一种扭力梁高频淬火分段式线圈及扭力梁分段式加热方法

技术领域

本发明涉及扭力梁淬火技术领域，尤其涉及一种扭力梁高频淬火分段式线圈及扭力梁分段式加热方法。

背景技术

如图1所示的扭力梁产品，其高频淬火时所使用的高频感应线圈为整体式结构，线圈尺寸按照扭力梁产品最大外形尺寸设计，其感应加热原理为：将扭力梁产品放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管；产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，若干秒钟后迅速立即喷(浸)水冷却(或喷浸油冷却)完成淬火工作，使工件表面或局部达到相应的硬度要求。

但是该种整体式感应线圈在使用时存在以下缺陷：在感应圈加热过程中有个关键参数就是线圈与工件的距离，正常最佳感应距离为5mm左右，但扭力梁产品特点为两端为方形或异形，中间区域为V形或U形形状，而现有的感应线圈结构设计时全部按照扭梁口部最大尺寸设计，淬火过程中，当线圈工作到产品中间V形部位时，线圈与V形底面及内侧面距离偏大，造成产品受热不均匀，影响产品淬火质量。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种扭力梁高频淬火分段式线圈及扭力梁分段式加热方法。

本发明提出的一种扭力梁高频淬火分段式线圈，所述线圈包括端部仿形线圈和中部仿形线圈，端部仿形线圈、中部仿形线圈均为多瓣式结构。

优选的，所述端部仿形线圈具有方形截面。

优选的，所述端部仿形线圈包括多个首尾依次连接的端部线圈瓣。

优选的，所述端部仿形线圈包括两个首尾依次连接的端部线圈瓣。

优选的，所述中部仿形线圈具有V型或U型截面。

优选的，所述中部仿形线圈包括多个首尾依次连接的中部线圈瓣。

优选的，所述中部仿形线圈包括两个首尾依次连接的中部线圈瓣，分别命名为中部线圈瓣A和中部线圈瓣B，中部线圈瓣A具有V型或U型截面，中部线圈瓣B设置在中部线圈瓣A内侧并且中部线圈瓣B具有V型或U型截面，中部线圈瓣B两端均设有向外延伸并与中部线圈瓣A连接的弧形部，弧形部的弧形开口方向与中部线圈瓣B的V型或U型开口方向相反。

本发明还提出一种扭力梁分段式加热方法，包括以下步骤：

S1、将待加工工件沿其长度方向预分为第一加工段M1、第二加工段M2、第三加工段M3、第四加工段M4；

S2、在第一加工段M1、第二加工段M2、第三加工段M3、第四加工段M4的一端分别套设端部仿形线圈、中部仿形线圈、中部仿形线圈、端部仿形线圈；

S3、启动电流，端部仿形线圈、中部仿形线圈加热，同时端部仿形线圈、中部仿形线圈、中部仿形线圈、端部仿形线圈分别在第一加工段M1、第二加工段M2、第三加工段M3、第四加工段M4内朝固定方向以预定速度从一端移动至另一端。

优选的，在步骤S1中，第一加工段M1与第四加工段M4关于待加工工件中心对称设置，第二加工段M2、第三加工段M3关于待加工工件中心对称设置。

优选的，在步骤S2中，第一加工段M1远离第二加工段M2一端套设端部仿形线圈，第二加工段M2靠近第三加工段M3一端套设中部仿形线圈，第三加工段M3靠近第二加工段M2一端套设中部仿形线圈，第四加工段M4远离第三加工段M3一端套设端部仿形线圈。

本发明提出的一种扭力梁高频淬火分段式线圈，端部仿形线圈、中部仿形线圈分别与产品端部、中部外轮廓基本保持一致，确保产品在淬火过程中受热均匀，提升产品淬火质量；本发明线圈根据不同产品特点可将产品分成多段式结构，淬火时几段同时进行淬火，淬火时间及效率可以提升。

本发明端部仿形线圈、中部仿形线圈采用多瓣式，可用于解决截面复杂的工件的淬火问题，设计时需要按照产品截面特征形状进行仿形设计，确保感应圈与产品外轮廓距离尽量最小并保持一致；线圈设计时采用两瓣式结构，方便产品取放。本发明中单个线圈按照预定方向和预定速度运动，分段式感应线圈可以对产品的不同段同时进行淬火，提升淬火效率。

附图说明

图1为扭力梁结构示意图；

图2为本发明提出的一种扭力梁高频淬火分段式线圈中端部仿形线圈的结构示意图；

图3为本发明提出的一种扭力梁高频淬火分段式线圈中中部仿形线圈的结构示意图；

图4为本发明提出的一种扭力梁高频淬火分段式线圈在淬火开始状态下的装配示意图；

图5为本发明提出的一种扭力梁高频淬火分段式线圈在淬火结束状态下的装配示意图。

具体实施方式

参照图2、图3，本发明提出一种扭力梁高频淬火分段式线圈,所述线圈包括端部仿形线圈1和中部仿形线圈2，端部仿形线圈1、中部仿形线圈2均为多瓣式结构。

本实施例中，所述端部仿形线圈1具有方形截面，所述端部仿形线圈1包括两个首尾依次连接的端部线圈瓣。

本实施例中，所述中部仿形线圈2具有V型或U型截面，所述中部仿形线圈2包括两个首尾依次连接的中部线圈瓣，分别命名为中部线圈瓣A和中部线圈瓣B，中部线圈瓣A具有V型或U型截面，中部线圈瓣B设置在中部线圈瓣A内侧并且中部线圈瓣B具有V型或U型截面，中部线圈瓣B两端均设有向外延伸并与中部线圈瓣A连接的弧形部，弧形部的弧形开口方向与中部线圈瓣B的V型或U型开口方向相反。

参照图4、图5，本发明还提出一种扭力梁分段式加热方法，包括以下步骤：

S1、将待加工工件沿其长度方向预分为第一加工段M1、第二加工段M2、第三加工段M3、第四加工段M4，第一加工段M1与第四加工段M4关于待加工工件中心对称设置，第二加工段M2、第三加工段M3关于待加工工件中心对称设置；

S2、在第一加工段M1远离第二加工段M2一端套设端部仿形线圈1，第二加工段M2靠近第三加工段M3一端套设中部仿形线圈2，第三加工段M3靠近第二加工段M2一端套设中部仿形线圈2，第四加工段M4远离第三加工段M3一端套设端部仿形线圈1；

S3、启动电流，端部仿形线圈1、中部仿形线圈2加热，同时端部仿形线圈1、中部仿形线圈2、中部仿形线圈2、端部仿形线圈1分别在第一加工段M1、第二加工段M2、第三加工段M3、第四加工段M4内朝固定方向以预定速度从一端移动至另一端。

本发明中单个线圈按照预定方向和预定速度运动，分段式感应线圈可以对产品的不同段同时进行淬火，提升淬火效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。