CN103526005B - 热处理工件定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热处理工件定位系统。该热处理工件定位系统包括：定位装置（10），设置在工作平台（40）上，用于定位待处理工件，定位装置（10）包括第一连接口（11）、第二连接口（12）以及连接在第一连接口（11）和第二连接口（12）之间的内部连接孔（13）；冷却液容器（20），用于盛装冷却液，冷却液容器（20）的出液口连接至定位装置（10）的第一连接口（11）。根据本发明的热处理工件定位系统，能够有效提高定位装置在热处理过程中对待处理工件的定位性能，延长定位装置的使用寿命。

Description

热处理工件定位系统

技术领域

本发明涉及热处理过程中的冷却技术，具体而言，涉及一种热处理工件定位系统。

背景技术

在热加工处理领域，往往会涉及带孔中小型结构件整体热处理工艺，在热处理过程中，因为工艺需要，需对热处理加工结构件进行相应定位，因此需要涉及一种定位装置来满足热处理加工工艺过程中的结构件定位需要。

在现有技术中，该定位装置一般采用耐热钢或者陶瓷材料，在长期热处理过程中，如果采用耐热钢进行定位，则会导致耐热钢产生一定的变形，使得耐热钢已损坏，而且容易由于耐热钢的变形而导致定位精度较差；如果采用陶瓷材料，由于陶瓷材料韧性较差，高温下反复使用则会导致定位装置交易断裂，因此，上述的两种定位装置都不能很好地满足热处理过程中对结构件的定位要求。

发明内容

本发明旨在提供一种热处理工件定位系统，能够有效提高定位装置在热处理过程中对待处理工件的定位性能，延长定位装置的使用寿命。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热处理工件定位系统，包括：定位装置，设置在工作平台上，用于定位待处理工件，定位装置包括第一连接口、第二连接口以及连接在第一连接口和第二连接口之间的内部连接孔；冷却液容器，用于盛装冷却液，冷却液容器的出液口连接至定位装置的第一连接口。

进一步地，热处理工件定位系统还包括设置在冷却液容器的出液口与定位装置的第一连接口之间的温度控制系统，温度控制系统用于调节进入定位装置内的冷却液的温度。

进一步地，冷却液容器的进液口连接至定位装置的第二连接口。

进一步地，温度控制系统包括温度测量装置，温度测量装置分别连接至第一连接口和第二连接口，用于测量第一连接口和第二连接口的冷却液温度。

进一步地，温度控制系统还包括控温装置和温度调节装置，温度调节装置分别连接至控温装置和温度测量装置，并根据温度测量装置测量的温度控制控温装置调节进入第一连接口的冷却液的温度。

进一步地，控温装置包括：液压泵，连接至温度调节装置，并由温度调节装置调节液压流速；冷却囊，连接在液压泵的出液口端与定位装置的第一连接口之间的管路上，冷却液流经冷却囊；以及液氮箱，连接至冷却囊。

进一步地，第一连接口和第二连接口均设置在定位装置的第一端端面上。

进一步地，内部连接孔包括与第一连接口相连通的第一连接孔和与第二连接口连通的第二连接口，第一连接孔和第二连接孔交汇于定位装置的第二端端部。

进一步地，定位装置包括销套和固定套设在销套内的冷却内销，销套的内壁与冷却内销的外壁相贴合，并围成第一连接孔和第二连接孔。

进一步地，销套的第一端设置有止挡槽，冷却内销的第一端端部设置有止挡头，止挡头设置在止挡槽内，且止挡头与销套的第一端端面齐平，第一连接口和第二连接口位于止挡头上。

进一步地，冷却内销的外壁设置有双线螺纹，双线螺纹的两条螺线交汇于冷却内销的第二端端部，双线螺纹的第一螺纹槽连接至第一连接口，双线螺纹的第二螺纹槽连接至第二连接口。

应用本发明的技术方案，热处理工件定位系统包括：定位装置，设置在工作平台上，用于定位待处理工件，定位装置包括第一连接口、第二连接口以及连接在第一连接口和第二连接口之间的内部连接孔；冷却液容器，用于盛装冷却液，冷却液容器的出液口连接至定位装置的第一连接口。在定位装置对热处理工件进行定位时，定位装置与冷却液容器相连通，并在定位装置内部形成冷却通道，使得冷却液可以在定位装置内流动，从一个连接口流入，并从另一个连接口流出，从而能够对定位装置进行冷却，降低定位装置在热处理定位时的温度，延长定位装置的使用寿命，提高定位装置的使用性能。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的热处理工件定位系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的热处理工件定位系统的半剖结构示意图；

图3示出了根据本发明的实施例的热处理工件定位系统的温度控制系统的结构示意图；

图4示出了根据本发明的实施例的热处理工件定位系统的定位装置的透视结构示意图；

图5示出了根据图4的定位装置的A-A向的剖视结构示意图；

图6示出了根据图4的定位装置的W向结构示意图；

图7示出了根据图4的定位装置的销套的半剖结构示意图；以及

图8示出了根据图4的定位装置的冷却内销的半剖结构示意图。

附图标记：10、定位装置；20、冷却液容器；30、温度控制系统；40、工作平台；11、第一连接口；12、第二连接口；13、内部连接孔；131、第一连接孔；132、第二连接孔；14、销套；141、止挡槽；15、冷却内销；151、止挡头；31、温度测量装置；32、控温装置；321、液压泵；322、冷却囊；323、液氮箱；33、温度调节装置。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图中的箭头方向表示冷却液的流动方向。

如图1至图3所示，根据本发明的实施例，热处理工件定位系统包括定位装置10和冷却液容器20。定位装置10设置在工作平台40上，用于定位待处理工件，定位装置10包括第一连接口11、第二连接口12以及连接在第一连接口11和第二连接口12之间的内部连接孔13。冷却液容器20用于盛装冷却液，冷却液容器20的出液口连接至定位装置10的第一连接口11。优选地，第一连接口11和第二连接口12均设置在定位装置10的第一端端面上，能够使冷却液流经定位装置10的第二端后再流回定位装置10的第一端，使得冷却液充分流经定位装置10内对定位装置10进行冷却。

在使用热处理工件定位系统对工件进行定位时，可以将冷却液容器20置于较高位置，通过冷却液的重力使冷却液在定位装置10内流动，从而达到对定位装置10的冷却目的。此外，热处理工件定位系统也可以在冷却液容器20的出液口连接至定位装置10的第一连接口11之间的连接管路上设置驱动装置来驱动冷却液从冷却液容器20内流动至定位装置10内，并在定位装置10内形成持续流动的冷却。冷却液可以为任何具有冷却效果的溶液，本实施例中选用水作为冷却液。

在定位装置10对热处理工件进行定位时，定位装置10与冷却液容器20相连通，并在定位装置10内部形成冷却通道，使得冷却液可以在定位装置内流动，从第一连接口11流入，并从第二连接口12流出，从而能够对定位装置10进行冷却，降低定位装置10在热处理定位时的温度，延长定位装置的使用寿命，提高定位装置的使用性能。此外，在对热处理工件进行定位的过程中，热处理工件定位系统可以通过定位装置10带走热处理过程中积聚在深孔中的热量，对深孔形成保护，，防止深孔因热胀冷缩而发生变形，避免后续的再次加工，能够提高加工精度，提高工作效率。

热处理工件定位系统还包括设置在冷却液容器20的出液口与定位装置10的第一连接口11之间的温度控制系统30，温度控制系统30用于调节进入定位装置10内的冷却液的温度。增加温度控制系统30后，就可以对流入定位装置10内的冷却液的温度加以调控，以获取所需的冷却温度，进一步地保证定位装置10本身的冷却效果以及定位装置10对热处理工件的冷却效果，防止定位装置与热处理工件粘在一起，提高热处理工件的热处理性能。

为了提高冷却液的使用效率，使冷却液在冷却液容器20和定位装置10之间形成冷却循环，在本实施例中，冷却液容器20的进液口连接至定位装置10的第二连接口12。冷却液从冷却液容器20的出液口流出后，流经定位装置10对定位装置10和热处理工件的深孔进行冷却，然后冷却液将热量带出，并从定位装置10的第二连接口12处流出后经冷却液容器20的进液口流回至冷却液容器20，形成一个冷却循环。

温度控制系统30包括温度测量装置31，温度测量装置31分别连接至第一连接口11和第二连接口12，用于测量第一连接口11和第二连接口12的冷却液温度。在获得第一连接口11和第二连接口12的冷却液温度后，温度控制系统30可以根据这两者之间的温度关系来进行调整，使得进入第一连接口11的水温达到要求。当然，也可以仅测量一个连接口处的温度，然后根据测得的定位装置10的进口或出口的冷却液温度来对冷却液温度进行调控。

为了更加方便准确地对冷却液温度进行调控，温度控制系统30还包括控温装置32和温度调节装置33，温度调节装置33分别连接至控温装置32和温度测量装置31，并根据温度测量装置31测量的温度控制控温装置32调节进入第一连接口11的冷却液的温度。

控温装置32包括液压泵321、冷却囊322和液氮箱323。液压泵321连接至温度调节装置33，并由温度调节装置33调节液压流速；冷却囊322连接在液压泵321的出液口端与定位装置10的第一连接口11之间的管路上，冷却液流经冷却囊322；液氮箱323连接至冷却囊322。

在热处理工件定位系统工作时，由液压泵321提供冷却水循环动力，冷却囊322提供持续冷却气氛，温度调节装置33作为神经中枢对通过调节水流流速及液氮加注量来对流入流出的水温加以控制，达到冷却的目的。其中，温度调节装置33通过分析从流出冷却囊322的部位采集到的水温信号来自动调节水温，即控制液氮的加注量，液氮加注越多，水温越低，但水温不能太低，太低会在孔壁厚度方向很小厚度内形成较大温度梯度，对热处理不利，但也不能太高，否则达不到冷却效果。另外，当冷却囊322流出的水温合适时，因为一般情况下出口流出的水温肯定会高于入口水温，温度调节装置33会根据从出水口采集到的水温信号来自动调节水流速度，在一定范围内速度越大，出口水温会越接近入口水温，反之水流速度越小，出口水温越比入口水温高。

上述的液氮箱也可以用其他具有冷却功能的液态气体来代替。

结合参见图4至图8所示，对于定位装置10而言，内部连接孔13包括与第一连接口11相连通的第一连接孔131和与第二连接口12连通的第二连接口12，第一连接孔131和第二连接孔132交汇于定位装置10的第二端端部。此种结构可以保证冷却液可以最大程度地流经冷却定位销内部，从而起到较好的冷却降温作用。对于上述的定位装置10而言，可以为一体成型结构，也可以分体成型之后组装在一起。当定位装置10一体成型时，可以采用金属熔融等技术获得。当定位装置10分体成型时，可以分别加工各个零件，然后将这些零件组装在一起，形成所需结构。

定位装置10包括销套14和固定套设在销套14内的冷却内销15，销套14的内壁与冷却内销15的外壁相贴合，并围成第一连接孔131和第二连接孔132。优选地，第一连接口11的中心和第二连接口12的中心位于冷却内销15的同一直径的两端。

在销套14套设在冷却内销15上之后，销套14与冷却内销15之间形成过盈配合，使得第一连接孔和第二连接孔之间仅在交汇处形成连通关系，在其它部位处均是处于隔离状态的，以保证冷却液不会在流经第一连接孔和第二连接孔的过程中发生泄漏的现象，影响冷却定位销的冷却效果。

销套14的第一端设置有止挡槽141，冷却内销15的第一端端部设置有止挡头151，止挡头151设置在止挡槽141内，且止挡头151与销套14的第一端端面齐平，第一连接口11和第二连接口12位于止挡头151上。优选地，止挡头151与销套14的第一端端面齐平，第一连接口11和第二连接口12位于止挡头151上，在安装定位装置10时，由于止挡头151与销套14的第一端端面齐平，因此可以更加便于定位装置10的安装。

在本实施例中，冷却内销15的外壁设置有双线螺纹，双线螺纹的两条螺线交汇于冷却内销15的第二端端部，双线螺纹的第一螺纹槽连接至第一连接口11，双线螺纹的第二螺纹槽连接至第二连接口12。第一螺纹槽和第二螺纹槽的截面形状可以为矩形、半圆形或其它弧形结构。

当热处理工件定位系统的各部分连接完成后，在工作状态下，冷却液从第一连接口11流入第一螺纹槽内，然后流经第二螺纹槽后从第二连接口12流回至冷却液容器20内，形成冷却循环。冷却液在薄壁螺距间形成双向冷却水流，最终达到对孔壁一定厚度均匀冷却的目的。由于双螺旋结构使得冷却液可以更充分地流经定位装置10的内部，因此可以使定位装置10本身获得更好的冷却效果，可以进一步地降低热处理过程中高温对定位装置10的影响，提高定位装置10的使用寿命。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、大大延长了定位装置的使用寿命；

2、热处理工件在热处理加热过程中，因定位装置是持续冷却的，因此可以保证定位装置和工件不会粘在一起，保证了工件的热处理质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热处理工件定位系统，其特征在于，包括：

定位装置(10)，设置在工作平台(40)上，用于定位待处理工件，所述定位装置(10)包括第一连接口(11)、第二连接口(12)以及连接在所述第一连接口(11)和所述第二连接口(12)之间的内部连接孔(13)；

冷却液容器(20)，用于盛装冷却液，所述冷却液容器(20)的出液口连接至所述定位装置(10)的第一连接口(11)；

其中，所述第一连接口(11)和所述第二连接口(12)均设置在所述定位装置(10)的第一端端面上，所述内部连接孔(13)包括与所述第一连接口(11)相连通的第一连接孔(131)和与所述第二连接口(12)连通的第二连接孔(132)，所述第一连接孔(131)和所述第二连接孔(132)交汇于所述定位装置(10)的第二端端部；

所述定位装置(10)包括销套(14)和固定套设在所述销套(14)内的冷却内销(15)，所述销套(14)的内壁与所述冷却内销(15)的外壁相贴合，并围成所述第一连接孔(131)和所述第二连接孔(132)；

所述销套(14)的第一端设置有止挡槽(141)，所述冷却内销(15)的第一端端部设置有止挡头(151)，所述止挡头(151)设置在所述止挡槽(141)内，且所述止挡头(151)与所述销套(14)的第一端端面齐平，所述第一连接口(11)和所述第二连接口(12)位于所述止挡头(151)上；

所述冷却内销(15)的外壁设置有双线螺纹，所述双线螺纹的两条螺线交汇于所述冷却内销(15)的第二端端部，所述双线螺纹的第一螺纹槽连接至所述第一连接口(11)，所述双线螺纹的第二螺纹槽连接至所述第二连接口(12)。

2.根据权利要求1所述的热处理工件定位系统，其特征在于，所述热处理工件定位系统还包括设置在所述冷却液容器(20)的出液口与所述定位装置(10)的第一连接口(11)之间的温度控制系统(30)，所述温度控制系统(30)用于调节进入所述定位装置(10)内的冷却液的温度。

3.根据权利要求2所述的热处理工件定位系统，其特征在于，所述冷却液容器(20)的进液口连接至所述定位装置(10)的第二连接口(12)。

4.根据权利要求3所述的热处理工件定位系统，其特征在于，所述温度控制系统(30)包括温度测量装置(31)，所述温度测量装置(31)分别连接至所述第一连接口(11)和所述第二连接口(12)，用于测量所述第一连接口(11)和所述第二连接口(12)的冷却液温度。

5.根据权利要求4所述的热处理工件定位系统，其特征在于，所述温度控制系统(30)还包括控温装置(32)和温度调节装置(33)，所述温度调节装置(33)分别连接至所述控温装置(32)和所述温度测量装置(31)，并根据所述温度测量装置(31)测量的温度控制所述控温装置(32)调节进入所述第一连接口(11)的冷却液的温度。

6.根据权利要求5所述的热处理工件定位系统，其特征在于，所述控温装置(32)包括：

液压泵(321)，连接至所述温度调节装置(33)，并由所述温度调节装置(33)调节液压流速；

冷却囊(322)，连接在所述液压泵(321)的出液口端与所述定位装置(10)的第一连接口(11)之间的管路上，所述冷却液流经所述冷却囊(322)；以及

液氮箱(323)，连接至所述冷却囊(322)。