专利名称：柴油机凸轮轴热处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油机凸轮轴热处理工艺，应用于柴油机加工领域。
背景技术：
柴油机凸轮轴包括轴承档、凸轮档、齿轮档。其传统的热处理工艺是将凸轮轴垂直安装在淬火机床的上下两顶针之间，按照一定顺序对凸轮轴的凸轮档、轴承档、齿轮档分别进行高频加热并喷冷却液淬火；由于凸轮和齿轮的外形比较复杂，凸轮横切面的外形为“心”形，齿轮是斜齿的，齿厚仅为两个毫米左右，在淬火过程中容易产生较大的应力，导致在上述部位有裂纹出现。传统的工艺所用的冷却液，一般采用水加一定比例的聚乙烯醇、太古油来减小冷却速度，减少应力的产生，克服裂纹大量产生的现象，提高产品质量。此种冷却液的使用对环境有一定的污染，对操作者有一定的伤害；在冷却液制备过程中需增加辅助设备和原辅材料，导致成本增加，而且产品质量也不够稳定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足之处，提供一种新的柴油机凸轮轴热处理工艺，采用该工艺能降低生产成本，避免环境污染，又能保证产品热处理质量。
本发明的技术方案是采用感应器分别对凸轮轴的凸轮档、轴承档、齿轮档进行高频加热并喷冷却液淬火，改进之处是感应器外表面涂一层氧化铁导磁粉，所用冷却液为清水，在对凸轮档、轴承档和齿轮档进行高频加热时使其中心横切面与感应器的中心横切面重合或略偏上，加热到830℃～880℃时喷水冷却，冷却到150℃～200℃时停止冷却，淬火后及时放入已升温至150℃～170℃的烘箱中回火3～5小时。
进一步讲，在对凸轮档、轴承档淬火时，加热到850℃～880℃时喷水冷却，回火4小时；在对齿轮档淬火时，加热到830℃～860℃时喷水冷却，回火4小时。
采用上述工艺，由于用清水作冷却液，能明显降低生产成本，避免环境污染。为避免由清水为冷却液引起的冷却过快，热应力大，产生大量裂纹的现象，本工艺又采取相应措施，在感应器外表涂一层导磁粉以改善自感电流的分布，并使工件加热部位在感应器内处于最佳位置，从而使加热工件表层温度均匀，有效减小热应力；同时，确保被淬工件在160℃左右时停止冷却，并控制回火温度和时间，进一步去除了被淬工件的部分应力，因而能保证产品热处理质量，使废品率控制在1.5％以内。
具体实施例方式
以Y380Q柴油机凸轮轴为例，它的毛坯是45号钢。本发明的热处理工艺的主要工序流程为将凸轮轴穿过与凸轮轴径向尺寸相匹配的感应器内孔，垂直安装于30KHZ的超音频淬火机床的上下两顶针之间，按从下到上的顺序，先逐一对凸轮档凸轮加热到860℃左右，喷水淬火(等冷到160℃左右时停止冷却)，再逐一对轴承档外圆加热淬火，操作同上，这两道工序完成后，将其放入已升温至150℃～170℃烘箱中，保持该温度回火4小时；然后待齿轮机加工后，再采用上述方式对齿轮加热到850℃左右，喷火淬火冷却至160℃后及时放入150℃～170℃烘箱中回火4小时。
权利要求
1.一种柴油机凸轮轴热处理工艺，采用感应器分别对凸轮轴的凸轮档、轴承档、齿轮档进行高频加热并喷冷却液淬火，其特征是感应器外表面涂一层氧化铁导磁粉，所用冷却液为清水，在对凸轮档、轴承档和齿轮档进行高频加热时使其中心横切面与感应器的中心横切面重合或略偏上，加热到830℃～880℃时喷水冷却，冷却到150℃～200℃时停止冷却，淬火后及时放入已升温至150℃～170℃的烘箱中回火3～5小时。
2.按权利要求1所述的柴油机凸轮轴热处理工艺，其特征是在对凸轮档、轴承档淬火时，加热到850℃～880℃时喷水冷却，回火4小时；在对齿轮档淬火时，加热到830℃～860℃时喷水冷却，回火4小时。
全文摘要
一种柴油机凸轮轴热处理工艺，采用感应器分别对凸轮轴的凸轮档、轴承档、齿轮档进行高频加热并喷冷却液淬火，其特征是所用冷却液为清水，并采取相应措施，在感应器外表面涂导磁粉，并使工件加热部位在感应器内处于最佳位置，同时确保被淬工件在160℃左右时停止冷却，并控制回火温度和时间，以去除热应力，避免产生裂纹。本工艺能明显降低生产成本，避免环境污染，又能保证产品热处理质量，废品率控制在1.5％以内。
文档编号C21D1/09GK1940095SQ20051009468
公开日2007年4月4日 申请日期2005年10月1日 优先权日2005年10月1日
发明者谢小芳 申请人:扬动股份有限公司