CN104726678B - 一种超薄圆锯片的加压热处理设备及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄圆锯片的加压热处理设备，包括下支架，安装在下支架上的箱式炉体，与箱式炉体的置料口匹配的升降炉门，在箱式炉体内带有至少两个安装位的安装底座，与安装位对应的均热式夹持装置，设置于安装底座上的热电偶，设置于箱式炉体壁上的导风槽，为箱式炉体内提供气流动力的风机，与下支架连接的上支架，安装于上支架上并与升降炉门连接的升降机构，从箱式炉体上部伸入其内部的压杆，为压杆提供压力的液压传导机构。本发明通过液压驱动的压力结构对待加工的刀具基体进行加压，并在热处理过程中一直保持压紧刀具基体，同时利用均热式夹持装置促进热量传递，提高了刀具基体的热处理质量，并能有效提高刀具产品的使用寿命。
Description
技术领域
[0001] 本发明涉及刀具加工技术领域以及刀具热处理技术领域，具体地讲，是涉及一种 超薄圆锯片的加压热处理设备及其应用方法。
背景技术
[0002] 硬质合金圆锯片通常用于低硬度碳钢及有色金属棒和管材的切断，径厚比大于 100的超薄硬质合金圆锯片在切割金属材料时在切割边周围不会出现毛刺情况，深受使用 者的喜爱。由于超薄圆锯片较大的径厚比，如何保证这类硬质合金的圆锯片的基体平面度， 一直是行业内不易突破的难点。经研宄发现，要提高这类硬质合金的超薄圆锯片基体的平 面度，除了常规切割打磨工序中的整形校正外，最关键的一点在于如何做好其热处理工序， 只要在热处理工序中能够将这类超薄圆锯片校正到高标准的平整度，那么在其后续的加工 以及使用过程中的变形度将会变得很小，便能够很好地保证这类超薄圆锯片的质量和寿 命。
[0003] 现有技术中，硬质合金的超薄圆锯片通过激光切割成型，初步校平，通过螺栓紧固 的压板等夹持装置对圆锯片基体进行持续夹持，在井式回火炉中进行热处理，来保证圆锯 片基体的平面度。如图1所示，现有技术的夹持装置利用多层压板对圆锯片基体进行夹持， 并通过螺栓和螺母对圆锯片基体紧固压紧，在放入井式回火炉中。这种工艺存在一些致命 的问题，比如这种夹持装置只能在常温下对刀具基体压紧，但在热处理的高温中由于基体 热胀冷缩，导致压力逐渐变小，以致于刀具平整度不高，质量较差；比如这种夹持装置的压 板通常设置较厚，以保证足够的夹持强度要求，但是如此会因压板不同部位受热均匀度不 同，导致对基体的传热效果不佳，常常出现外部温度较高而内部温度较低的情况，从而导致 刀具基体的边缘部位和中心部位的热处理效果不均，进而使其回火硬度不一，这样的超薄 圆锯片在使用过程中会出现应力不均匀，其锯切寿命较低；比如采用这种井式回火炉进行 热处理，会因热量传导不均匀，去应力处理做不好，回火过程中压力减小等原因，导致刀具 基体的回火平面度较差，不仅增加后续工序的加工困难度，如后续平面磨床磨不干净，需要 太多的磨削量才能使同片厚度相同，而且最终的产品稳定性较差，使用寿命较低。
发明内容
[0004] 为克服现有技术中的上述问题，本发明提供一种超薄圆锯片的加压热处理设备， 不仅使刀具基体均匀受热，而且能够在热处理中一直保持压紧，从而保证刀具基体热处理 后的高标准平整度。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0006] 一种超薄圆锯片的加压热处理设备，包括下支架，安装在下支架上并设有置料口 的箱式炉体，与箱式炉体的置料口匹配的升降炉门，设置于箱式炉体内部底部并带有至少 两个安装位的安装底座，与安装位对应的均热式夹持装置，设置于安装底座上的热电偶，设 置于箱式炉体壁上的导风槽，安装在箱式炉体顶部并为箱式炉体内提供气流动力的风机， 通过侧支架与下支架连接的上支架，安装于上支架上并与升降炉门连接的升降机构，从箱 式炉体上部伸入其内部并带有与均热式夹持装置相匹配的上压板的压杆，安装于上支架和 侧支架上并为压杆提供压力的液压传导机构，以及用于控制热电偶、风机、升降机构和液压 传导机构的控制系统，其中，还为液压传导机构配备相应的液压站。
[0007] 为了保持压杆压力作用，所述箱式炉体的顶壁上开设有供压杆穿过的通道，并在 该通道上设有用于保持压杆竖直动作的导向杆套。
[0008] 为了便于炉体内气流导向，所述箱式炉体的内顶部还设有与风机连接的导流罩。
[0009] 进一步地，为了有效地防止刀具基体热处理变形，所述均热式夹持装置包括设置 于安装底座的安装位上的下压板，数个依次层叠设置的且其两两构成对超薄圆锯片夹持的 圆形压板，设置于圆形压板内部且端部位于其侧面的散热孔，以及设置于圆形压板轴心处 的定位孔，其中，所述圆形压板的直径大于超薄圆锯片的直径，最上端的圆形压板与上压板 相对应。
[0010] 为了便于加压操作，所述均热式夹持装置还包括穿过所有圆形压板的定位孔将其 串接的芯轴杆，并在超薄圆锯片夹装完成后热处理进行前取下该芯轴杆。
[0011] 为了促进热量流通，使刀具基体均匀受热，所述散热孔和定位孔相互连通。在进一 步的改进中，可将数个散热孔以圆形压板轴心为中心圆周均匀分布，进一步提高热量在圆 形压板内的流通。
[0012] 更进一步地，所述升降炉门包括与升降机构连接的炉门本体，位于炉门本体两侧 位置并沿竖直方向安装在箱式炉体上的升降导轨，设置于炉门本体两侧并与升降导轨相匹 配的至少两对升降导轮，以及用于在炉门本体关合后其下端限位的下限位机构，其中在箱 式炉体的置料口外圈还设有与炉门本体匹配的密封结构。
[0013] 更进一步地，所述升降机构包括设置于上支架上的支撑连接座，通过轴承与支撑 连接座连接的转动轴杆，用于驱动转动轴杆动作的步进电机，安装于转动轴杆上的至少两 个绞轮，以及缠绕在绞轮上并与炉门本体连接的绞绳，其中，所述绞轮的安装位置和绞绳在 炉门本体上的连接点使炉门本体平稳升降。
[0014] 更进一步地，所述液压传导机构包括一端与压杆上端铰接且中部与上支架铰接的 加压杠杆臂，以及一端与加压杠杆臂的另一端铰接且另一端铰接于侧支架上的液压油缸， 其中，液压油缸与液压站连接。
[0015] 基于上述构造，本发明还提供了上述超薄圆锯片的加压热处理设备的应用方法， 包括如下步骤：
[0016] (1)将下压板安置在安装底座的安装位上，以芯轴杆为定位基准依次层叠放置圆 形压板、超薄圆锯片，形成两两圆形压板夹持一超薄圆锯片的叠装夹持结构，或者，在下压 板上以芯轴杆为定位基准依次层叠放置圆形压板、超薄圆锯片，形成两两圆形压板夹持一 超薄圆锯片的叠装夹持结构，再将其整体安置于安装底座的安装位上，其中，下压板和圆形 压板的大小与超薄圆锯片的规格相匹配；
[0017] (2)选取与超薄圆锯片规格匹配的上压板，将其安装在压杆下端，同时取下芯轴 杆，使上下压板将叠装夹持结构的超薄圆锯片保持初步夹持固定；
[0018] (3)通过升降机构控制升降炉门将箱式炉体封闭；
[0019] (4)起动电热偶对箱式炉体内进行热处理，同时起动风机促进箱式炉体内热量流 动；
[0020] (5)通过液压传导机构和压杆对上压板加压，配合下压板使叠装夹持结构将超薄 圆锯片压紧，并在热处理过程中保持一恒定的对超薄圆锯片的压紧值，直至热处理完成。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0022] (1)本发明通过液压驱动的压力结构对待加工的刀具基体进行加压，并在热处理 过程中一直保持压紧刀具基体，避免了现有技术中由于热胀冷缩导致压力变化对热处理刀 具产生影响，有效地提高了热处理的平整度，同时利用均热式夹持装置对刀具基体的夹持， 促进热量传递，使刀具基体均匀受热，提高了刀具基体的热处理质量，并能有效提高刀具产 品的使用寿命，尤其是提高了超薄圆锯片的质量和寿命，克服了超薄圆锯片热处理的技术 难点，为超薄刀具的平面难处理指明了方向，并且其结构简单，使用方便，成本低廉，具有广 泛的应用前景，适合推广应用。
[0023] (2)本发明在圆形压板巧妙地设计了散热孔，在保证了其强度基础上有效地增强 了热处理时的热量传递，促进了热量在圆形压板内的流通，并均匀作用于其夹持的超薄圆 锯片上，提高了产品的热处理均匀度，使产品的硬度更加均匀稳定，提高了刀具产品的质量 和延伸其使用寿命。
附图说明
[0024]图1为现有技术中对待加工超薄圆锯片的夹持结构示意图。
[0025]图2为本发明的一侧结构示意图。
[0026]图3为本发明的另一侧结构示意图。
[0027]图4为本发明的俯视结构图。
[0028]图5为本发明中均热式夹持装置的侧视结构示意图。
[0029]图6为本发明中圆形压板的俯视图。
[0030]图7为本发明中安装底座的俯视结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于 下列实施例。 实施例
[0032] 如图2至图7所示，该超薄圆锯片的加压热处理设备，包括下支架1，安装在下支架 上并设有置料口 3的箱式炉体2,与箱式炉体的置料口匹配的升降炉门20,设置于箱式炉体 内部底部并带有至少两个安装位5的安装底座4，与安装位对应的均热式夹持装置10，设置 于安装底座上的热电偶6,设置于箱式炉体壁上的导风槽7,安装在箱式炉体顶部并为箱式 炉体内提供气流动力的风机8,通过侧支架与下支架连接的上支架9,安装于上支架上并与 升降炉门连接的升降机构，从箱式炉体上部伸入其内部并带有与均热式夹持装置相匹配的 上压板ie的压杆17,安装于上支架和侧支架上并为压杆提供压力的液压传导机构，以及用 于控制热电偶、风机、升降机构和液压传导机构的控制系统，其中，还为液压传导机构配备 相应的液压站。控制系统可采用通用的PLC控制系统，在本发明中不再赘述。
[0033]为了保持压杆压力作用，所述箱式炉体的顶壁上开设有供压杆穿过的通道，并在 该通道上设有用于保持压杆竖直动作的导向杆套18。
[0034] 为了便于炉体内气流导向，所述箱式炉体的内顶部还设有与风机连接的导流罩 19。
[0035] 进一步地，为了有效地防止刀具基体热处理变形，所述均热式夹持装置10包括设 置于安装底座的安装位上的下压板11，数个依次层叠设置的且其两两构成对超薄圆锯片15 夹持的圆形压板12,设置于圆形压板内部且端部位于其侧面的散热孔13,以及设置于圆形 压板轴心处的定位孔14,其中，所述圆形压板的直径大于超薄圆锯片的直径，最上端的圆形 压板与上压板相对应。
[0036] 为了便于加压操作，所述均热式夹持装置还包括穿过所有圆形压板的定位孔将其 串接的芯轴杆，并在超薄圆锯片夹装完成后热处理进行前取下该芯轴杆。
[0037] 为了促进热量流通，使刀具基体均匀受热，所述散热孔和定位孔相互连通。在进一 步的改进中，可将数个散热孔以圆形压板轴心为中心圆周均匀分布，进一步提高热量在圆 形压板内的流通。为了保证圆形压板的强度，所述散热孔的直径一般不大于圆形压板厚度 的一半。
[0038] 更进一步地，所述升降炉门20包括与升降机构连接的炉门本体21，位于炉门本体 两侧位置并沿竖直方向安装在箱式炉体上的升降导轨22,设置于炉门本体两侧并与升降导 轨相匹配的至少两对升降导轮23,以及用于在炉门本体关合后其下端限位的下限位机构 24,其中在箱式炉体的置料口外圈还设有与炉门本体匹配的密封结构25。
[0039] 更进一步地，所述升降机构包括设置于上支架上的支撑连接座26,通过轴承与支 撑连接座连接的转动轴杆27,用于驱动转动轴杆动作的步进电机28,安装于转动轴杆上的 至少两个绞轮29,以及缠绕在绞轮上并与炉门本体连接的绞绳30,其中，所述绞轮的安装位 置和绞绳在炉门本体上的连接点使炉门本体平稳升降。
[0040] 更进一步地，所述液压传导机构包括一端与压杆上端铰接且中部与上支架铰接的 加压杠杆臂31，以及一端与加压杠杆臂的另一端铰接且另一端铰接于侧支架上的液压油缸 32,其中，液压油缸与液压站连接。
[0041] 基于上述构造，本发明还提供了上述超薄圆锯片的加压热处理设备的应用方法， 包括如下步骤：
[0042] (1)将下压板安置在安装底座的安装位上，以芯轴杆为定位基准依次层叠放置圆 形压板、超薄圆锯片，形成两两圆形压板夹持一超薄圆锯片的叠装夹持结构，或者，在下压 板上以芯轴杆为定位基准依次层叠放置圆形压板、超薄圆锯片，形成两两圆形压板夹持一 超薄圆锯片的叠装夹持结构，再将其整体安置于安装底座的安装位上，其中，下压板和圆形 压板的大小与超薄圆锯片的规格相匹配；
[0043] (2)选取与超薄圆锯片规格匹配的上压板，将其安装在压杆下端，同时取下芯轴 杆，使上下压板将叠装夹持结构的超薄圆锯片保持初步夹持固定；
[0044] ⑶通过升降机构控制升降炉门将箱式炉体封闭；
[0045] (4)起动电热偶对箱式炉体内进行热处理，同时起动风机促进箱式炉体内热量流 动；
[0046] (5)通过液压传导机构和压杆对上压板加压，配合下压板使叠装夹持结构将超薄 圆锯片压紧，并在热处理过程中保持一恒定的对超薄圆锯片的压紧值，直至热处理完成。 [0047] 通过上述处理，所获得的超薄圆锯片的质量更好，硬度更均匀稳定，使用寿命更 长。
[0048]上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用 本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的 保护范围之内。
Claims (10)
1. 一种超薄圆锯片的加压热处理设备，其特征在于，包括下支架，安装在下支架上并设 有置料口的箱式炉体，与箱式炉体的置料口匹配的升降炉门，设置于箱式炉体内部底部并 带有至少两个安装位的安装底座，与安装位对应的均热式夹持装置，设置于安装底座上的 热电偶，设置于箱式炉体壁上的导风槽，安装在箱式炉体顶部并为箱式炉体内提供气流动 力的风机，通过侧支架与下支架连接的上支架，安装于上支架上并与升降炉门连接的升降 机构，从箱式炉体上部伸入其内部并带有与均热式夹持装置相匹配的上压板的压杆，安装 于上支架和侧支架上并为压杆提供压力的液压传导机构，以及用于控制热电偶、风机、升降 机构和液压传导机构的控制系统，其中，还为液压传导机构配备相应的液压站； 所述均热式夹持装置包括设置于安装底座的安装位上的下压板，数个依次层叠设置的 且其两两构成对超薄圆锯片夹持的圆形压板，设置于圆形压板内部且端部位于其侧面的散 热孔，以及设置于圆形压板轴心处的定位孔。
2. 根据权利要求1所述的一种超薄圆锯片的加压热处理设备，其特征在于，所述箱式炉 体的顶壁上开设有供压杆穿过的通道，并在该通道上设有用于保持压杆竖直动作的导向杆 套。
3. 根据权利要求2所述的一种超薄圆锯片的加压热处理设备，其特征在于，所述箱式炉 体的内顶部还设有与风机连接的导流罩。
4. 根据权利要求1~3任一项所述的一种超薄圆锯片的加压热处理设备，其特征在于，所 述圆形压板的直径大于超薄圆锯片的直径，最上端的圆形压板与上压板相对应。
5. 根据权利要求4所述的一种超薄圆锯片的加压热处理设备，其特征在于，所述均热式 夹持装置还包括穿过所有圆形压板的定位孔将其串接的芯轴杆，并在超薄圆锯片夹装完成 后热处理进行前取下该芯轴杆。
6. 根据权利要求4所述的一种超薄圆锯片的加压热处理设备，其特征在于，所述散热孔 和定位孔相互连通。
7. 根据权利要求1~3任一项所述的一种超薄圆锯片的加压热处理设备，其特征在于，所 述升降炉门包括与升降机构连接的炉门本体，位于炉门本体两侧位置并沿竖直方向安装在 箱式炉体上的升降导轨，设置于炉门本体两侧并与升降导轨相匹配的至少两对升降导轮， 以及用于在炉门本体关合后其下端限位的下限位机构，其中在箱式炉体的置料口外圈还设 有与炉门本体匹配的密封结构。
8. 根据权利要求7所述的一种超薄圆锯片的加压热处理设备，其特征在于，所述升降机 构包括设置于上支架上的支撑连接座，通过轴承与支撑连接座连接的转动轴杆，用于驱动 转动轴杆动作的步进电机，安装于转动轴杆上的至少两个绞轮，以及缠绕在绞轮上并与炉 门本体连接的绞绳，其中，所述绞轮的安装位置和绞绳在炉门本体上的连接点使炉门本体 平稳升降。
9. 根据权利要求1~3任一项所述的一种超薄圆锯片的加压热处理设备，其特征在于，所 述液压传导机构包括一端与压杆上端铰接且中部与上支架铰接的加压杠杆臂，以及一端与 加压杠杆臂的另一端铰接且另一端较接于侧支架上的液压油缸，其中，液压油缸与液压站 连接。 10•权利要求K9任一项所述的一种超薄圆锯片的加压热处理设备的应用方法，其特征 在于，包括如下步骤： (1) 将下压板安置在安装底座的安装位上，以芯轴杆为定位基准依次层叠放置圆形压 板、超薄圆锯片，形成两两圆形压板夹持一超薄圆锯片的叠装夹持结构，或者，在下压板上 以芯轴杆为定位基准依次层叠放置圆形压板、超薄圆锯片，形成两两圆形压板夹持一超薄 圆锯片的叠装夹持结构，再将其整体安置于安装底座的安装位上，其中，下压板和圆形压板 的大小与超薄圆锯片的规格相匹配； (2) 选取与超薄圆锯片规格匹配的上压板，将其安装在压杆下端，同时取下芯轴杆，使 上下压板将叠装夹持结构的超薄圆锯片保持初步夹持固定； (3) 通过升降机构控制升降炉门将箱式炉体封闭； (4) 起动电热偶对箱式炉体内进行热处理，同时起动风机促进箱式炉体内热量流动； (5) 通过液压传导机构和压杆对上压板加压，配合下压板使叠装夹持结构将超薄圆锯 片压紧，并在热处理过程中保持一恒定的对超薄圆锯片的压紧值，直至热处理完成。
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