一种轮毂轴承大内圈感应淬火背窝黄印消除方法与流程

本发明涉及感应淬火，具体涉及一种轮毂轴承大内圈感应淬火背窝黄印消除方法。

背景技术：

1、汽车轮毂轴承大内圈感应淬火时部分产品靠近法兰一端的台阶或沟道距离背窝尺寸太小，在对台阶或沟道进行感应淬火时，因感应电流的作用及感应加热时热传导作用，导致背窝实际温度超过200℃(如图1所示，附图标记101为背窝)，从而产生氧化色，影响外观及产品防锈效果。常规的处理方法有两种：1、通过除锈剂对氧化色位置进行处理，处理后再中和除锈剂，最后对处理位置做防锈处理，该方法因使用化学方法处理，会产生废液，故而并不环保且常常因为中和不彻底而引起后期产品锈蚀。2、通过车加工对背窝黄印进行一次加工，去掉表面热影响区约0.1-0.2mm，重新获得光亮的外观，但该方法增加了加工成本及物流成本。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种轮毂轴承大内圈感应淬火背窝黄印消除方法，以解决目前采用化学方法去除轴承大内圈背窝黄印带来的不环保问题和采用机加工方式去除背窝黄印带来的增加加工成本和物流成本的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种轮毂轴承大内圈感应淬火背窝黄印消除方法，包括如下工艺步骤：

4、在对工件淬火前，取降温芯轴，将降温芯轴安装在底座上，底座用于带动工件旋转，降温芯轴能够插入工件的背窝位置，降温芯轴与工件背窝相贴，降温芯轴采用铜合金。

5、本方案的原理及优点是：实际应用时，因本方案在淬火前即在带动工件旋转淬火的底座上安装了降温芯轴，在淬火时，因降温芯轴采用铜合金，而铜材质具有反磁性，使得工件靠近背窝位置处的电流密度大大降低，进而降低传导到背窝上的温度。此外，降温芯轴的铜合金的设置使得降温芯轴具有极好的导热性，进而将工件上传递到背窝处的高热快速传递到降温芯轴上，进一步降低背窝处的温度，使得采用本方案的降温芯轴后，轮毂轴承大内圈在感应淬火后不会出现背窝发黄的问题，解决了目前因背窝发黄而采用的化学方法和机加工带来的问题。

6、除此之外，本方案中，工件既有底座进行定位又有降温芯轴进行定位，提高了对工件的定位效果，工件定位更加可靠。

7、优选的，作为一种改进，所述降温芯轴与工件采用间隙配合，降温芯轴圆周表面与待淬火工件的内壁之间的间隙为0.03-0.07mm。

8、在感应淬火过程中，因工件受热会膨胀，本方案通过对降温芯轴与工件的间隙设置，使工件淬火过程中工件内壁更好贴合降温芯轴，提高降温芯轴的降温效果，同时又能方便工件在淬火完成后的工件。

9、优选的，作为一种改进，所述铜合金采用铍青铜。本方案保证降温芯轴既具有一定的耐磨性又有良好的导热系数和电导率。

10、优选的，作为一种改进，所述降温芯轴上设有插入段，底座上设有带锥度的插孔，插入段与插孔凹凸配合，降温芯轴可拆卸连接在底座上。本方案使得降温芯轴在底座上的拆装更加简单方便，且能保证降温芯轴插入底座后即保证二者同轴。此外，本方案提高了底座的通用性。

11、优选的，作为一种改进，在感应淬火时，采用单匝多台阶的感应器对工件进行淬火，感应器包括分布在不同高度的三个感应段，在圆周投影上的相邻感应段之间通过设有的纵向连接段形成连接，上层感应段用于给工件轴肩淬火，中层感应段用于给工件上沟道淬火，下层感应段用于给工件下沟道淬火。

12、有益效果：采用本方案时，通过对感应器的改进，使得汽车轮毂轴承大内圈在淬火时，上下沟道和轴肩位置均有各自对应的感应段，且三个感应段连接形成单匝，使得感应器的能量分配更加合理和均匀，加热更加均匀，有利于提高工件淬火后的质量。同时因为中层感应段与下层感应段属于电流流向相同，在临近效应的影响下，上下沟道过渡位置处的温度相对降低，极大降低了过渡位置因高温而产生裂纹的概率，同时该处温度相对降低，也降低了对背窝处降温芯轴的导热系数的要求。

13、此外，三层感应段在轴承端面上的投影是错开设置的(因只有单匝)，故而可以将对应上沟道或下沟道的感应段设置地更加靠近沟道根部，提高加热效率和加热均匀性，进而提高生产效率。同时中层感应段与下层感应段之间错开后，有利于降低上下沟道过渡位置的加热热量，故而使得淬火温度更加均匀，降低上下沟道过渡位置因尖角效应而出现淬裂的概率。

14、除此之外，在圆周投影上的相邻感应段之间通过设有的纵向连接段形成连接，纵向连接段在使用时存在纵向电流，该纵向电流使得工件表面也存在相应的纵向电流，进而在工件上形成纵向的加热，随着工件淬火过程中被底座带动着的不断旋转，工件从轴肩至下沟道在纵向进行了全部加热，保证了轴承轴向的淬硬层的连续性，进一步有利于提高淬火后轴承的质量。

15、优选的，作为一种改进，所述感应段的横截面均包括v形凸起部，v形凸起部的尖端设有圆弧倒角，v形凸起部的尖端用于朝向沟道根部或轴肩根部。

16、有益效果：相比方形或梯形截面的感应段，本方案的感应段能够使得感应器距离沟道根部或轴肩根部更近，同时利用v形凸起的非尖端部位逐渐远离工件的特性，使得感应段与沟道或轴肩各位置之间的间距差异减小且均匀过渡，使得淬硬层层深的连续性更好，提高了轴承的质量。

17、优选的，作为一种改进，用于给工件下沟道淬火的感应段上其v型凸起部的底面与沟道边缘平行，用于给下沟道淬火的感应段的横截面还包括矩形部，矩形部与v形凸起部对接，矩形部相对工件端面向上倾斜设置，矩形部与v型凸起部之间的交线与工件端面上的孔沿工件径向存在间距。

18、采用本方案时，因汽车轮毂轴承大内圈在其法兰端面上加工有孔，而下沟道靠近法兰端面，若感应段不对截面进行改进，会使得法兰端面受热而出现氧化色，影响轴承的外观质量，且后续工位不得不增加工序去除氧化色，同时端面上孔的存在会使得孔位因感应淬火而受尖角效应的影响产生淬裂，极大降低产品的强度；本方案中，通过对下沟道感应的感应段横截面的设计，使得感应段对法兰端面的加热小，降低甚至避免法兰端面产生氧化色的情况，同时矩形部和v形凸起部的交线与工件端面上的孔存在径向的间距，大大降低了尖角效应产生的情况，有利于确保工件上孔的质量，保障轴承的强度。

19、优选的，作为一种改进，所述上层感应段扫描工件的角度小于中层感应段扫描工件的角度，中层感应段扫描工件的角度小于下层感应段扫描工件的角度。

20、本方案在实际应用时，因轴肩位置为凸起结构，其更容易受尖角效应的影响而相对下方的沟道升温过快，而位于中间的上沟道因工件上下部位都有加热，热量都会向中间传递，故而升温比下沟道更快，本方案通过给与下沟道感应段最大的扫描角度以使得工件上下位置受热均匀。

21、优选的，作为一种改进，所述感应段上均固定有导磁体，感应段的v形凸起部伸出导磁体。

22、本方案通过导磁体的设置，以使得电流被驱逐到感应圈贴近工件沟道或轴肩的v形凸起部表面，进一步提高对工件的加热效率。

23、优选的，作为一种改进，同一所述感应段上的导磁体间隔设置。

24、本方案通过对导磁体的间隔设置，使得工件被感应段加热的各部位均经历升温、保温和升温的阶段，同时因感应段有一定长度，当工件前一部分经历保温时，其相邻部分正在经历升温，也就确保了同样处于感应淬火部分的工件各部位受热更加均匀，热形更好，有利于变形的控制，减小工件淬火后的变形量。

25、此外，通过将导磁体间隔设置，使得导磁体沿感应段的长度可以做的相对较短，进而方便由钢片堆叠的导磁体在感应段上的安装。除此之外，导磁体间隔设置可以达到更好的驱流效果，同时也不至于让电流过于分配到表面，从而影响感应器使用寿命，且相邻导磁体中间的空余地方，因为电流有沿最短路径流过的特性，中间的空余段的电流也是趋向于表面的，只是相比有导磁体的部分程度不同，而这正好起到了缓冲的作用，进一步有利于提高感应器的使用寿命。