CN106893829A - 一种淬火装置及其淬火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及淬火技术领域，尤其涉及一种淬火装置及其淬火工艺，它包括供轴杆（1）滑动的滑槽、用于带动轴杆（1）在滑槽上滑动的顶杆（2）、用于感应滑动到固定位置的轴杆（1）的感应头、用于轴向定位滑动的轴杆（1）的轴向定位压轮（3）、用于测量顶杆（2）顶住轴杆（1）压力的传感器、用于径向定位轴杆（1）的径向定位压轮（4）、用于带动轴杆（1）转动的转动机构（5）以及用于给定位好的轴杆（1）进行淬火加工的至少一个淬火组件（6）。采用这种淬火装置淬火时的精度较高。

Description

一种淬火装置及其淬火工艺
技术领域
本发明涉及淬火技术领域，尤其涉及一种淬火装置及其淬火工艺。
背景技术
本公司目前主要生产汽车减震器推杆，但是在最近新引进了凸轮轴生产线，而凸轮轴轴杆是汽车前驱动系统中重要的传动部件，在轴杆的生产过程中，通常会有淬火工艺来提高其整体性能。
现有技术对轴杆进行淬火主要是采取轴向步进送入方式来实现的，即根据轴向淬火段跨距一段、一段地送入进行淬火，但是这种不能很好的对冷却水的位置进行限位，所以淬火与非淬火分界处的误差较大，不能达到较好的精度要求。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是：提供一种可以较好的处理淬火与非淬火分界处的的一种淬火装置，采用这种淬火装置淬火时的精度较高。
本发明所采用的一个技术方案是：一种淬火装置，其特征在于：它包括供轴杆滑动的滑槽、用于带动轴杆在滑槽上滑动的顶杆、用于感应滑动到固定位置的轴杆的感应头、用于轴向定位滑动的轴杆的轴向定位压轮、用于测量顶杆顶住轴杆压力的传感器、用于径向定位轴杆的径向定位压轮、用于带动轴杆转动的转动机构以及用于给定位好的轴杆进行淬火加工的至少一个淬火组件，所述轴杆上设有供轴线定位压轮嵌入锁紧轴杆的轴向定位槽，所述淬火组件包括套设在轴杆淬火区域外用于给轴杆淬火区域进行淬火的加热器、套设在轴杆外且设置在加热器两侧用于隔离加热器的隔离套、套设在隔离套外且设置在加热器两侧用于供冷却水注入非淬火区域的第一水套环、用于给第一水套环供水的第一供水机构、套设在隔离套外且设置在其中一个第一水套环一侧用于供淬火水注入淬火区域的第二水套环以及用于给第二水套环供水的第二供水机构，所述第一水套环内设有第一注水仓，所述第一注水仓外端设有供冷却水流入的第一进水口且第一注水仓内端设有供冷却水流出的第一注水口，所述隔离套上设有与第一注水口相匹配且用于将第一注水仓内的冷却水导到轴杆淬火区域两侧非淬火区域的第一进水管以及供导入的冷却水流出的第一出水口，所述隔离套内还设有用于将轴杆淬火区域与非淬火区域隔开进而防止从第一进水管内流出的冷却水进入到淬火区域的隔离挡圈，所述第二水套环内设有第二注水仓，所述第二注水仓外端设有供淬火水流入的第二进水口且第二注水仓内端设有供淬火水流出的第二注水口，所述隔离套上设有与第二注水口相匹配用于将第二注水仓内的淬火水导到轴杆淬火区域的第二进水管以及供导入的淬火水流出的第二出水口。
所述第一进水管的出水口均匀设置在隔离套内端的圆周上。
所述第一进水管的出水口与轴杆分离，且所述第一进水管的轴线延伸后均与轴杆外圆周相切。
所述第一水套环上设有用于卡住加热器进而防止第一水套环任意转动的凹陷。
所述第一注水仓的容量大于两倍的第二注水仓的容量。
采用以上结构与现有技术相比，本发明具有以下优点：首先通过顶杆、感应头、传感器、轴向定位轮以及径向定位轮来实现轴杆的送入已经定位，这样效率较高，而且能更好的将轴杆定位到准确位置；然后通过第一水套环来给轴杆淬火区域两侧的非淬火区域进行冷却，这样就可以防止淬火区域的热量大量传递到非淬火区域，进而影响淬火区域与非淬火区域的分界，而且设置了隔离挡圈，可以防止非淬火区域的冷却水流到淬火区域影响轴杆淬火效果，使得淬火效果较好，且淬火精度较高。
并且将第一进水管均匀设置在隔离套内端的圆周上，这样出水比较均匀，能更好的给轴杆淬火区域两侧的非淬火区域降温。
将第一进水管的轴线延伸后均与轴杆外圆周相切，这样第一进水管出水后不会因为直接喷射而产生飞溅、紊流等不利情况发生。
设置一个凹陷，这样第一水套环可以卡在加热器上，即第一水套环被周向限位，这样第一水套环不会任意转动，进而使得第一水套环与隔离套之间的配合不会受到影响。
因为非淬火区域要远大于淬火区域，所以将第一水套环内的容量做的比第二水套环大很多，这样能使得非淬火区域的冷却效果更好。
本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种可以较好的处理淬火与非淬火分界处的一种淬火工艺，采用这种淬火工艺淬火时精度较高，且淬火效率较快。
本发明所采用的另一个技术方案是：一种淬火工艺，它包括以下步骤：
（1）、通过顶杆带动轴杆在滑槽上滑动，且当感应头感应到轴杆时，控制轴向定位压轮开始下压；
（2）、顶杆继续带动轴杆在滑槽上滑动，当传感器会检测到顶杆顶住轴杆的压力达到一定值时，判断此时轴向定位压轮嵌入到轴杆上的轴向定位槽内，然后此时控制径向定位压轮下压，进而将轴杆进行轴向以及径向定位；
（3）、开启第一供水机构，使得有冷却水流到轴杆的非淬火区域，然后再开启转动机构，带动轴杆转动；
（4）、开启加热器，对轴杆的淬火区域进行加热，且当轴杆淬火区域表面达到淬火温度后关闭加热器且同时开启第二供水机构，使得有淬火水流到轴杆的淬火区域；
（5）、当淬火区域冷却完成后，通过顶杆将淬火完成的轴杆顶出，完成一次淬火。
采用以上方法与现有技术相比，本发明具有以下优点：首先通过顶杆、感应头、传感器、轴向定位轮以及径向定位轮来实现轴杆的送入已经定位，这样效率较高，而且能更好的将轴杆定位到准确位置；然后通过第一水套环来给轴杆淬火区域两侧的非淬火区域进行冷却，这样就可以防止淬火区域的热量大量传递到非淬火区域，进而影响淬火区域与非淬火区域的分界，而且设置了隔离挡圈，可以防止非淬火区域的冷却水流到淬火区域影响轴杆淬火效果，使得淬火效果较好，且淬火精度较高。
附图说明
图1为本发明淬火装置的结构示意图。
图2为本发明淬火装置中轴杆的结构示意图。
图3为本发明淬火装置中淬火组件的结构示意图。
图4为淬火组件中一部分隔离套的结构示意图。
图5为淬火组件中一部分隔离套的另一个视角的结构示意图。
图6为淬火组件中一部分隔离套的剖视图。
图7为淬火组件中另一部分隔离套的结构示意图。
图8为淬火组件中第一水套环的结构示意图。
图9为淬火组件中第二水套环的结构示意图。
如图所示：1、轴杆；2、顶杆；3、轴向定位压轮；4、径向定位压轮；5、转动机构；6、淬火组件；7、轴向定位槽；8、加热器；9、隔离套；10、第一水套环；11、第二水套环；12、第一进水口；13、第一注水口；14、第一进水管；15、第一出水口；16、隔离挡圈；17、第二进水口；18、第二注水口；19、第二进水管；20、第二出水口；21、凹陷。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
一种淬火装置，它包括供轴杆1滑动的滑槽、用于带动轴杆1在滑槽上滑动的顶杆2、用于感应滑动到固定位置的轴杆1的感应头、用于轴向定位滑动的轴杆1的轴向定位压轮3、用于测量顶杆2顶住轴杆1压力的传感器、用于径向定位轴杆1的径向定位压轮4、用于带动轴杆1转动的转动机构5以及用于给定位好的轴杆1进行淬火加工的至少一个淬火组件6，所述轴杆1上设有供轴线定位压轮3嵌入锁紧轴杆1的轴向定位槽7，所述淬火组件6包括套设在轴杆淬火区域外用于给轴杆淬火区域进行淬火的加热器8、套设在轴杆外且设置在加热器8两侧用于隔离加热器8的隔离套9、套设在隔离套9外且设置在加热器8两侧用于供冷却水注入非淬火区域的第一水套环10、用于给第一水套环10供水的第一供水机构、套设在隔离套9外且设置在其中一个第一水套环10一侧用于供淬火水注入淬火区域的第二水套环11以及用于给第二水套环11供水的第二供水机构，所述第一水套环10内设有第一注水仓，所述第一注水仓外端设有供冷却水流入的第一进水口12且第一注水仓内端设有供冷却水流出的第一注水口13，所述隔离套9上设有与第一注水口13相匹配且用于将第一注水仓内的冷却水导到轴杆淬火区域两侧非淬火区域的第一进水管14以及供导入的冷却水流出的第一出水口15，所述隔离套9内还设有用于将轴杆淬火区域与非淬火区域隔开进而防止从第一进水管14内流出的冷却水进入到淬火区域的隔离挡圈16，所述第二水套环11内设有第二注水仓，所述第二注水仓外端设有供淬火水流入的第二进水口17且第二注水仓内端设有供淬火水流出的第二注水口18，所述隔离套9上设有与第二注水口18相匹配用于将第二注水仓内的淬火水导到轴杆淬火区域的第二进水管19以及供导入的淬火水流出的第二出水口20。
本具体实施例中多个淬火组件中有一部分隔离套是组合在一起的，并且多个淬火组件外面还设有合装哈弗块。
本具体实施例采用双端带有自定位功能的，采用轴向定位压轮以及径向定位压轮来进行轴杆定位，满足轴向送料的需求，轴向定位压轮以及径向定位压轮可以是台阶追轮或环轮等滚动轮形机构。
而且本具体实施例“封闭”的冷却水路设计，可以保证水流稳定地注入与水流稳定地流出，这些对准确分界淬火都是有较好的保证作用。
本具体实施例加热器8为电极高频感应线圈加热器，且本申请的加热器8定位有两种形式，一种是套设在隔离套9外面，且加热器8与轴杆1之间的隔离套9较薄，不会影响加热器8产生的热量给轴杆1淬火，还有一种是隔离套9套设在加热器8外面起到支撑作用，此时加热器8与轴杆1之间除了空气没有其他阻挡物。
且本具体实施例的隔离套是采用石英材料制成，这样能较好的将淬火区与非淬火区分割开来。
所述第一进水管14的出水口均匀设置在隔离套9内端的圆周上。
所述第一进水管14的出水口与轴杆分离，且所述第一进水管14的轴线延伸后均与轴杆1外圆周相切。
所述第一水套环10上设有用于卡住加热器8进而防止第一水套环10任意转动的凹陷21。
所述第一注水仓的容量大于两倍的第二注水仓的容量。
本具体实施例中第一水套环所在的这一水循环为界面水冷保持组，第二水套环所在的这一水循环为淬火急冷组，其作用是：在对轴杆淬火前，界面水冷保持组就开始对非淬火区进行恒温冷却保持，当高频加热到许可温度时，再开启另一套淬火急冷组冷却系统，以迅速对高频加热区进行即刻全面地、覆盖性地冷却。
界面水冷保持组水循环的原理是：水从第一水套环的第一进水口进入，然后从第一注水口流出，因为第一注水口是与隔离套上的第一进水管的入水口匹配的，即对准的，所以水就会流到第一进水管内，然后从第一进水管的出水口流出，此时水就会流到轴杆的非淬火区域，开始给非淬火区域降温冷却，这些因为淬火区域的高温，所以这些冷却水会往远离轴杆淬火区域的方向流动，而因为隔离套上的第一出水口就设置在隔离套远离轴杆淬火区域一侧，所以冷却水在经过轴杆非淬火区域后会从第一出水口流出。
淬火急冷组水循环的原理是：水从第二水套环的第二进水口进入，然后从第二注水口流出，因为第二出水口是与隔离套上的第二进水管的入水口匹配的，即对准的，所以水会流到第二进水管，因为第二水套环并不是直接套设在轴杆的淬火区域外的，所以第二进水管是轴线延伸的，将淬火水导入到轴杆淬火区域，因为淬火区域两侧的隔离套上的第二进水管分布是类似的，但是只是在一侧设置了第二水套环，所以设置了第二水套环那一侧的第二进水管作为进水管使用，另一侧的第二进水管作为第二出水管使用。
一种淬火工艺，它包括以下步骤：
1、通过顶杆带动轴杆在滑槽上滑动，且当感应头感应到轴杆时，控制轴向定位压轮开始下压；
2、顶杆继续带动轴杆在滑槽上滑动，当传感器会检测到顶杆顶住轴杆的压力达到一定值时，判断此时轴向定位压轮嵌入到轴杆上的轴向定位槽内，然后此时控制径向定位压轮下压，进而将轴杆进行轴向以及径向定位；
3、开启第一供水机构，使得有冷却水流到轴杆的非淬火区域，然后再开启转动机构，带动轴杆转动；
4、开启加热器，对轴杆的淬火区域进行加热，且当轴杆淬火区域表面达到淬火温度后关闭加热器且同时开启第二供水机构，使得有淬火水流到轴杆的淬火区域；
5、当淬火区域冷却完成后，通过顶杆将淬火完成的轴杆顶出，完成一次淬火。
轴杆淬火完成后进入车加工偏端面的工序：①用软爪夹持工件外圆切断并偏右端面与齐平槽内端面接平，保证尺寸要求，粗糙度要求；②用特制专用档边中心钻头加工中心孔，保证椎孔尺寸要求、同轴度要求；③掉头加工后右端面定位，切断左边料头，加冷却液保证加工产品过程中温度不超过25℃的情况下，再偏左端面，保证总长尺寸要求、粗糙度要求。

Claims (6)

1.一种淬火装置，其特征在于：它包括供轴杆（1）滑动的滑槽、用于带动轴杆（1）在滑槽上滑动的顶杆（2）、用于感应滑动到固定位置的轴杆（1）的感应头、用于轴向定位滑动的轴杆（1）的轴向定位压轮（3）、用于测量顶杆（2）顶住轴杆（1）压力的传感器、用于径向定位轴杆（1）的径向定位压轮（4）、用于带动轴杆（1）转动的转动机构（5）以及用于给定位好的轴杆（1）进行淬火加工的至少一个淬火组件（6），所述轴杆（1）上设有供轴线定位压轮（3）嵌入锁紧轴杆（1）的轴向定位槽（7），所述淬火组件（6）包括套设在轴杆淬火区域外用于给轴杆淬火区域进行淬火的加热器（8）、套设在轴杆外且设置在加热器（8）两侧用于隔离加热器（8）的隔离套（9）、套设在隔离套（9）外且设置在加热器（8）两侧用于供冷却水注入非淬火区域的第一水套环（10）、用于给第一水套环（10）供水的第一供水机构、套设在隔离套（9）外且设置在其中一个第一水套环（10）一侧用于供淬火水注入淬火区域的第二水套环（11）以及用于给第二水套环（11）供水的第二供水机构，所述第一水套环（10）内设有第一注水仓，所述第一注水仓外端设有供冷却水流入的第一进水口（12）且第一注水仓内端设有供冷却水流出的第一注水口（13），所述隔离套（9）上设有与第一注水口（13）相匹配且用于将第一注水仓内的冷却水导到轴杆淬火区域两侧非淬火区域的第一进水管（14）以及供导入的冷却水流出的第一出水口（15），所述隔离套（9）内还设有用于将轴杆淬火区域与非淬火区域隔开进而防止从第一进水管（14）内流出的冷却水进入到淬火区域的隔离挡圈（16），所述第二水套环（11）内设有第二注水仓，所述第二注水仓外端设有供淬火水流入的第二进水口（17）且第二注水仓内端设有供淬火水流出的第二注水口（18），所述隔离套（9）上设有与第二注水口（18）相匹配用于将第二注水仓内的淬火水导到轴杆淬火区域的第二进水管（19）以及供导入的淬火水流出的第二出水口（20）。
2.根据权利要求1所述的淬火装置，其特征在于：所述第一进水管（14）的出水口均匀设置在隔离套（9）内端的圆周上。
3.根据权利要求2所述的淬火装置，其特征在于：所述第一进水管（14）的出水口与轴杆分离，且所述第一进水管（14）的轴线延伸后均与轴杆（1）外圆周相切。
4.根据权利要求1所述的淬火装置，其特征在于：所述第一水套环（10）上设有用于卡住加热器（8）进而防止第一水套环（10）任意转动的凹陷（21）。
5.根据权利要求1所述的淬火装置，其特征在于：所述第一注水仓的容量大于两倍的第二注水仓的容量。
6.一种淬火工艺，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)、通过顶杆带动轴杆在滑槽上滑动，且当感应头感应到轴杆时，控制轴向定位压轮开始下压；
(2)、顶杆继续带动轴杆在滑槽上滑动，当传感器会检测到顶杆顶住轴杆的压力达到一定值时，判断此时轴向定位压轮嵌入到轴杆上的轴向定位槽内，然后此时控制径向定位压轮下压，进而将轴杆进行轴向以及径向定位；
(3)、开启第一供水机构，使得有冷却水流到轴杆的非淬火区域，然后再开启转动机构，带动轴杆转动；
(4)、开启加热器，对轴杆的淬火区域进行加热，且当轴杆淬火区域表面达到淬火温度后关闭加热器且同时开启第二供水机构，使得有淬火水流到轴杆的淬火区域；
(5)、当淬火区域冷却完成后，通过顶杆将淬火完成的轴杆顶出，完成一次淬火。
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