CN104608660B - 一种底座分离机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种底座分离机构，属于机械技术领域。所述底座分离机构，包括前控制部、后控制部、按钮以及连接机构，所述前控制部包括前固定件和前拉钩，前固定件上设有前固定块，前拉钩设有前钩件，所述后控制部包括后固定件和后拉钩，后固定件上设有后固定块，后拉钩设有后钩件，所述按钮抵靠在前拉钩上，所述连接机构包括连杆安装槽以及安装在连杆安装槽中且与前拉钩和后拉钩铰接连接的连杆；所述连杆由碳素钢制得，并具体公开了其加工工艺。本发明底座分离机构结构简单，且能联动解锁，整个底座分离机构分离简便，其中连杆的综合机械性能好，进而延长了整个底座分离机构的寿命。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种底座分离机构。
背景技术
现今社会，汽车越来越普及，几乎家家都有汽车用以代步或旅行。儿童在乘车的安全性引起了大家的关注。
儿童因无安全意识，所以需要家长在旁监护，但是家长的注意力可能因为各种原因无法顾忌儿童，所以汽车儿童座椅得到了大部分家长的认可。将儿童放置在儿童座椅中，即使只有一位家长也可带孩子乘车。
但是儿童座椅底座与汽车的结合尤为重要，现有的儿童座椅底座虽然能与汽车紧密结合，但却极难分离；且链接机构中连杆的作用很重要，但连杆的材料单一，其强度、硬度一般，达不到连杆在底座中需要的耐磨性，导致连杆的使用寿命短，进而影响底座的使用寿命。
综上所述，为解决现有底座分离机构结构上的不足，需要设计一种结构简单、分离简便的底座分离机构。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、分离简便、使用寿命长的底座分离机构。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种底座分离机构，包括前控制部、后控制部、按钮以及连接机构，所述前控制部包括前固定件和前拉钩，所述前固定件上设有前固定块，所述前拉钩设有前钩件，所述前钩件能钩住前固定块，所述后控制部包括后固定件和后拉钩，所述后固定件上设有后固定块，所述后拉钩设有后钩件，所述后钩件能钩住后固定块，所述后拉钩通过旋转轴铰接连接于固定件上，所述后拉钩能以旋转轴为中心旋转，所述按钮抵靠在前拉钩上，所述连接机构包括连杆安装槽以及安装在连杆安装槽中且与前拉钩和后拉钩铰接连接的连杆；所述连杆由碳素钢制得，所述碳素钢由以下重量百分比的成分组成：C：0.42％-0.48％、Si：0.30％-0.45％、Mn：0.75％-0.90％、Ti：0.008％-0.012％、V：0.05％-0.10％、P≤0.035％、S≤0.030％、N≤0.008％、Cu≤0.25％、Cr≤0.20％、Ni≤0.20％，余量为Fe及不可避免的杂质。
本发明底座分离机构中的连杆采用碳素钢制得，在现有普通的45号钢的基础上，增加了Si和Mn的含量，进一步限制了杂质元素P、S、Cu、Cr、Ni、N的含量，并添加了Ti和V。其中，Si和Mn均为良好的脱氧剂，将它们的含量分别提高至0.30％-0.45％、0.75％-0.90％有效提高连杆所用钢的强度、硬度等，而且Si能和Cr结合，进而提高钢的抗氧化能力和抗腐蚀性。此外，Mn也是良好的脱硫剂，适当提高它的含量可以提高连杆的淬性并改善连杆的热加工性能。而Ti和V均是优良的脱氧剂，细化晶粒作用强，可提高钢的强度、韧性以及热稳定性。Ti能和C、N形成化合物TiC和TiN，不仅可以降低钢的过热倾向性，提高钢的抗蠕变强度，还可以有效防止晶间腐蚀。同时，Ti还能和S作用，降低杂质元素S的热脆作用。而V和C、O、N均有很大的亲和力，形成的碳化物VC极其稳定，有利于脱氧、脱气以得到致密的细晶组织，从而提高钢的塑性、韧性、强度、抗冲击性能以及抗疲劳性能。此外，由于化学成分的改变，不仅满足了45号钢本身的性能要求，而且还有效提高连杆的质量和综合性能。
在上述的底座分离机构中的连杆，作为优选，所述连杆由以下重量百分比的成分组成：C：0.44％-0.46％、Si：0.35％-0.40％、Mn：0.80％-0.85％、Ti：0.009％-0.010％、V：0.06％-0.08％、P≤0.030％、S≤0.025％、N≤0.0075％、Cu≤0.20％、Cr≤0.18％、Ni≤0.18％，余量为Fe及不可避免的杂质。
其中，所述连杆的加工工艺包括如下步骤：
S1、原料前处理：将原料预热至300-350℃，保温备用；
S2、成型：将上述预热好的原料放入感应炉中，在1700-1750℃下熔炼成钢液，然后在1590-1620℃下浇注成钢材，并经过机械加工成型得到连杆坯件；
S3、调质热处理：将连杆坯件加热到840-870℃，先水冷至580-600℃，再置于淬火油中冷却至室温，然后于600-620℃进行回火处理，保温3-4h，最后空冷得到连杆最终成品。
其中步骤S1中所述的原料为锰含量为20％-30％的锰铁合金、钒含量为15％-18％的钒铁合金、钛含量为18％-20％的钛铁合金以及硅含量为60％-70％的硅铁合金。将原料预热好后，作为优先，本发明底座分离机构中的连杆所用的碳素钢采用现有技术中的中频感应炉进行冶炼，与电弧炉相比，中频感应炉的除氮能力强、合金元素的回收率高、熔炼过程中钢液不增碳，而且冶炼过程中的温度、精炼时间、搅拌强度等工艺参数更容易调控。因此步骤S2中采用中频感应炉来冶炼连杆所用的碳素钢，不仅提高了冶炼效率，而且无需AOD法精炼处理或者LF精炼处理，简化了冶炼工艺，降低了成产成本。
在本发明底座分离机构中的连杆的加工工艺中，在浇注后进行调质热处理，其中调质热处理为淬火加高温回火的双重热处理，其目的为有效提高钢的强度、塑性、韧性等，使得钢具有良好的综合机械性能。其中淬火处理采用双液淬火法，即先将坯件于淬火温度下加热好后，先经冷却水冷却，使其奥氏体急速过冷至接近马氏体转变区域，然后置于淬火油中冷却至室温。采用这样的淬火方式，可以使得坯件在奥氏体不稳定区域快冷、而在马氏体转变区域进行慢冷，从而使得组织应力和热应力均较小，并有效防止坯件发生淬裂。本发明中采用双液淬火法进行淬火，连杆坯件达到淬火温度后，无需保温立即淬火，再经高温回火处理的调质热处理工艺，与传统的调质热处理工艺相比，不仅大大缩短了保温时间、节约了能源并降低了生产成本，还大大提高了连杆的综合性能。而淬火温度、回火温度以及保温时间均是调质处理的影响因素。随着淬火温度的升高，连杆的强度、硬度、塑性以及韧性等均会得到提高，可是过高的淬火温度反而会使得这些性能下降，特别是韧性下降速度较快；高温回火的温度过高会导致钢的强度和硬度急剧下降；保温时间过长或过短均会影响最终连杆成品的质量。因此在本发明底座分离机构中的连杆的加工工艺中，步骤S4的调质热处理中的淬火温度、回火温度以及保温时间都控制在合适的范围，而且淬火处理中的冷却水温度为60-90℃、淬火油温度为50-80℃。在热处理后，对连杆进行表面处理得到最终成品，其中表面处理可为清洁、抛光、打磨等本领域常见的表面处理工艺。
在上述的一种底座分离机构中，所述前拉钩上开设有滑动槽，所述前固定件上安装有能在滑动槽上滑动的滑动杆。
在上述的一种底座分离机构中，连杆一端通过移动轴与前拉钩铰接连接，连杆另一端通过连接轴与后拉钩铰接连接。
在上述的一种底座分离机构中，所述连杆安装槽上设有若干限位块，所述连杆安装在限位块上。
与现有技术相比，本发明结构简单，且能联动解锁，整个底座分离机构分离简便。而且本发明中的连杆采用碳素钢制得，在45号钢的基础上进一步优化，且加工工艺简单，得到的碳素钢的综合机械性能好，将其应用到连杆上，有效延长了连杆的使用寿命。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。
图中，10、前控制部；11、前固定件；111、前固定块；112、滑动杆；12、前拉钩；121、前钩件；122、滑动槽；123、移动轴；20、后控制部；21、后固定件；211、后固定块；212、旋转轴；22、后拉钩；221、后钩件；222、连接轴；30、按钮；40、连接机构。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本底座分离机构包括前控制部10、后控制部20、按钮30以及连接机构40，前控制部10包括前固定件11和前拉钩12，前固定件11上设有前固定块111，前拉钩12设有前钩件121，前钩件121能钩住前固定块111，后控制部20包括后固定件21和后拉钩22，后固定件21上设有后固定块211，后拉钩22设有后钩件221，后钩件221能钩住后固定块211，后拉钩22通过旋转轴212铰接连接于固定件上，后拉钩22能以旋转轴212为中心旋转，按钮30抵靠在前拉钩12上，所述连接机构40包括连杆安装槽以及安装在连杆安装槽中且与前拉钩12和后拉钩22铰接连接的连杆。
底座分离机构适用于儿童安全座椅，按动按钮30，按钮30抵靠在前拉钩12处，按钮30带动前拉钩12向右直线移动，前钩件121头里前固定块111，前拉钩12带动连杆运动，连杆带动后拉钩22运动，后拉钩22以旋转轴212为中心旋转，后钩件221脱离后固定块211，完成底座分离过程。
优选地，前拉钩12上开设有滑动槽122，前固定件11上安装有能在滑动槽122上滑动的滑动杆112。
滑动杆112在滑动槽122内滑动，保证了前拉钩12的直线运动，且限制了前拉钩12的运动范围，使底座分离更为简便。
优选地，连杆一端通过移动轴123与前拉钩12铰接连接，连杆另一端通过连接轴222与后拉钩22铰接连接。
连杆是连接前拉钩12和后拉钩22的主要构件，联动解锁时，如果连杆运作不到位，可能导致联动解锁失败，在连杆与前拉钩12之间以移动轴123铰接连接，在连杆与后拉钩22之间以连接轴222铰接连接，使得连杆运动得到充分施展，防止联动卡死，使底座分离更为简便。
优选地，连杆安装槽上设有多个限位块，连杆安装在限位块上。
连杆安装槽限制了连杆的运动方向，只能进行轴向运动，进一步优化了底座分离机构，同时连杆安装槽上设有的限位块，进一步限制了连杆的运动方向，防止连杆脱离连杆安装槽。
本底座分离机构在初始状态下，按动按钮30，按钮30抵靠在前拉钩12处，按钮30带动前拉钩12向右直线移动，滑动杆112在滑动槽122内滑动，保证了前拉钩12的直线运动，且限制了前拉钩12的运动范围，前钩件121钩住前固定块111，前拉钩12带动连杆运动，连杆带动后拉钩22运动，后拉钩22以旋转轴212为中心旋转，后钩件221脱离后固定块211，完成底座分离过程。
其中，所述连杆由碳素钢制得，所述碳素钢由以下重量百分比的成分组成：C：0.42％-0.48％、Si：0.30％-0.45％、Mn：0.75％-0.90％、Ti：0.008％-0.012％、V：0.05％-0.10％、P≤0.035％、S≤0.030％、N≤0.008％、Cu≤0.25％、Cr≤0.20％、Ni≤0.20％，余量为Fe及不可避免的杂质。
表1：实施例1-5用于制备连杆的组成成分及重量百分比
实施例1
原料前处理：按照表1实施例1中连杆所用的原料预热至300℃，保温备用；其中所述原料为锰含量为20％-30％的锰铁合金、钒含量为15％-18％的钒铁合金、钛含量为18％-20％的钛铁合金以及硅含量为60％-70％的硅铁合金。
成型：将上述预热好的原料放入中频感应炉中，于1700℃下进行熔炼得到钢液，然后于1590℃下进行浇注得到连杆坯件；其中浇注和机械加工采用现有的浇注工艺和机械加工成型工艺。
调质热处理：先将连杆坯件加热到840℃，再经60℃的冷却水冷却至580℃，然后置于50℃的淬火油中冷却至室温，最后于600℃进行回火处理，保温3h后空冷得到连杆最终成品。
实施例2
原料前处理：按照表1实施例2中连杆所用的原料预热至320℃，保温备用；其中所述原料为锰含量为20％-30％的锰铁合金、钒含量为15％-18％的钒铁合金、钛含量为18％-20％的钛铁合金以及硅含量为60％-70％的硅铁合金。
成型：将上述预热好的原料放入中频感应炉中，于1720℃下进行熔炼得到钢液，然后于1600℃下进行浇注得到连杆坯件；其中浇注和机械加工采用现有的浇注工艺和机械加工成型工艺。
调质热处理：先将连杆坯件加热到850℃，再经70℃的冷却水冷却至590℃，然后置于60℃的淬火油中冷却至室温，最后于600℃进行回火处理，保温3h后空冷得到连杆最终成品。
实施例3
原料前处理：按照表1实施例3中连杆所用的原料预热至330℃，保温备用；其中所述原料为锰含量为20％-30％的锰铁合金、钒含量为15％-18％的钒铁合金、钛含量为18％-20％的钛铁合金以及硅含量为60％-70％的硅铁合金。
成型：将上述预热好的原料放入中频感应炉中，于1730℃下进行熔炼得到钢液，然后于1600℃下进行浇注得到连杆坯件；其中浇注和机械加工采用现有的浇注工艺和机械加工成型工艺。
调质热处理：先将连杆坯件加热到860℃，再经80℃的冷却水冷却至600℃，然后置于70℃的淬火油中冷却至室温，最后于620℃进行回火处理，保温4h后空冷得到连杆最终成品。
实施例4
原料前处理：按照表1实施例4中连杆所用的原料预热至350℃，保温备用；其中所述原料为锰含量为20％-30％的锰铁合金、钒含量为15％-18％的钒铁合金、钛含量为18％-20％的钛铁合金以及硅含量为60％-70％的硅铁合金。
成型：将上述预热好的原料放入中频感应炉中，于1750℃下进行熔炼得到钢液，然后于1620℃下进行浇注得到连杆坯件；其中浇注和机械加工采用现有的浇注工艺和机械加工成型工艺。
调质热处理：先将连杆坯件加热到870℃，再经90℃的冷却水冷却至600℃，然后置于80℃的淬火油中冷却至室温，最后于610℃进行回火处理，保温3.5h后空冷得到连杆最终成品。
实施例5
原料前处理：按照表1实施例5中连杆所用的原料预热至310℃，保温备用；其中所述原料为锰含量为20％-30％的锰铁合金、钒含量为15％-18％的钒铁合金、钛含量为18％-20％的钛铁合金以及硅含量为60％-70％的硅铁合金。
成型：将上述预热好的原料放入中频感应炉中，于1720℃下进行熔炼得到钢液，然后于1610℃下进行浇注得到连杆坯件；其中浇注和机械加工采用现有的浇注工艺和机械加工成型工艺。
调质热处理：先将连杆坯件加热到860℃，再经75℃的冷却水冷却至600℃，然后置于75℃的淬火油中冷却至室温，最后于620℃进行回火处理，保温3.5h后空冷得到连杆最终成品。
将实施例1-5中制得的连杆和现有普通的45号钢制备的连杆按照《GB/T228-2010金属材料室温拉伸试验》的标准进行性能测试，测试结果如表2所示。
表2：本发明实施例1-5制得的连杆的性能测试结果
综上所述，本发明底座分离机构中的连杆采用碳素钢制得，在调整45号钢的组成成分含量的基础上，进一步限定各杂质的含量，并复配加入Ti和V，得到的碳素钢的抗拉强度、屈服强度等综合机械性能好，将其应用到连杆中，延长了其使用寿命。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种底座分离机构，包括前控制部、后控制部、按钮以及连接机构，其特征在于，所述前控制部包括前固定件和前拉钩，所述前固定件上设有前固定块，所述前拉钩设有前钩件，所述前钩件能钩住前固定块，所述后控制部包括后固定件和后拉钩，所述后固定件上设有后固定块，所述后拉钩设有后钩件，所述后钩件能钩住后固定块，所述后拉钩通过旋转轴铰接连接于固定件上，所述后拉钩能以旋转轴为中心旋转，所述按钮抵靠在前拉钩上，所述连接机构包括连杆安装槽以及安装在连杆安装槽中且与前拉钩和后拉钩铰接连接的连杆；所述连杆由碳素钢制得，所述碳素钢由以下重量百分比的成分组成：C：0.42％-0.48％、Si：0.30％-0.45％、Mn：0.75％-0.90％、Ti：0.008％-0.012％、V：0.05％-0.10％、P≤0.035％、S≤0.030％、N≤0.008％、Cu≤0.25％、Cr≤0.20％、Ni≤0.20％，余量为Fe及不可避免的杂质，所述连杆的加工工艺包括如下步骤：
S1、原料前处理：将原料预热至300-350℃，保温备用；
S2、成型：将上述预热好的原料放入感应炉中，经熔炼、浇注成钢材，再经机械加工成型得到连杆坯件；
S3、调质热处理：将连杆坯件加热到840-870℃，先水冷至580-600℃再油冷至室温，然后于600-620℃下回火，保温3-4h后空冷得到连杆最终成品。
2.根据权利要求1所述的底座分离机构，其特征在于，所述连杆由碳素钢制得，所述碳素钢由以下重量百分比的成分组成：C：0.44％-0.46％、Si：0.35％-0.40％、Mn：0.80％-0.85％、Ti：0.009％-0.010％、V：0.06％-0.08％、P≤0.030％、S≤0.025％、N≤0.0075％、Cu≤0.20％、Cr≤0.18％、Ni≤0.18％，余量为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的底座分离机构，其特征在于，连杆加工工艺的步骤S1中所述的原料为锰含量为20％-30％的锰铁合金、钒含量为15％-18％的钒铁合金、钛含量为18％-20％的钛铁合金以及硅含量为60％-70％的硅铁合金。
4.根据权利要求1所述的底座分离机构，其特征在于，连杆加工工艺的步骤S2中所述的熔炼温度为1700-1750℃。
5.根据权利要求1所述的底座分离机构，其特征在于，连杆加工工艺的步骤S2中所述的浇注温度为1590-1620℃。
6.根据权利要求1所述的底座分离机构，其特征在于，所述前拉钩上开设有滑动槽，所述前固定件上安装有能在滑动槽上滑动的滑动杆。
7.根据权利要求6所述的底座分离机构，其特征在于，所述连杆一端通过移动轴与前拉钩铰接连接，连杆另一端通过连接轴与后拉钩铰接连接。
8.根据权利要求7所述的底座分离机构，其特征在于，所述连杆安装槽上设有若干限位块，所述连杆安装在限位块上。
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