Նախքան ավտոմոբիլային անիվի արտադրանքի մակերեսային ինդուկցիոն ջերմային բուժումը, ինդուկտորի դիզայնը շատ կարևոր է: -ի որակը ինդուկցիոն ջեռուցման կծիկ ուղղակիորեն ազդում է արտադրանքի վրիպազերծման և մշակման վրա և մեծ ազդեցություն ունի արտադրանքի մարման որակի վրա: Որոշակի արտադրանքի ինդուկցիոն ջերմային մշակման համար վերլուծեք և քննարկեք ինդուկտորի դիզայնը մինչև արտադրանքի գործարկման ավարտը:
Overview
Մետաղները կարող են տաքացնել ինդուկտորում՝ հիմնականում հենվելով էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ֆենոմենի վրա։ Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի էությունն այն է, որ փոփոխական մագնիսական դաշտն առաջացնում է փոփոխական էլեկտրական դաշտ, իսկ փոփոխական էլեկտրական դաշտը՝ փոփոխական մագնիսական դաշտ: Երբ փոփոխական հոսանքն անցնում է հաղորդիչի միջով, հաղորդիչի մակերեսի վրա հոսանքի խտությունը համեմատաբար մեծ է, մինչդեռ հաղորդիչի ներսում հոսանքի խտությունը համեմատաբար փոքր է: Այս երևույթը մաշկի էֆեկտն է, որը նաև հայտնի է որպես մաշկի էֆեկտ կամ մակերեսային էֆեկտ: Բացի այդ, կան հարևանության և օղակային էֆեկտներ, որոնք շատ կարևոր են ինդուկցիոն ջերմային մշակման համար: Ինդուկցիոն ջերմային բուժում ունի կարճ տաքացման ժամանակ, ավելի քիչ օքսիդ մաշկ, փոքր դեֆորմացիա, էներգախնայողություն և շրջակա միջավայրի պաշտպանություն, և հեշտ է իրականացնել մեքենայացում և ավտոմատացում: Հետևաբար, այն լայնորեն օգտագործվում է ավտոմոբիլների արտադրության, տրակտորների, շինարարական մեքենաների, ծանր մեքենաների, կրող արդյունաբերության, երկաթուղու և մետալուրգիայի և այլ ոլորտներում: Միտումը շատ լավն է։
Հեղինակը զբաղվել է ինդուկցիայի ուժեղացում մոտ 10 տարի ավտոմոբիլային անիվների հանգույցներ: Արտաքին եզրի և ներքին եզրի ինդուկցիոն ջերմամշակման գործընթացի հոսքը վերլուծված և դասավորված է ստորև՝ գործընկերների կողմից հղումների և քննարկման համար:
Ապրանքի գծագրության վերլուծություն
Արտաքին եզրի և ներքին եզրի կառուցվածքները ներկայացված են համապատասխանաբար Նկար 1-ում և Նկար 2-ում:
Նկար 1 Արտաքին եզր կառուցվածքը
Նկար 2 Ներքին եզր կառուցվածքը
1. Կրիտիկական չափումներ
Արտաքին եզր (ներքին փոս)՝ արտադրանքի պատի հաստությունը, ներքին տրամագիծը, բարձրությունը, ակոսների տարածությունը, հիմքի շրջանակի չափը, ընդհանուր կառուցվածքը և այլն:
Այս արտադրանքի ակոսների տարածությունը 30.64 մմ է, բազային շրջանի տրամագիծը 65.25 մմ, տրամաչափի պատի հաստությունը՝ 10 մմ, իսկ մարման տարածքի երկարությունը՝ 40 մմ: Ներքին եզր (արտաքին շրջան). արտադրանքի հիմնական ալիքի լիսեռի տրամագիծը, լիսեռի բարձրությունը, հիմքի շրջանակի չափը և ընդհանուր կառուցվածքը և այլն: 33.8 մմ, հիմքի շրջանակի տրամագիծը՝ 71.1 մմ, իսկ մարման տարածքի երկարությունը՝ 60 մմ:
2. Տեխնիկական պահանջներ
Ջերմային մշակման տեխնիկական պահանջները ներկայացված են Նկար 3-ում և Նկար 4-ում:
Նկար 3 Արտաքին եզր
Նկար 4 Ներքին եզր
(1) Տեխնիկական պահանջներ ներքին և արտաքին եզրերի մարման և կոփման համար
Մարման մակերեսի կարծրությունը 62-65 HRC է, իսկ կոփող մակերեսի կարծրությունը 59-63 HRC է: Մետաղագրական կառուցվածքը մարտենսիտ 4~6 է։
(2) Արտաքին եզրի հայտնաբերման տեխնիկական պահանջներ
Հայտնաբերվել է օրինաչափության անկյան ուղղությամբ, a, f կետ Ds = 1.9 ~ 3.2 մմ; b, e կետ Ds = 2.2 ~ 3.7 մմ; c, d կետ Ds ≥ 2.4 մմ:
(3) ներքին եզրերի հայտնաբերման տեխնիկական պահանջներ
Հայտնաբերել a, b, e, h կետը Ds=1.9~3.7mm օրինաչափության անկյան ուղղությամբ; d կետ Ds=2.2~3.7mm; g կետ Ds≥1.5 մմ; գ կետ Ds≥2.4 մմ; f կետ Ds=2~6մմ.
3. Կառուցեք արտադրանքի սենսորի նախշը
Համաձայն վերը նշված ծավալային տվյալների և արտադրանքի հետ կապված տեխնիկական պահանջների, չափեք սենսորի ընդհանուր բարձրությունը և արդյունավետ շրջանագծի չափը, գծեք սենսորի նախագծման նախշը, փոփոխեք այն ըստ իրական իրավիճակի և վերջապես որոշեք դրա ձևը: ինդուկցիոն կարծրացման կծիկ:
4. Որոշեք ինդուկցիոն կարծրացնող կծիկի նյութը և չափը
ինդուկցիոն կարծրացման կծիկ կազմված է արդյունավետ կծիկից, հաղորդիչ թիթեղից, կոնտակտային թիթեղից և պարագաներից և պատրաստված է տարբեր նյութերից։
(1) հաղորդիչ շփման ափսե, արդյունավետ օղակ և հաղորդիչ ափսե: Պատրաստված է T2 մաքուր պղնձից և զոդված արույր էլեկտրոդներով:
(2) ջրի մուտքի և ելքի խողովակները կլոր պղնձե խողովակներ են՝ 12 մմ արտաքին տրամագծով և 2 մմ պատի հաստությամբ. քառակուսի պղնձե խողովակներ 14 մմ × 14 մմ × 2 մմ:
(3) Արդյունավետ շրջան. Արտաքին եզրագծի քառակուսի պղնձե խողովակը 8 մմ × 10 մմ × 1.5 մմ է; Ներքին եզրի քառակուսի պղնձե խողովակը 12 մմ × 15 մմ × 2 մմ է:
1. Ինդուկցիոն կարծրացնող կծիկի նախագծման օրինակ
ինդուկցիոն կարծրացման կծիկ Դիզայնը ներկայացված է Նկար 5-ում:
Նկար 5 ինդուկցիոն կարծրացման կծիկի նախագծման օրինակ
(1) Ըստ արտադրանքի կառուցվածքի, նախագծեք, չափեք և գծեք սենսորային օրինակը և նշեք յուրաքանչյուր բաղադրիչի անունը:
(2) Կոնտակտային ափսե. Ինչպես ցույց է տրված Նկար 6-ում:
Նկար 6 Միացրեք ափսեը
Կոնտակտային ափսեը պետք է ապահովի, որ այն կարող է հուսալիորեն, ամուր և ամուր կապվել մարման տրանսֆորմատորի հետ: Կոնտակտային ափսեի հաստությունը պետք է լինի >1.57 դ (d-ը ընթացիկ ներթափանցման խորությունն է), բայց <12 մմ, իսկ թիթեղի հաստությունն այստեղ պետք է լինի 10 մմ:
Տախտակի լայնությունը տատանվում է՝ կախված սենսորի հզորությունից: Ընդհանուր առմամբ, այն ընտրվում է 60-190 մմ միջակայքում, իսկ վերին սահմանը ընտրվում է, երբ հզորությունը մեծ է: Այստեղ տախտակի լայնությունը ընտրված է 60 մմ, իսկ տախտակի երկարությունը՝ 70 մմ:
Կոնտակտային ափսեի վրա սեղմող պտուտակի դակիչ տրամագիծը 15 մմ է, և ընդհանուր առմամբ կան 4 պտուտակային անցք, և պտուտակները կարող են օգտագործել M12: Հարկ է նշել, որ չորս ամրացնող անցքերի դիրքերը պետք է լավ չափվեն, հակառակ դեպքում տրանսֆորմատորի հետ կապը տեղում չի լինի:
Բացի այդ, ինդուկտորի հզորությունը բաշխվում է հաղորդիչի երկարությամբ, ուստի հաղորդիչ թիթեղը պետք է լինի լայն, այլ ոչ թե նեղ:
(3) Սենսորի արդյունավետ շրջանակի ձևավորումը: Սենսորների արտադրության որակն ապահովելու համար պետք է պատրաստել որոշ անհրաժեշտ կաղապարներ։
Արդյունավետ օղակի արտադրության համար անհրաժեշտ է պտտել մանդրելի կաղապարը (տես նկար 7), իսկ պղնձե խողովակը կռելուց հետո փաթաթվում է մանդրելի վրա: Պատրաստի արտադրանքը ոլորելուց հետո մանդրելի տրամագիծը պետք է մի փոքր փոքր լինի ինդուկտորից:
Նկար 7 ոլորուն մանդրելի կաղապար
Որպես օրինակ բերեք արտաքին եզրը. պղնձե խողովակի լայնությունը ինդուկցիոն կծիկի արդյունավետ շրջանակում 10 մմ է, արտադրանքի ուսի տրամագիծը 47.5 մմ է, իսկ մանդրելի տրամագիծը կարող է լինել 35 մմ: Ներքին եզրային արտադրանքը ընտրում է նաև մանդրելի ոլորուն, որում կարելի է ընտրել ոլորուն արտադրանքի R անկյունում գտնվող ինդուկցիոն կծիկը, մանդրելի տրամագիծը կարող է լինել 63 մմ, և ինդուկցիոն կծիկի այս հատվածը պետք է վերամշակվի թեքության մեջ։ որոշակի անկյուն R անկյունում մարման արդյունավետությունը բարելավելու համար: . Մյուս մասերի արդյունավետ օղակները փաթաթվում են ըստ գծագրի չափի։
(4) Պարամետրերը որոշվում են: Ինդուկտորը բաժանված է արտաքին շրջանակի մարման և ներքին անցքի մարման: Արդյունավետ շրջանագծի և մշակված մասի միջև բարձրության տարբերությունը և արդյունավետ շրջանագծի և աշխատանքային մասի միջև եղած բացը պետք է որոշվի տեղում մարող սարքավորման հաճախականության համաձայն, ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 1-ից մինչև Աղյուսակ 4:
Աղյուսակ 1 Բարձրության տարբերությունը արդյունավետ օղակի և աշխատանքային մասի միջև, երբ ներքին անցքը տաքացվում է
Աղյուսակ 2 Արդյունավետ օղակի և աշխատանքային մասի միջև եղած բացը, երբ ներքին անցքը տաքացվում է
Աղյուսակ 3 Բարձրության տարբերությունը արդյունավետ օղակի և աշխատանքային մասի միջև, երբ արտաքին շրջանակը միաժամանակ տաքացվում է
Աղյուսակ 4 Արդյունավետ օղակի և աշխատանքային մասի միջև եղած բացը, երբ արտաքին շրջանակը տաքացվում է
Ապրանքի վրիպազերծում և ընդունում
1: տեղակայում
(1) Ընտրեք ա կարծրացնող հաստոց տեղադրելու սենսորներ և օժանդակ սարքեր, ինչպես ցույց է տրված Նկար 16-ում:
Նկար 16 ինդուկցիոն կծիկ և օժանդակ սարքի տեղադրում
Տեղադրման նախազգուշական միջոցներ.
- Գործիքավորումը տեղադրելիս անպայման ուշադրություն դարձրեք ինդուկցիոն կծիկի և տրանսֆորմատորի միջև կապի սերտությանը, և պտուտակները պետք է կողպված լինեն:
- Սենսորը տեղադրելիս ուշադրություն դարձրեք արդյունավետ շրջանագծի և արտադրանքի ուղղահայացությանը, սենսորը չի կարող թեքվել, հակառակ դեպքում դա կազդի արտադրանքի մարման որակի վրա:
- Արտաքին եզրը պետք է տեղադրվի արտադրանքի ճնշման թևով որպես ջերմություն կլանող սարք, որն ավելի կայուն է, քան արտաքին ցողման որոշ օժանդակ մեթոդներ:
- Ստուգեք աշխատանքային մասի շրջանաձև արտահոսքը, երբ այն պտտվում է ամրացման վրա: Գործիքների ընդհանուր շրջանաձև ելք ≤ 0.3 մմ:
(2) Հզորության համապատասխանությունը ինդուկցիայի կարծրացման սարքավորումներ 250 կՎտ/8-30 կՀց է:
(3) Կարգավորել կարծրացման սարքավորումները, որոշել համապատասխան կարծրացման գործընթացը և բավարարել արտադրանքի կարծրացման տեխնիկական պահանջները:
Արտաքին եզրային արտադրանքներ. մուտքային էներգիայի գործակիցը 98%, ջեռուցման ժամանակը 7.4 վրկ, հովացման ժամանակը 14 վրկ, մարող հեղուկի կոնցենտրացիան 1.5%~2.5%:
Ներքին եզրային արտադրանքներ. մուտքային էներգիայի գործակիցը 98%, ջեռուցման ժամանակը 7.7 վրկ, հովացման ժամանակը 20 վրկ, մարող հեղուկի կոնցենտրացիան 1.5%~2.5%:
Օգտագործվել է Shanghai Houghton ջրում լուծվող մարման հեղուկ, և դրա կոնցենտրացիան հայտնաբերվել է ռեֆրակտոմետրի միջոցով:
2. Սառեցման սարքի կարգավորում
(1) Երաշխավորեք հովացման ճնշումը, այստեղ հանգցնող հեղուկի հովացման ճնշումը 0.25-0.4 ՄՊա է, իսկ սենսորի հովացման ճնշումը 0.5-0.8 ՄՊա է:
(2) Սառեցման սարքի դիրքը կարգավորվում է այնպես, որ հովացման ջուրը չի կարող արգելափակվել կամ արգելափակվել:
(3) Սառեցման ջուրն ունի երկու մաս, մեկը հանգցնող հեղուկն է, իսկ մյուսը` համակարգի հովացման ջուրը, և ջերմափոխանակիչները սովորաբար օգտագործվում են ջերմաստիճանի սառեցման համար:
Հանգստացնող հեղուկի ջերմաստիճանը սովորաբար 35°C-ից բարձր չէ: Եթե ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, դա կհանգեցնի անբավարար սառեցման, ինչը կհանգեցնի արտադրանքի որակի հետ կապված խնդիրների: Համակարգում հովացման ջրի ջերմաստիճանը փափուկ ջուրն է էլեկտրական սարքերի հովացման համար: Այս ջերմաստիճանը սովորաբար վերահսկվում է 30°C-ում և չպետք է ցածր լինի սենյակային ջերմաստիճանից: Հակառակ դեպքում ջրի կաթիլները կխտանան սառեցված էլեկտրական սարքերի մակերեսին և հեշտությամբ կվնասեն էլեկտրական սարքերը:
3. Արտադրանքի ստուգման մեթոդ
Ջերմային մշակման արտադրանքի ստուգումը պահանջում է մետաղալարերի կտրում և մետալոգրաֆիկ նմուշների նախնական հղկման մեքենաներ:
4. Ապրանքի կոփման գործընթաց
Ինդուկցիայի միջոցով կարծրացած աշխատանքային մասերի կոփումը ներառում է ինքնահպումը, ինդուկցիոն ջերմություն, և հնոցի կոփում։ Այստեղ արտադրանքը կոփվում է վառարանում։
Կոփման ջերմաստիճանը որոշվում է ըստ աշխատանքային մասի տեխնիկական պահանջների: Սովորաբար, երբ կարծրության պահանջը 52 HRC-ից բարձր է, կոփման ջերմաստիճանը 180-200°C է, իսկ կոփման ժամանակը 1.5 ժամ է; երբ կարծրության պահանջը 56 HRC-ից բարձր է, կոփման ջերմաստիճանը կարող է լինել 160°C, իսկ կոփման ժամանակը` 1.5 ժամ:
Այս արտադրանքի կոփման գործընթացը վերջնականապես որոշվում է որպես 165°C կոփման ջերմաստիճան և 2.5 ժամ կոփման ժամանակ:
5. Տեսչություն
Նկար 17-ը և Նկար 18-ը արտադրանքի նմուշներ են, որոնք հաջողությամբ կարգաբերվել են:
Նկար 17 Արտաքին եզրի մարման նմուշ
Նկար 18 Ներքին եզրի մարման նմուշ
Աղյուսակ 5-ը և Աղյուսակ 6-ը վրիպազերծման արտադրանքի առաջին մասի ստուգման տվյալներն են
Փորձարկվել է Vickers-ի կարծրության ստուգիչի կողմից, արտադրանքի մակերեսի կարծրությունը և արդյունավետ կարծրացած շերտի խորությունը համապատասխանում են տեխնիկական պահանջներին: Այս արտադրանքի ջերմային բուժումը հաջողությամբ ավարտվել է՝ սկսած գործիքավորման սենսորային դիզայնից մինչև արտադրանքի վրիպազերծում:
վերջաբան
Ինդուկցիոն պարույրների կառուցվածքը, ձևը և չափը ինդուկցիոն կարծրացման տեխնոլոգիայի հիմնական խնդիրներն են, որոնք ուղղակիորեն ազդում են ինդուկցիայի ուժեղացում մասերի որակը, արտադրության արդյունավետությունը և էներգիայի սպառումը: Հետեւաբար, հարմար ինդուկցիոն ջեռուցման կծիկ ինդուկցիոն կարծրացումն ապահովելու կարևոր միջոց է բարձր որակ, բարձր արդյունավետություն և էներգախնայողություն: