CN102010942B - 一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置及工作方法，所述的包括托板、喷水圈、感应器、三爪卡盘、支柱，定位轴和滚轮；所述的三爪卡盘用螺栓紧固在托板上；所述的支柱有三根、分别用螺栓紧固在三爪卡盘的三个爪上，在每根支柱的上段和下段安装一根定位轴，滚轮通过销轴安装在定位轴上，六个滚轮指向工件的轴心，并可调整滚轮与工件表面的距离。本发明利用了三爪卡盘自动调心的原理，能很方便的把圆形工件夹持在上下顶点的轴心线上。当工件在感应器中间被加热时，六个滚轮与工件表面保持似接触非接触状态，通过工件旋转，从而达到了校直工件的作用。当工件被喷水冷却时，上下滚轮又能夹持工件，使其不因淬火应力的作用而变形。

Description

一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置及工作方法

技术领域

本发明涉及一种精密件热处理技术，特别是一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置及工作方法。

背景技术

在机械行业中，轴类工件的长度和直径之比大于或等于30∶1的为细长轴类工件。由于这类工件在淬火前就有一定的弯曲变形，加上工件的细长比大，在淬火加热和冷却时工件内部产生热应力和淬火应力会加大变形量，在上下顶尖加持力作用下，变形会加大。变形量是随工件尺寸变化的，在实际应用中，如果轴类工件的细长比为70以上时，按传统工艺方法进行热处理，弯曲变形量会达到3毫米以上，而该类工件设计要求的最大弯曲变形量一般是小于1毫米，因此，细长轴类及丝杠类的中频感应淬火变形问题，一直是难以解决的关键问题，以往常采用处理后校直的办法来解决，这样不仅耗费人力物力而且效果也不理想。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明是设计一种细长轴类工件或细长丝杠类表面感应淬火变形校正装置及工作方法，以便有效解决细长轴类工件在中频感应淬火中变形超差问题，并使淬火质量提高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置，包括托板、喷水圈、感应器，还包括三爪卡盘、支柱，定位轴和滚轮；所述的托板用螺栓紧固在上下移动的变压器的铜板上，三爪卡盘用螺栓紧固在托板上；所述的支柱有三根、分别用螺栓紧固在三爪卡盘的三个爪上，在每根支柱的上段和下段各开有一个安装孔，每个安装孔中安装一根定位轴，所述的定位轴的一端紧固在支柱上的安装孔中、另一端通过销轴安装有滚轮，每个滚轮都指向工件的轴心。

本发明所述的定位轴的一端有丝扣、此端插入支柱的安装孔后，通过支柱两边的螺母紧固。

本发明所述的定位轴按三根一组，分别安装在感应器的上、下两个水平面内，相邻定位轴之间的夹角是120度。

本发明所述的滚轮是直径20mm的滚动轴承。

一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置的工作方法，包括以下步骤：

A、工作前，通过调整定位轴上的两个螺母将六个滚轮调整到靠近工件，使滚轮与工件表面之间保留1mm的距离；

B、通过调整三爪卡盘的三个爪到工件中心的距离，使三根支柱向中心或远离中心移动，同时带动六个滚轮移动；

C、最后再用定位轴头上的螺母微调滚轮与工件之间的距离。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明利用了三爪卡盘自动调心的原理，能很方便的把圆形工件夹持在上下顶点的轴心线上。在感应器上下各设计一组校正滚轮，可以对不同直径的轴类或丝杠产品进行感应淬火及校直。当工件在感应器中间被加热时，工件中间因被加热有一定程度的软化，在上下两组校正轮的夹持力作用下，可以使工件定心，淬火时六个滚轮与工件表面保持似接触非接触状态，通过工件旋转，从而达到了校直工件的作用。当工件被喷水冷却时，上下滚轮又能夹持工件，使其不因淬火应力的作用而变形，从而对有一定变形量的工件起到了热校直的作用。

2、由于本发明在使用时，滚轮与工件表面接触且可以自由旋转。当工件连续加热淬火时，上下两组滚轮随着感应器上下移动，并随着工件旋转进行着连续校正，可以保证工件变形控制在0.5mm范围以内，满足了产品设计要求。

3、采用本发明对三根尺寸为Ф40×2924mm、淬火前弯曲度0.35mm的丝杠进行淬火及回火，淬火后弯曲度平均为0.25mm，丝杠表面热处理后硬度HRC60-62，经过检测各项要求均达到图纸技术要求。由此可见，本发明可以有效地解决丝杠中频淬火的变形超差问题，并对原有变形有一定校正作用。由于变形极小，也使淬硬层深度及硬度更加均匀，使产品质量水平在传统热处理方法的基础上有很大提高。

附图说明

本发明有附图4张，其中：

图1是细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置的结构示意图。

图2是细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置的滚轮顶住工件的示意图。

图3是传统热处理方法中工件变形的示意图。

图4是细长轴在本发明装置中淬火时的示意图。

图中：1、托板，2、三爪卡盘，3、支柱，4、定位轴，5、喷水圈，6、感应器，7、滚轮、8、工件、9、上顶尖，10、下顶尖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-2所示，一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置，包括托板1、喷水圈5、感应器6，还包括三爪卡盘2、支柱3，定位轴4和滚轮7；所述的托板1用螺栓紧固在上下移动的变压器的铜板上，三爪卡盘2用螺栓紧固在托板1上；所述的支柱3有三根、分别用螺栓紧固在三爪卡盘2的三个爪上，在每根支柱3的上段和下段各开有一个安装孔，每个安装孔中安装一根定位轴4，所述的定位轴4的一端紧固在支柱3上的安装孔中、另一端通过销轴安装有滚轮7，每个滚轮7都指向工件8的轴心。所述的定位轴4的一端有丝扣、此端插入支柱3的安装孔后，通过支柱3两边的螺母紧固。所述的定位轴4按三根一组，分别安装在感应器6的上、下两个水平面内，相邻定位轴4之间的夹角是120度。所述的滚轮7是直径20mm的滚动轴承。

一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置的工作方法，包括以下步骤：

A、工作前，通过调整定位轴4上的两个螺母将六个滚轮7调整到靠近工件8，使滚轮7与工件8表面之间保留1mm的距离；

B、通过调整三爪卡盘2的三个爪到工件8中心的距离，使三根支柱3向中心或远离中心移动，同时带动六个滚轮7移动；

C、最后再用定位轴4头上的螺母微调滚轮7与工件8之间的距离。

下面通过工件8的变形对本发明的有益效果进行进一步说明。如图3所示，现有技术热处理中，细长轴类工件8上下用顶尖顶住，上顶尖9和下顶尖10本身有一定的工作压力，工件8中原有一定的应力，加上螺纹槽深浅不一致，加热冷却时应力不均等造工件弯曲变形。如图4所示，本发明利用了三爪卡盘2自动调心的原理，能很方便的把圆形工件8夹持在上下顶点的轴心线上。在感应器6上下各设计一组校正滚轮7，每组为三个滚轮7，可以对不同直径的轴类或丝杠产品进行感应淬火及校直。当工件8在感应器6中间被加热时，工件8中间因被加热有一定程度的软化，在上下两组校正滚轮7的夹持力作用下，可以使工件8定心，淬火时六个滚轮7与工件8表面保持似接触非接触状态，通过工件8旋转，从而达到了校直工件8的作用。当工件8被喷水冷却时，上下滚轮7又能夹持工件8，使其不因淬火应力的作用而变形，从而对有一定变形量的工件8起到了热校直的作用。

Claims (5)

1.一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置，包括托板(1)、喷水圈(5)、感应器(6)，其特征在于：还包括三爪卡盘(2)、支柱(3)，定位轴(4)和滚轮(7)；所述的托板(1)用螺栓紧固在上下移动的变压器的铜板上，三爪卡盘(2)用螺栓紧固在托板(1)上；所述的支柱(3)有三根、分别用螺栓紧固在三爪卡盘(2)的三个爪上，在每根支柱(3)的上段和下段各开有一个安装孔，每个安装孔中安装一根定位轴(4)，所述的定位轴(4)的一端紧固在支柱(3)上的安装孔中、另一端通过销轴安装有滚轮(7)，每个滚轮(7)都指向工件(8)的轴心。

2.根据权利要求1所述的一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置，其特征在于：所述的定位轴(4)的一端有丝扣、此端插入支柱(3)的安装孔后，通过支柱(3)两边的螺母紧固。

3.根据权利要求1所述的一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置，其特征在于：所述的定位轴(4)按三根一组，分别安装在感应器(6)的上、下两个水平面内，相邻定位轴(4)之间的夹角是120度。

4.根据权利要求1所述的一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置，其特征在于：所述的滚轮(7)是直径20mm的滚动轴承。

5.一种细长轴类工件表面感应淬火变形校正装置的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、工作前，通过调整定位轴(4)上的两个螺母将六个滚轮(7)调整到靠近工件(8)，使滚轮(7)与工件(8)表面之间保留1mm的距离；

B、通过调整三爪卡盘(2)的三个爪到工件(8)中心的距离，使三根支柱(3)向中心或远离中心移动，同时带动六个滚轮(7)移动；

C、最后再用定位轴(4)头上的螺母微调滚轮(7)与工件(8)之间的距离。

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