汽車轉向軸承部件感應熱處理工裝的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及軸承熱處理技術領域，特別是涉及一種汽車轉向軸承部件感應熱處理工裝。
【背景技術】
[0002]汽車轉向軸承部件的結構圖如圖1-5所示，汽車轉向軸承I的內孔為階梯孔，為了提高軸承I的硬度和使用壽命，需要對軸承I的內部進行熱處理，以提高軸承I的硬度以及有效使用壁厚。
[0003]目前，多采用感應加熱對工件進行熱處理。由于汽車轉向軸承I內孔呈階梯分布，現有的感應工裝多采用單層或者多層的圓管或方管線圈，并且在線圈中間加導磁粉或者導磁體，這種方式產生的磁力線不均勻，升溫慢，加熱時間長，效率低下，產品內表面退刀槽11止口處硬度低或感應不到，造成軸承I使用壽命低。
[0004]在熱處理過程中退刀槽11止口處很難進行有效處理，采用單層圓管或方管線圈其感應部位只能到a與b之間的位置，a距離階梯所在平面的距離為約2.0mm，b距離階梯所在平面的距離為約7mm，c距離階梯所在平面的距離為約13mm，感應不到階梯孔的連接處以及連接處退刀槽11的內部，且感應后的區域C厚度不均勻，當加熱時間長、電流過大、線圈位置略高時感應區域C如圖3所示，越靠近端部處感應區域厚度越大；當加熱電流過小時感應區域C如圖4所示，靠近a位置出現尖角效應；當加熱電流過小、線圈位置略高時感應區域C如圖5所示，靠近c位置硬化層出現圓弧狀。采用螺旋形多層線圈作為感應工裝進行熱處理，與單層線圈相比其感應的有效距離有所增大，但是還是無法滿足感應位置距離階梯所在平面的距離即a處的距離小于等于2.0mm的要求。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是:為了克服現有技術中產品內表面退刀槽止口處感應硬度低或感應不到的不足，本實用新型提供一種汽車轉向軸承部件感應熱處理工裝，采用外表面具有錐度的感應器進行感應加熱，使感應工裝底部更加靠近退刀槽止口處，以提高退刀槽止口處感應加熱的面積，同時，也能保證工件內表面的各處感應均勻。
[0006]本實用新型解決其技術問題所要采用的技術方案是:一種汽車轉向軸承部件感應熱處理工裝，包括感應器，所述感應器為中空的管狀結構，所述管狀結構包括線圈和線圈引出端，所述線圈引出端與所述線圈所在的平面垂直，且所述線圈引出端為兩個，所述線圈包括內表面和外表面，所述外表面為錐形面，所述錐形面由靠近線圈引出端一側向下逐漸擴張，所述線圈的內表面鑲嵌若干個導磁體。采用外表面具有錐度的感應器進行感應加熱，使感應工裝底部更加靠近退刀槽止口處，以提高退刀槽止口處感應加熱的面積，同時，也能保證工件內表面的各處感應均勻。
[0007]優選的，所述錐形面與所述線圈軸線的夾角β范圍為5°-15°。軸承的加工一般都采用軸承鋼作為材料，熱處理行業里所說的軸承鋼，一般都指GCr 15高碳軸承鋼，而本專利中是指中碳軸承鋼，材料為C56E2，相當于國產的55#鋼，因此，夾角范圍與材料的性能有關系，如果夾角過大軸承最外部的感應的深度不夠，如果夾角過小感應的區域會出現弧度過大的現象，不能滿足加工要求。
[0008]進一步，所述感應器內部采用方形銅管制成，所述方形銅管外部包覆銅皮層。銅皮層僅僅包覆在銅管的外表面及底面上，包覆銅皮層能夠獲得更好的感應區域，如果不包覆銅皮層，其深度燒不到位不能形成直線的區域，另外感應的高度也不能到退刀槽止口處，不滿足加工要求。
[0009]進一步，所述導磁體為U型結構，且U型結構的開口朝向所述線圈的外側。由于中高頻電流具有環形效應，當中高頻電流通過環形感應器時，電流集中在感應器內側，當加熱圓形筒形工件內表面時，因磁力線集中在內側，所以降低了感應器的效率，為了提高感應器的效率，在線圈內表面鑲嵌開口朝外的導磁體，使磁力線集中在線圈外側。另外，增加導磁體還能夠屏蔽靠近線圈的雜散磁通，以減小非處理部位的加熱。采用合適的導磁體還可以降低設備的功率，節約成本，在同樣功率條件下提高生產效率。
[0010]進一步，位于所述線圈底部的導磁體通過磁粉與所述線圈底部連接成一體。由于軸承的階梯位置不需要感應加熱或者允許感應較小區域，因此，通過磁粉將線圈底部的導磁體和線圈連成一體，通過磁粉層屏蔽底部的磁力線，避免對軸承階梯處的加熱。
[0011]進一步，所述導磁體與所述線圈頂部接觸的一側的端部設有向下傾斜的倒角。設有倒角可以使導磁體端部面積增大，更加有效引導磁力線，使磁力線更加集中。
[0012]進一步，所述導磁體具有倒角一端的長度小于線圈頂部的寬度，所述導磁體另一端的長度大于等于線圈底部的寬度，且所述導磁體兩端部與所述線圈外表面大致在同一錐形面上。線圈外側表面整體呈錐形面，可以保證加熱部位均勻，避免對工件上不需要處理的部位進行加熱。
[0013]進一步，所述U型結構的寬度d從開口端向另一端逐漸減小。U型結構的寬度d指導磁體在線圈上的周向上的長度，導磁體在線圈上周向上的寬度沿徑向逐漸減小，由于導磁體是從線圈內部向外安裝的，線圈的內徑小于外徑，為了保證導磁體在線圈上的覆蓋面積最大以及方便導磁體安裝，U型結構的厚度從開口端向線圈內表面逐漸減小，優選的，U型結構的兩端為與線圈具有相同弧度的扇形結構。
[0014]進一步，還包括兩個電極，所述兩個電極分別與所述兩個線圈引出端連接，且所述兩個電極之間設有絕緣材料。
[0015]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的一種汽車轉向軸承部件感應熱處理工裝，采用外表面具有錐度的感應器進行感應加熱，使感應工裝底部更加靠近退刀槽止口處，以提高退刀槽止口處感應加熱的面積，同時，也能保證工件內表面的各處感應均勻，采用本專利的工裝進行感應加熱能夠使感應位置即a的距離小于2.0mm，甚至能夠感應到退刀槽止口處的內部。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0017]圖1是采用本實用新型工裝進行熱處理的汽車轉向軸承的結構示意圖；
[0018]圖2是圖1中A的放大示意圖；
[0019]圖3是采用單層或多層線圈進行熱處理的汽車轉向軸承的結構示意圖；
[0020]圖4是采用單層或多層線圈進行熱處理的汽車轉向軸承的結構示意圖；
[0021]圖5是采用單層或多層線圈進行熱處理的汽車轉向軸承的結構示意圖；
[0022]圖6是本實用新型最佳實施例的結構示意圖；
[0023]圖7是圖6中感應器的結構示意圖；
[0024]圖8是圖6中感應器的俯視圖；
[0025]圖9是圖8中A-A的剖視圖；
[0026]圖10是圖6中導磁體的結構示意圖。
[0027]圖中:1、軸承，11、退刀槽，2、電極，3、感應器，31、線圈引出端，32、線