Método para templar la superficie del diámetro interior de piezas de agujeros pequeños por equipo de calentamiento por inducción de alta frecuencia

El equipo de calentamiento por inducción de alta frecuencia puede usar inductores de alambre en espiral para el endurecimiento de la superficie del diámetro interior de las piezas con orificios pequeños: el material de una pieza con orificios pequeños es acero 45. El diámetro interior del orificio con un diámetro de 20 mm requiere calentamiento y enfriamiento por inducción de alta frecuencia, la profundidad de la capa endurecida es de 0.8-1.0 mm y la dureza es de 50-60HRC. En la producción se encuentra que es difícil calentar y templar agujeros pequeños con un diámetro de 20 mm utilizando equipos de inducción de alta frecuencia. Por un lado, los inductores de orificio interno convencionales no son fáciles de fabricar y es más difícil insertar imanes; por otro lado, independientemente de si el inductor se usa para rociar agua, todavía usa un método especial de enfriamiento por chorro de camisa de agua, que tiene un efecto de enfriamiento y enfriamiento deficiente en la pieza de trabajo, y la dureza del orificio interno es desigual, lo que no puede cumplir con los requisitos técnicos.

El inductor de enfriamiento y calentamiento por inducción de alta frecuencia solía ser un inductor enrollado a partir de un tubo de cobre puro con un diámetro de 4 mm, con un diámetro exterior de 16 mm, un paso de 7 mm, un total de 3 vueltas y refrigeración por agua en el interior. En uso, se encuentra que el inductor no solo es difícil de fabricar, y el agua de enfriamiento no fluye suavemente, por lo que la temperatura de calentamiento es desigual. Después de apagar y calentar, se riega y se enfría. Incompleto, por lo que la dureza de la pieza de trabajo después del enfriamiento es desigual, lo que no cumple con los requisitos técnicos.

Después de muchas investigaciones, se desarrolló y personalizó el inductor de alambre en espiral, y se llevó a cabo la prueba del proceso de enfriamiento en agua sumergida del inductor de alambre en espiral. El equipo adopta un equipo de calentamiento por inducción de alta frecuencia. Los parámetros del proceso son los siguientes: el voltaje de la fuente de alimentación es de 380-400 V, la corriente de la red es de 1.2-1.5 A, la corriente del ánodo es de 3-5 A, la tensión del ánodo es de 7-9 kV, la tensión del circuito del tanque es de 6-7 kV, y el tiempo de calentamiento es 2-2.5s. Cuando el equipo de calentamiento por inducción de alta frecuencia se calienta, la temperatura de la superficie de la pieza de trabajo aumenta y el agua circundante se vaporiza para formar una película de vapor estable que rodea la pieza de trabajo, que aísla la pieza de trabajo del agua de refrigeración que fluye. La película de vapor tiene una conducción de calor deficiente y juega un papel de aislamiento y conservación del calor, y la temperatura de la pieza de trabajo aumenta rápidamente a la temperatura de enfriamiento y se apaga. En este momento, la energía se corta, la película de vapor en la superficie de la pieza de trabajo se rompe, la pieza de trabajo se enfría rápidamente con el agua de enfriamiento que fluye, la transformación de la estructura se completa y la superficie de la pieza de trabajo se endurece. Los resultados de la prueba son los siguientes: la dureza del diámetro interno del orificio interno es de 55-63HRC, la profundidad de la capa endurecida es de 1.0-1.5 mm, la distribución de la dureza es uniforme, la contracción del orificio es de aproximadamente 0.015-0.03 mm, la deformación es pequeña y se cumplen los requisitos técnicos. La eficiencia de producción es de 200 piezas/h.

Aunque la prueba de enfriamiento en agua sumergida del inductor de alambre en espiral tiene un buen efecto en el enfriamiento del diámetro interior del orificio pequeño, debemos prestar atención a los siguientes puntos en la producción:

1. Debido a que el cable de cobre es relativamente delgado y rígido, el paso no puede ser demasiado pequeño, de lo contrario, es fácil contactarse entre sí y provocar un cortocircuito después del encendido; pero si el paso es demasiado grande, el calentamiento será desigual y la dureza de la capa endurecida será desigual. El número de vueltas está relacionado con el grosor de la pieza de trabajo. Si el número de vueltas es demasiado pequeño, la dureza de la capa endurecida será desigual. Si hay demasiadas vueltas, la impedancia del inductor será grande y el efecto de calentamiento disminuirá. El paso del inductor y el número de vueltas deben seleccionarse adecuadamente para que el rendimiento de extinción sea efectivo.

2. El efecto de calentamiento del diámetro del alambre de cobre es de 2 mm, y otros tipos son fáciles de quemar.

3. El inductor tiene un alambre de cobre delgado y poca rigidez. Vibrará bajo la acción de un campo magnético después de ser energizado. Para evitar que el inductor vibre, se encienda y se queme, se diseña un dispositivo de refuerzo del sensor para reducir la vibración.