EFD感应热处理技术.pdf

n d u c t i o n岫 I 感 应 热 处 理 一 ● E F D 可 提 供 曲 轴 、 凸 轮 轴 、 大 型 口 一 齿 圈 、滚道 淬火 ，小 齿轮仿形 淬火 ， 一 滚珠 丝杠 、导 轨 、轿 车转 向器 齿条 、 - 等速万向节 、轮毂轴承、同步器齿套 的感应 淬火和回火技术 E F D 感应热处理技术 ⋯i I = · ⋯一■ ■● ● ·_ ■ ■ ■一一■^■ 一同=■ - ! ! 睚 ■ ⋯一i i● ' ■ ● 一- E F D公司是1 9 9 6 年 由欧洲多 家 历 史悠久 的感 应设 备 、感应 电源公司合并成立 E F D 拥有6 0 多年 的感应 热处 理设 备 和工艺 经验 ，在全 球 销售 的热 处理 设 备超过 了2 万 台，是欧洲 最大的 感 应 热处理 设 备制造 商 ，可 以 提 供很 多 的热 处理 经验 与客 户 分享 E F D 总部在挪威希恩市 ， 感应 淬火 机床 技术 中心 在德 国 弗莱堡市 易孚迪感应设备( 上海 )有 限公司是 由E F D公司于2 0 0 1 年在 上海 独 资建立 ，至今 为 国内提 供感应淬火机床超过3 0 0 多台。

E F D 感应加热电源 感应 电源 的发 展 趋 势是 其 主控 制 模块 采用 全数 字控 制方 式 ，核 心部 分从 低频 到高 频 ， 都采 用I GBT 逆变模块 ，该 模块 耐 用性 比较 好 ，在复 杂恶 劣 的 环境 工况下 工 作不会 损 坏 ，电 源输 出 电路 根据 需要 或 采用 串 联补偿或采用并联补偿 为 了提 高 效 率 、节 能 ，尤 其减 少工 厂投 资 ，我们 在 初级 1 2 孔w w qw{ f_．m e第t ojl期wor热ki n挺gl珲g$ 镱O ,压c orn懒造 惫 加3 热 弧 I ’， ’ ， 整流 方面 采用 二极 管全 整 流 电 路 优势 就是 电源的功 率 因数 是恒 定 的 ，而且 都是 在9 5 ％以 上 ，这对于节能十分有利 匹 配箱 是 根据 具 体 的 应 用 经 计算 选择 合适 的变 压 器 、电 容 ，只 有在 这种 情 况下才 能 实 现要 求 的加 热频 率 ，在该 频率 下尽可能实现满功率输 出 普通淬火机床的按地保护 ， 只是在 没 有加热 之 前调试 的 时 候 看 一 下 感 应 器 和 工 件 的 间 隙 ，实际 工作 的时 候大 部分 把 此功能关闭了，而EF D的感应加 热 电源 在加 热过 程 中 ，工件 与 感应器相互实时接地保护。

对 于 感应 加 热 电源在 工 作 中 ，我们 会对 其输 出功 率 、频 率 、 电 压 、 电 流 实 时 数 字 监 控 ，运行 曲线都会 显 示在计 算 机 屏幕上 ，一旦超 出设定 的上 下 限 ，控 制 系统会 给 出报 警 ， 同时便 于查找原 因 感应 电源与具体应用密切 配 合 ，如 果把 一个 通 用的 电源 用 在 一个 特殊 的 实例 中 ，会 出现 频 率 不是 想要 的频 率 ，输 出的 效率也会很低 ，3 0 0 k W的电源实 际输出也就可能只有 l O O k W ，最 大不会超过 1 5 0 k W E F D 感应淬火机床 1 ． 曲轴淬火 E F D 的曲轴淬火机床可实现 圆 角淬火 和非 圆角淬 火 ，对于 曲轴 的连 杆颈 、曲轴 颈 、法兰 和 油封端 的 淬火都 能 实现 对 曲轴 还 可实 现余 热 回火 、感应 回火 ，曲轴 感应 线 圈寿命 长 ， 最基本 的可达 到5 万次加热 ，中 间只需一 些 简单 的维 修 ，我们 现 在的技 术正 向1 0 万次 的加热 靠 近 曲轴 热处 理 的变形 控 制 很重要，E F D 一般桥车的曲轴感 应热处理变形正常控制在0 ． 2 ram 以下 。

德 系车 、 日系车 和北 美 车 曲轴感 应热 处理 对 电源 的要 求 是有 差 别的 ，因此 ，针对 不 同客 户要提 供 不 同的功 率和 频 率 EF D的全 自动 曲轴 淬 火机 床 ，可 以采用 机 器人上 下料 ， 也可 采 用小车 式 的上 下料 ，如 果生 产节 拍 比较 高时 ，也 可采 用步伐机式上下料 另外 ，E F D 重型 的 曲轴 淬火 机床 所加 工 的 曲轴长度可达 l O m 2 ． 凸轮轴淬火 对于 凸轮轴的淬火 国内可能 大 多还是 采 用 扫描式 淬 火 ，用 一个 圆线 圈从上 到下 的 扫描 ， 国外 现在 主 要采 用仿 形 淬火 ， 为 了提高 效 率 ，在一 个 工位 可 以 对两 个 凸轮 轴 同时 淬火 采 用 仿形 淬火 ，淬硬 层分 布非 常 均 匀 ， 圆形 扫描 淬 火 时桃尖 部 分淬 硬 层厚 度较 大 ，其 他地 方 较 浅 ， 凸轮 实 际使 用 时就 会 出 现 裂纹 或材 料 剥落 的现 象 ，仿 形 淬火 就可 避 免这 种 问题 如 果 凸轮 轴之 间的空 间 比较小 ， 淬 其 中一个 凸轮轴 时 ，另外一 个 凸轮 轴可 能 就 回火 了 ，这 时 候E F D 就 采用3 - f - 凸轮轴 同时仿 形淬火。

E F D 全 自动 凸轮轴淬火 机 床 ，采 用机 器 人上 下料 ，如 果 考 虑到 节 约成 本 ，也可 采 用 双 工 位 凸轮轴 淬 火机 床 ( 一 台 电源 两个输 出轮 流切 换 ，当一 个 凸轮加 热 完喷 淋时 切换 到 另 外 一 个 凸轮 加热 )，如果 还 想 提高效率 ，E F D 还可提供 四工位 凸轮轴淬火机床 3 ． 小齿轮的仿形淬火 这种淬火方式E F D 也 申请 了 专 利 ，该技 术需 要 的是 双频 或 多频 电源 ，短 时 间 、大 功率 加 热 ，低 频段 起 到预 热的 效果 ， 高频段起到淬火的效果 E F D 的 计 算机 仿真 很早 就 使用 了 ，仿 形 淬火 的功 率 和频 率如 果选 择 不 合适 ，淬 出来的 零部 件就 是 废 品 ，通 过计 算 机模 拟试 验和 仿 真计 算 ，事 先 确认 所需 的功 率 、频 率 和淬 火参 数 ，以 及线 圈结构 ，实际淬 火 结果 与 计算 机模拟非常接近 4 ． 大型齿圈和滚道淬火 对于模 数在6 以上的 齿圈 ， 这 时候 就 需要 单 齿淬火 ，主要 是 对齿 沟和 齿廓 的单齿 淬 火 ， E F D的淬火机床配有一个探针 ， 在 加热 之前 会 自动 对每 一 个齿 的位 置精 确检 测 ，然 后把 位 置 信 息 传递 给控 制 系统 ，控 制 系 统对 感应 器进 行 定位 ，从 而 实 现 精 确 的齿轮 淬 火 。

无软 带淬 火也是E F D的专利技术 ， 目前 ， 已经成 功 卖 出多 台无软 带 淬火 机床 ，客户有S KF 、舍 弗勒等大 型的轴承制作厂家 ，E F D卖的无 软带 淬火 机床 的 回转 支承 的直 径 已经达 到8 m，现 在正在研 究 ≥1 0 m的机床对于产量不高的 大齿圈，客户想节约空间 ，E F D 有 悬臂 式 的淬火 机 床 ，操作 比 较方 便 ，臂 上的 感 应器 伸 出来 缩 回去 ，上 下料 比较 方便 ，节 约 了 占地面 积 ，该结 构 的机 床 加工 工件直径 可达4 m如果 专 门对滚道淬火 ，E F D 还有倾斜式 淬 火机 床 ，生产 效 率 比较高 ， 加 工直径上海E F D做过6 m的案 例 ，直径还可再大E F D双头龙 门式淬 火 机床 ，既可 用于 齿 的 淬 火 ，也 可用 于沟 道 的淬火 ， 沟 道 的 淬 硬 层 深 度 一 般 要 求 6 mm，甚至 有的达8 mm，一个 头 加热 往 往达 不到 所 要求 的深 度 ，为 了提高 生产 率 ，减 少 裂 纹 产 生 ，采 用双头 ，一 个 头提 供预热 ，另一个头进行淬火。

5 ． 滚珠丝杠的淬火、回火 E F D 的滚珠丝杠的淬火机 床 n d u c t i o n胁 I 感 应 热 处 理 也 是 全 自动 的 ，丝杠 可开 好槽 淬 火 ，也 可对 圆棒 进 行淬 火 ， 淬火之后再采用硬铣开槽 E F D 卧式 机床 上可 同步 进 行淬火 和 回火 ，自动上下料 6 ． 导轨淬火、回火 行业现在对导轨的淬火要求 越 来 越高 ，为 了减 小 变形 ，并 达 到 均匀 的淬 火深 度 ，导轨 淬 火发展的趋 势是 采用3 个工位 ， 对 材 料 进 行 预 热 、 淬 火 和 回 火 ，E F D淬火机床整个上下料也 是全 自动 的 ， 目前 国内 已经有 一家导轨企业在应用 7． 轿 车 转 向器 齿 条 的 淬 火 回火 E F D 拥有 比较先进的转向器 齿 条全 自动 淬火 、回火技 术 ， 对 于 齿 条 的 淬 火 有 感 应 淬 火 和 导 电淬火 两种 技 术 感应 淬 火 技术 成本 比 较高 ，但 感应 热 处 理后 齿 条的 质量 、性 能 比较 好 ，因此一 般 齿条都 采 用感 应 淬火技术 E F D的齿条全 自动淬 火机 床 ( 见 图1 )上 下料 都采用 机器人或龙门架机械手。

E F D全 自动导 电淬 火 机床 主要 是对 齿 条的杆 部 进行 扫面 淬 火 ，对 齿 部 进 行导 电淬 火 ，接 下来 对整 个 齿 条采 用感 应 回火 目前 ， 国 内外 的一些 企业 ，为 了节约 设 备 的成 本 ，提 高齿 条的 力学 性 能 ，很 多对 齿 背和 齿都 采用 导电淬火 ，E F D在国内也有相应 的齿 条加 工 客 户为 了提 高加 工效率 ，EF D可以在同一个工 位对3 个齿 条进行同时的感应淬 火 ，然 后在 另外 一个 工 位进 行 ( 下转l 5 页) 参跏 ⋯ 1 3 。