轴类转向节轴颈高频淬火装置，包括托盘，托盘中心垂直插设有下顶针，下顶针具有沿托盘中心旋转的自由度，托盘的侧端上方垂直设有侧向限位杆，下顶针上方同轴设有上顶针，上顶针具有沿其高度方向往复移动的自由度，转向节套设在位于托盘上方的下顶针上，并通过上顶针夹紧，侧向限位杆限位，转向节的轴向外表面活动夹设有半包式感应圈，半包式感应圈包括加热感应器，加热感应器上还设有对转向节进行喷淋的淬火喷淋系统，淬火喷淋系统所采用的喷淋液为PAG淬火液。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述半包式感应圈中设有硅钢片。

一种轴类转向节轴颈高频淬火工艺，采用一种轴类转向节轴颈高频淬火装置进行淬火，包括以下步骤：

(1)工件装夹：将转向节套设在位于托盘上方的下顶针上，之后下降上顶针，将转向节夹紧，并用侧向限位杆将转向节限位；

(2)工件旋转：下顶针动转向节旋转；

(3)加热：将半包式感应圈夹设在转向节上，加热感应器对转向节进行旋转加热至900～950℃后停止；

(4)淬火：开启淬火喷淋系统，对转向节旋转喷淋PAG淬火液，冷却至180～220℃；

(5)回火；

(6)下顶针停止旋转，转向节定位；

(7)取下工件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述半包式感应圈采用硅钢片进行导磁。

本发明配合一台数控设备，便可实现多工序一次装夹布置设计，结构紧凑，投资成本低，安装维护方便，操控简单。装夹及定位方便，生产节拍快。采用本发明所加工出的产品与常规工艺加工产品相比，安全性能更为可靠。

附图说明

图1为本发明一种轴类转向节轴颈高频淬火装置的结构示意图。

具体实施方式