Macchina di Indurimento a Induzione per Alberi Scanalati
Ⅰ. Vedere il processo di indurimento dell'albero scanalato
Il video mostra un albero scanalato che viene indurito da a processo di induzione one-shot.
Dopo che il pezzo è stato posizionato, contemporaneamente viene riscaldata l'intera sezione della spline di destinazione. L'induttore non esegue la scansione verso l'alto o verso il basso lungo l'albero durante il riscaldamento. Una volta raggiunta la condizione di riscaldamento richiesta, la sezione completamente riscaldata viene immediatamente raffreddata.
Il processo può essere riassunto come:
1. Posizionamento
2. Riscaldamento a induzione One-Shot
3. Quenching complessivo a spruzzo
4. Scarico
Questo è diverso dal rafforzamento della scansione convenzionale, dove una zona riscaldante più corta si sposta progressivamente lungo il pezzo.
Per lunghezze e geometrie di spline adeguate, l'indurimento one-shot fornisce un modo diretto per riscaldare e temprare l'intera area scanalata in un ciclo.
Ⅱ. Come funziona l'indurimento a induzione di alberi scanalati One-Shot
Una sezione scanalata è più complessa da riscaldare rispetto ad una superficie cilindrica piana.
Il profilo spline contiene le punte dei denti, fianchi, radici e solchi. Queste caratteristiche creano diverse condizioni di accoppiamento elettromagnetico attorno al profilo, quindi il risultato del riscaldamento non può essere controllato solo dalla potenza.
In un processo one-shot, l'induttore è progettato per coprire l'intera lunghezza della spline target. Il pezzo rimane nella posizione di indurimento mentre viene applicata la potenza di induzione per un periodo programmato.
Al termine del riscaldamento, il sistema di raffreddamento raffredda l'intera sezione riscaldata anziché seguire una zona di riscaldamento in movimento.
Diverse variabili lavorano insieme:
• Potenza di induzione
• Frequenza operativa
• Tempo di riscaldamento
• Geometria dell'induttore
• Accoppiamento tra induttore e pezzo
• Dimensioni della spline
• Materiale
• Tempi di spegnimento e disposizione dello spruzzo
Lo scopo è quello di stabilire il modello indurito richiesto sulla sezione spline, non semplicemente per portare la superficie alla massima temperatura possibile.
La durezza superficiale e la profondità effettiva della cassa devono pertanto essere specificate in base al materiale effettivo dell'albero, geometria della spline e requisiti di disegno. Non devono essere trattati come valori fissi per ogni albero scanalato.
Ⅲ. Design dell'induttore dedicato per il profilo spline
L'induttore è una delle parti più importanti di un sistema di indurimento dell'albero scanalato.
Un albero liscio può spesso essere riscaldato con un induttore circolare relativamente semplice. Una sezione scanalata richiede una distribuzione del campo più attenta perché il profilo della superficie cambia continuamente tra la punta del dente e la radice.
L'induttore viene quindi sviluppato attorno al disegno reale del pezzo.
Importanti informazioni di progettazione includono:
• Diametro esterno della scanalatura
• Diametro della radice
• Profilo del dente
• Lunghezza della spline
• Zona indurita
• Profondità del trattamento richiesta
• Spazio disponibile attorno al pezzo
• Ciclo di riscaldamento richiesto
I concentratori di flusso magnetico possono anche essere utilizzati dove richiesto per influenzare il campo elettromagnetico e concentrare l'energia attorno ad aree selezionate della spline.
Le informazioni tecniche fornite per le piattaforme di tempra a induzione dell'azienda sottolineano anche la spaziatura controllata tra induttore e pezzo in lavorazione, rigidità strutturale e isolamento nel design personalizzato dell'induttore.
Per questa ragione, selezionare un induttore solo dal diametro esterno dell'albero raramente è sufficiente. Due alberi scanalati con diametri simili possono comunque richiedere strutture di bobine diverse perché la geometria dei loro denti e le lunghezze indurite sono diverse.
Ⅳ. Controllo macchine e processi di tempra
La macchina deve posizionare la sezione della scanalatura in modo coerente rispetto sia all'induttore che al sistema di spegnimento.
Una disposizione verticale della macchina è adatta per molti componenti del tipo ad albero. Il pezzo può essere bloccato e posizionato in modo che la sezione scanalata richiesta entri nella stazione di riscaldamento fissa prima che inizi il ciclo di tempra.
A seconda della configurazione del progetto, il controllo della macchina può coordinare:
• Posizionamento del pezzo
• Bloccaggio
• Tempo di riscaldamento
• Potenza di induzione
• Sequenza di riscaldamento
• Ritardo di spegnimento
• Tempo di spegnimento dello spray
• Completamento del ciclo
• Segnali di carico e scarico
Le piattaforme di tempra CNC verticali esistenti dell'azienda supportano il funzionamento manuale e automatico e possono essere configurate per la posizione fissa, tempra segmentata e a scansione di componenti di tipo albero.
Per il processo dell'albero scanalato mostrato in questa pagina, tuttavia, la scansione assiale non viene utilizzata durante il riscaldamento. L'intera area della spline di destinazione viene riscaldata in una posizione.
Questa distinzione è importante quando si valuta la macchina. Velocità di viaggio e lunghezza di scansione, per esempio, sono parametri importanti per un processo di scansione ma non sono le principali variabili di processo per questa applicazione one-shot.
Ⅴ. Potenza a induzione IGBT con controllo digitale DSP
L'alimentatore a induzione controlla la modalità di erogazione dell'energia elettrica durante ciascun ciclo di riscaldamento.
Utilizzo dei sistemi disponibili la conversione di potenza IGBT con il controllo digitale DSP. Le informazioni fornite sull'apparecchiatura elencano le modalità di regolazione e controllo della potenza digitale, compreso il funzionamento a corrente costante e a potenza costante, con controllo relativo alla temperatura disponibile nelle configurazioni corrispondenti.
Per la tempra di alberi scanalati, la potenza di induzione e la frequenza operativa dovrebbero essere selezionate in base ai requisiti del processo completo piuttosto che al solo diametro dell'albero.
Fattori rilevanti includono:
Materiale + Geometria spline + Lunghezza riscaldata + Profondità della custodia richiesta + Tempo di Riscaldamento + Tasso di produzione
Una scanalatura corta con una massa riscaldata relativamente piccola può richiedere una configurazione molto diversa da una sezione scanalata lunga, anche quando entrambi gli alberi hanno un diametro esterno simile.
Questo è il motivo per cui non dividiamo gli alberi scanalati in fissi “piccolo,” “medio” e “grande” categorie di potere.
L'alimentatore, induttore e ciclo di indurimento dovrebbero essere valutati insieme.
Ⅵ. Configurazioni a stazione singola e multistazione
La stazione di tempra può essere organizzata in base al volume di produzione richiesto e al metodo di movimentazione del pezzo.
Un configurazione a stazione singola fornisce una posizione di indurimento. Il carico e lo scarico possono essere manuali o automatizzati a seconda del progetto.
Per esigenze di produzione più elevate, un macchina indicizzatrice multistazione può essere utilizzato in modo che diverse operazioni siano organizzate su più stazioni a seconda del ciclo produttivo.
Le informazioni sull'attrezzatura fornite includono piattaforme di tempra indicizzata a doppia e a quattro stazioni. Rotazione del pezzo, meccanismi di indicizzazione e dispositivi di caricamento automatico sono disponibili sui sistemi corrispondenti.
Per la produzione automatica, è possibile configurare anche un sistema di caricamento a portale. La piattaforma aziendale esistente utilizza movimenti orizzontali e verticali servoazionati con pinze per trasferire pezzi di tipo albero tra la posizione di carico e la stazione di tempra.
Le possibili configurazioni includono:
• Macchina a stazione singola
• Macchina indicizzatrice multistazione
• Caricamento manuale
• Carico automatico a portale
• Scarico automatico
• Collegamento al trasportatore
• Gestione ricette
• Comunicazione sulla linea di produzione
La disposizione finale dipende dal peso della parte, dimensioni dell'albero, tempo di ciclo e layout di fabbrica.
Ⅶ. Monitoraggio del processo opzionale
Per produzioni ripetute, il sistema di tempra può essere dotato di funzioni di monitoraggio e registrazione del processo.
La piattaforma di monitoraggio disponibile può raccogliere dati come la corrente di induzione, tensione, frequenza ed energia. Con i sensori corrispondenti, flusso del mezzo di raffreddamento, È inoltre possibile monitorare il flusso e la temperatura dell'acqua di raffreddamento.
Le funzioni tipiche includono:
• Monitoraggio del processo in tempo reale
• Registrazione della curva di riscaldamento
• Allarmi limite superiore e inferiore
• Memorizzazione della ricetta del pezzo
• Documenti storici sulla produzione
• Tracciabilità dei dati di processo
Il monitoraggio non sostituisce la prova di durezza o l'ispezione approfondita dell'albero finito. Il suo scopo è quello di registrare se il ciclo produttivo è rimasto all'interno della finestra di processo stabilita e di facilitare l'identificazione dei cicli anomali.
Ciò è particolarmente utile quando lo stesso albero scanalato viene prodotto ripetutamente nella produzione in serie.
Ⅷ. Domande frequenti
Fare clic su una domanda per espandere la risposta.
Si tratta di un processo di rafforzamento a induzione della scansione?
No. Il processo mostrato nel video è la tempra a induzione one-shot. L'intera sezione della spline target viene riscaldata in una posizione e quindi raffreddata a spruzzo. Non c'è scansione assiale durante il ciclo di riscaldamento.
L'indurimento one-shot funziona per ogni albero scanalato?
Non necessariamente. Lunghezza della spline, della geometria del dente, materiale del pezzo, Il modello rafforzato richiesto e le condizioni di produzione influiscono tutti sulla scelta del processo. Sezioni scanalate lunghe o requisiti di indurimento diversi potrebbero essere più adatti ai metodi segmentati o di scansione. Il processo deve essere selezionato dopo aver esaminato il disegno del pezzo.
Quale durezza e profondità della cassa può raggiungere la macchina?
Non esiste un singolo valore di durezza o profondità della cassa applicabile a ciascun albero scanalato. Il risultato dipende dal materiale, condizione originale di trattamento termico, geometria della spline e specifiche di indurimento richieste. Si prega di fornire la durezza superficiale richiesta e la profondità effettiva della cassa dal disegno o dallo standard tecnico in modo che il processo di riscaldamento possa essere sviluppato attorno a tali requisiti.
Una macchina può elaborare diversi alberi scanalati?
Sì, purché le parti rimangano entro la capacità meccanica ed elettrica della macchina. Diversi alberi scanalati possono richiedere induttori separati, attrezzature e ricette di processo. Se è necessario lavorare più pezzi sulla stessa macchina, è meglio rivedere tutti i loro disegni durante la fase di selezione dell'attrezzatura.
Quali informazioni sono necessarie per la selezione della macchina?
Si prega di inviare: disegno dell'albero scanalato, materiale e grado, dimensioni complessive, dimensioni della spline, zona da indurire, durezza superficiale richiesta, richiesta la profondità effettiva del caso, quantità di produzione o ciclo richiesto, e requisito di caricamento manuale o automatico.
Un disegno con l'area temprata richiesta chiaramente contrassegnata è particolarmente utile per determinare l'induttore, potenza di induzione, metodo di indurimento e configurazione della macchina.
Ⅸ. Inviaci il disegno dell'albero scanalato
Un sistema di tempra a induzione con albero scanalato dovrebbe essere sviluppato attorno al pezzo reale piuttosto che selezionato da un solo modello di macchina.
Inviaci il tuo disegno del pezzo, materiale, area temprata, requisito di durezza, profondità del caso e requisiti di produzione. Possiamo valutare il processo di indurimento one-shot, disposizione degli induttori, potenza di induzione, metodo di tempra, struttura della macchina e configurazione dell'automazione insieme.
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