[发明专利]一种针对小批量多规格凸轮轴热加工的装置及工艺

说明书

本发明公开一种针对小批量多规格凸轮轴热加工的装置及工艺，属于凸轮轴热处理领域，装置包括钢架和工作台，位于工作台两侧的钢架上对称设置有两个升降装置；工作台上设置有旋转平台装置，旋转平台装置内活动连接有凸轮轴，凸轮轴上设置有凸轮；升降装置上分别连接有伸缩杆，其中一个伸缩杆末端连接有桃尖部感应线圈，另一个伸缩杆末端连接有基圆部感应线圈，桃尖部感应线圈与基圆部感应线圈之间设置隔离板；工作台上设置有分别与升降装置和旋转平台装置电连接的PLC控制器。本发明提供的针对小批量多规格凸轮轴热加工的装置及采用上述装置的工艺，使凸轮桃尖部位和基圆部位的淬火温度和淬火后硬化层深度相同，能对不同规格的凸轮进行连续加热。

技术领域

本发明涉及凸轮轴热处理技术领域，特别是涉及一种针对小批量多规格凸轮轴热加工的装置及工艺。

背景技术

凸轮轴是发动机的关键零件之一，其作用是控制气门的开启和闭合动作，保证发动机在工作中定时为汽缸吸入新鲜的可燃混合气，并及时将燃烧后的废气排出汽缸。发动机在工作中，凸轮工作表面既要承受比心部高的交变应力，还要承受摩擦力，从而影响凸轮轴的使用寿命。要提高凸轮轴的使用寿命，必须使凸轮工作表面在有限深度范围内有高的强度、硬度和耐磨性，而其心部又要有足够的塑性和韧性，以承受一定的冲击力。要同时满足以下要求，需对凸轮进行热处理强化。作为表面淬火的一种，感应加热淬火是依靠交变磁场在钢铁工件表面产生的感应电流进行加热的热处理方法，加热速度快，加热层薄，淬火后的淬硬层深度小，能保持工件内部的性能基本不变，较好地满足要求，而且能耗低、污染小、易实现机械化和自动化，这种热处理方法正符合对凸轮工作表面的热处理。

凸轮轴用普通圆环感应器感应淬火的质量问题主要有：凸轮加热时，桃尖部位由于存在尖角效应，磁感线比较密集，易与基圆部位产生较大温差，从而使凸轮桃尖部位和基圆部位淬火后硬化层深度差距大，甚至引起凸轮桃尖部位过热或熔化，且易造成凸轮桃尖部位开裂或在基圆部位出现淬火软带等。

凸轮轴用传统仿形感应器感应淬火的质量问题主要有：仿形感应器对工件定位精度的要求很高，而且处在不同平面的多个凸轮不能一次连续进入感应圈，每加热一只凸轮需要拆装一次，较难保证每次感应圈接合处接触良好，产品质量的稳定性差且生产效率低，不适宜批量生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对小批量多规格凸轮轴热加工的装置及工艺，以解决上述现有技术存在的问题，保证凸轮桃尖部位和基圆部位的淬火温度和淬火后硬化层深度相同，而且可以对多规格凸轮轴进行连续加热，生产效率高，易于实现批量生产。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种针对小批量多规格凸轮轴热加工的装置，包括钢架和工作台，位于所述工作台两侧的所述钢架上对称设置有两个升降装置；所述工作台上设置有旋转平台装置，所述旋转平台装置内活动连接有凸轮轴，所述凸轮轴上设置有凸轮；所述升降装置上分别连接有伸缩杆，其中一个所述伸缩杆末端连接有桃尖部感应线圈A，另一个所述伸缩杆末端连接有基圆部感应线圈A，所述桃尖部感应线圈A与所述基圆部感应线圈A之间设置有隔离板；所述工作台上设置有分别与所述升降装置和旋转平台装置电连接的PLC控制器。

可选的，所述升降装置包括固定于钢架两侧的导轨，所述导轨上活动设置有滑块，所述滑块上穿设有丝杠，所述丝杠顶部通过联轴器连接有电动机，所述电动机包括分别通过固定板固定于两侧钢架上的第一电动机和第二电动机，所述伸缩杆与所述滑块的内侧壁固定连接。

可选的，所述旋转平台装置底部通过四个对称设置的旋转平台装置连接脚固定设置于所述工作台上。

可选的，所述旋转平台装置上固定设置有三爪卡盘，所述凸轮轴下端卡接于所述三爪卡盘内；所述旋转平台装置内设置有第三电动机，所述第三电动机的电机轴与所述凸轮轴末端连接。

可选的，所述凸轮轴上设置有六个所述凸轮，凸轮型号分为凸轮A、凸轮B、凸轮C三种，由下往上相邻两个所述凸轮之间的夹角分别为