CN107739793A - 用于细长轴件的淬火设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于细长轴件的淬火设备，包括床身和设置于床身一侧的冷水机，所述床身下方固定有高频机，其顶面设置有水槽和移动导轨，高频头设置于移动导轨上，其顶端与感应加热线圈两自由端连接；感应加热线圈伸入水槽内；水槽设置有固定机构；高频头分别与伺服电机和高频机连接，冷水机为高频头和高频机输送冷却水；PLC控制器与伺服电机、高频机和冷水机电连接。本发明采用固定工装实现精确定位，取放方便；通过高频感应原理加热轴件一端一定长度；采用PLC构建设备控制系统；采用循环水冷方式工件及高频感应加热线圈；加装透明保护罩，防止小量空气对流对工件的影响。

Description

用于细长轴件的淬火设备
技术领域
本发明属于一种高频加热处理装置，具体涉及一种用于细长轴件的淬火设备。
背景技术
热处理加热方式根据零件材料、尺寸等条件确定，如激光加热、气体火焰加热等。上述加热方式存在加热过程稳定不稳定、加热时间一致的问题，并且能够对于细长轴件存在处理后的硬度波动。
高频感应加热技术是在感应线圈中置以金属工件，感应线圈两端通过交流电流会在被加热物体中相应的产生感应电流，当电阻愈来愈大，相应的导体产生热量增加。高频感应加热技术具有加热速度快、热效率高、无污染、无明火、加热均匀等特点，比较适合细长轴件的热处理加热要求。高频感应加热相对其它方式具有清洁、安全等优点，特别适用于使用较小尺寸零件的加工。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种用于细长轴件的淬火设备。
本发明的技术方案是：
一种用于细长轴件的淬火设备，包括床身和设置于床身一侧的冷水机，所述床身下方固定有高频机，其顶面设置有水槽和移动导轨，高频头设置于移动导轨上，其顶端与感应加热线圈两自由端连接；感应加热线圈伸入水槽内；水槽设置有固定机构；高频头分别与伺服电机和高频机连接，冷水机为高频头和高频机输送冷却水；PLC控制器与伺服电机、高频机和冷水机电连接。
所述水槽与移动导轨的轴线平行，且移动导轨设置于靠近水槽长边的位置。
所述水槽上方还设置有冷却水出水口。
所述水槽和移动导轨外部罩设整体的透明罩。
所述透明罩上设置有控制屏，控制屏与PLC控制器连接。
所述固定机构包括顶面形成固定槽的工作台和放置于固定槽内的固定工装。
所述固定工装包括形成长方形开槽的工装基体和设置于开槽内的压紧块，开槽的长方向一侧槽壁上开设多个轴件定位孔，对侧槽壁上形成两个螺纹孔，蝶形螺丝拧入螺纹孔中，且尾端与压紧块接触。
所述压紧块与开槽间隙配合。
所述轴件定位孔的横截面呈三角形。
所述感应加热线圈包括水平设置的U型加热部，以及一端与加热部连接，另一端与高频头连接的两端连接部；U型加热部闭合端呈一定角度上翘，闭合端与细长轴件顶端存在一定间距。
本发明的有益效果是：
本发明采用固定工装实现精确定位，取放方便；通过高频感应原理加热轴件一端一定长度；采用PLC构建设备控制系统；采用循环水冷方式工件及高频感应加热线圈；加装透明保护罩，防止小量空气对流对工件的影响。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是发明中固定机构的结构示意图；
图3是本发明中固定工装的结构示意图。
其中：
1 床身 2 移动导轨
3 高频头 4 控制屏
5 透明罩 6 水槽
7 感应加热线圈 8 高频机
9 冷水机 10 固定工装
11 工作台 12 细长轴件
13 冷却水出水口 14 工装基体
15 轴件定位孔 16 压紧块
17 蝶形螺丝 18 开槽。
具体实施方式
下面结合说明书附图及实施例对本发明用于细长轴件的淬火设备进行详细说明：
如图1~3所示，一种用于细长轴件的淬火设备，包括床身1和设置于床身1一侧的冷水机9，所述床身1下方固定有高频机8，其顶面设置有水槽6和移动导轨2，高频头3设置于移动导轨2上，其顶端与感应加热线圈7两自由端连接；感应加热线圈7伸入水槽6内；水槽6设置有固定机构；高频头3分别与伺服电机和高频机8连接，冷水机9为高频头3和高频机8输送冷却水；PLC控制器与伺服电机、高频机8和冷水机9电连接。
所述水槽6与移动导轨2的轴线平行，且移动导轨2设置于靠近水槽6长边的位置。
所述水槽6上方还设置有冷却水出水口13。
所述水槽6和移动导轨2外部罩设整体的透明罩5。
所述透明罩5上设置有控制屏4，控制屏4与PLC控制器连接。
所述固定机构包括顶面形成固定槽的工作台11和放置于固定槽内的固定工装10。
所述固定工装10包括形成长方形开槽18的工装基体14和设置于开槽18内的压紧块16，开槽18的长方向一侧槽壁上开设多个轴件定位孔15，对侧槽壁上形成两个螺纹孔，蝶形螺丝17拧入螺纹孔中，且尾端与压紧块16接触。
所述压紧块16与开槽18间隙配合。
所述轴件定位孔15的横截面呈三角形。
所述感应加热线圈7包括水平设置的U型加热部，以及一端与加热部连接，另一端与高频头3连接的两端连接部；U型加热部闭合端呈一定角度上翘，闭合端与细长轴件12）顶端存在一定间距。
所述水槽6内冷却水的水位位于感应加热线圈7最低点下方一定距离。
本发明提供了一种专用淬火设备，将机械固定工装与高频感应加热设备结合在一起实现细长轴件一端一定长度的加热，然后通过冷却循环水浇灌，实现淬火过程。高频头3安装在移动导轨2上。PLC控制器控制伺服电机实现高频头3一段行程内的往复运动，这一过程冷却水不停喷灌，热处理结束后，高频线圈7回到初始位置。冷水机9为高频机8和高频头3提供循环冷却水。固定工装10可拆卸，实现线下装夹细长轴件，保证了工件的快速装载，固定工装10是通过工作台11上的固定槽实现定位。
本发明的使用方法：
首先将两个蝶形螺丝17松开，将各个细长轴件12依次插入轴件定位孔15，然后旋紧两个蝶形螺丝17，通过直接接触挤压压紧块16，将细长轴件12压紧在轴件定位孔15内，完成定位后将固定工装10放入工作台11上的固定槽装夹；
启动伺服电机、高频机、冷却水，使高频线圈7开始移动，高频线圈7闭合端是有一定角度上翘，保证在运动过程中不与细长轴件触碰；
线圈对多个细长轴件12处理完成后，按下伺服电机、高频机、冷却水停止按钮，完成23个工件的淬火；卸下固定工装10，换上另一块装载细长轴件12的工装进行下23件的加工。
本发明采用高频感应加热原理实现了对细长轴件一端一定长度的快速加热；通过优化工装夹具结构，可以实现工装的定位精准和交替使用，实现快节奏、大批量的生产；高频感应加热方式具有能源供给方便、安全、现场环境友好等优点；基于PLC的控制系统可以便捷、可靠地实现对高频设备、伺服电机、冷水机等元器件的控制和集成；加装透明保护罩，防止小量空气对流对工件的影响，保证了作业环境稳定和健康。

Claims (10)

1.一种用于细长轴件的淬火设备，包括床身（1）和设置于床身（1）一侧的冷水机（9），其特征在于：所述床身（1）下方固定有高频机（8），其顶面设置有水槽（6）和移动导轨（2），高频头（3）设置于移动导轨（2）上，其顶端与感应加热线圈（7）两自由端连接；感应加热线圈（7）伸入水槽（6）内；水槽（6）设置有固定机构；高频头（3）分别与伺服电机和高频机（8）连接，冷水机（9）为高频头（3）和高频机（8）输送冷却水；PLC控制器与伺服电机、高频机（8）和冷水机（9）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于细长轴件的淬火设备，其特征在于：所述水槽（6）与移动导轨（2）的轴线平行，且移动导轨（2）设置于靠近水槽（6）长边的位置。
3.根据权利要求1所述的一种用于细长轴件的淬火设备，其特征在于：所述水槽（6）上方还设置有冷却水出水口（13）。
4.根据权利要求1所述的一种用于细长轴件的淬火设备，其特征在于：所述水槽（6）和移动导轨（2）外部罩设整体的透明罩（5）。
5.根据权利要求4所述的一种用于细长轴件的淬火设备，其特征在于：所述透明罩（5）上设置有控制屏（4），控制屏（4）与PLC控制器连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于细长轴件的淬火设备，其特征在于：所述固定机构包括顶面形成固定槽的工作台（11）和放置于固定槽内的固定工装（10）。
7.根据权利要求6所述的一种用于细长轴件的淬火设备，其特征在于：所述固定工装（10）包括形成长方形开槽（18）的工装基体（14）和设置于开槽（18）内的压紧块（16），开槽（18）的长方向一侧槽壁上开设多个轴件定位孔（15），对侧槽壁上形成两个螺纹孔，蝶形螺丝（17）拧入螺纹孔中，且尾端与压紧块（16）接触。
8.根据权利要求7所述的一种用于细长轴件的淬火设备，其特征在于：所述压紧块（16）与开槽（18）间隙配合。
9.根据权利要求7所述的一种用于细长轴件的淬火设备，其特征在于：所述轴件定位孔（15）的横截面呈三角形。
10.根据权利要求1或6所述的一种用于细长轴件的淬火设备，其特征在于：所述感应加热线圈（7）包括水平设置的U型加热部，以及一端与加热部连接，另一端与高频头（3）连接的两端连接部；U型加热部闭合端呈一定角度上翘，闭合端与细长轴件（12）顶端存在一定间距。
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