全自动曲轴淬火

作者：佚名信息来源:模具 2008-5-5

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曲轴是汽车发动机中的重要零件，业内越来越多的厂家采用感应淬火技术对曲轴进行强化来提高其承载能力，曲轴淬火设备的需求日益扩大。曲轴感应淬火设备属特种机床，需要综合热处理、机械、电气、电力电子、液压、磁性材料等多学科的技术，国内能够生产该类设备的厂家很少，且多为简单的手动或半自动设备，此前国内使用的全自...

曲轴汽车发动机中的重要零件，业内越来越多的厂家采用感应淬火技术对曲轴进行强化来提高其承载能力，曲轴淬火设备的需求日益扩大。曲轴感应淬火设备属特种机床，需要综合热处理、机械、电气、电力电子、液压、磁性材料等多学科的技术，内能够生产该类设备的厂家很少，且多为简单的手动或半自动设备，此前国内使用的全自动成套淬火设备一直依赖进口。
    东风汽车有限公司工艺研究所曾经开发成功多套曲轴感应淬火技术和设备，技术居国内领先水平，此次自主开发成功的国内第一套全自动曲轴淬火成套设备达到国际先进水平，主要体现在以下几个方面：
    将工控机应用在感应淬火机床上，实现了设备的动态监控；
    引入自动返修程序，更加适应中国国情；
    自主开发成功国内第一台曲轴专用薄型淬火变压器，厚度仅为70mm，容量达到600kVA；
    实现曲轴双轴颈同时淬火，加工康明斯6C曲轴时变形控制在0.5mm以下（国外同类设备控制在0.75mm左右）；
    经处理后的康明斯6C曲轴疲劳强度达到4200Nm（国外同类设备达到3500Nm）。
    总体方案
    全自动曲轴淬火成套设备由淬火机床、冷却液与淬火液循环系统、中频电源（两台）、电气控制系统等部分组成（如图1）。淬火机为设备的主体，曲轴淬火在其上完成；冷却液循环系统对中频电源、变压器、感应器、补偿电容等进行冷却；淬火液循环系统给感应器提供淬火水；中频电源负责曲轴加热时的电力供应；电气控制系统对各系统实施控制，并采集重点部位的状态，形成闭环控制，电气控制系统同时提供实时监控、故障报警和数据查询等机界面。

图1 设备主要组成部分

设备工作在全自动状态时，将曲轴放在送料机构的上料架上，系统自动把曲轴送到顶升位，再由顶升油缸托举到滑台中间，床头、床位夹紧曲轴，滑台带动曲轴横向移动到淬火位置并旋转到规定的角度后，变压器和感应器下降，骑到曲轴轴颈上进行淬火。淬火完成后，浮动机构上升，滑台把曲轴送到下个轴颈淬火位置，如此依次对每个轴颈进行淬火，待所有轴颈加工完毕后，曲轴再按前述相反的顺序退出，下料时，曲轴落在下料架上，下料架和上料架分开设置，两个动作同时进行，并且和曲轴加工过程重合。
淬火机床的设计
淬火机床的设计要重点考虑以下因素：① 淬火机床工作在强磁场和强电场环境中，需要很好地绝缘来保证机床运行的安全性和稳定性；② 曲轴在加工过程中会产生较大的变形，机床要能够保证曲轴的自由伸缩；③ 淬火机床工作在湿热的环境中，要做好防锈和密封。

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