CN108941283B - 一种变截面杆件整体超音频加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变截面杆件整体超音频加热方法，待加热工件先后被传送带送至加热设备的加热器中，限位件将待加热工件集中限位在加热器的加热区域，工件加热后启动电机，电机带动拨叉朝向出料口方向做圆弧运动，支架一逐渐升高并靠向出料口，拨杆在支架一的带动下，最终，拨杆基本处于水平状态，此时，电极开始作复位运动，电极带动支架一远离出料口并降低高度，在支架一的带动下，以拨杆与出料口的搭接点为支点，拨杆的自由端开始下降，其与出料口的搭接端开始上扬并将加热后的工件抬起，被抬起的工件顺着拨杆的杆体下滑，直至落入收料装置内。本发明的优点在于：传送带寿命大大延长，变截面杆受热后变形量降到最低。

Description

一种变截面杆件整体超音频加热方法

技术领域

本发明涉及加热技术领域，具体来说是一种变截面杆件整体超音频加热方法。

背景技术

目前，在汽车稳定杆的生产行业，普遍采用的一种工艺流程是先将稳定杆毛坯进行电阻加热，再使用专用成型机在热态下弯曲成型，随后淬火处理。其中电阻加热时通常使用的装置包括两对加热电极，在稳定杆两端距离断头一定距离的中间部位选取电极夹持点，将杆体放置好，加热电极对稳定杆进行夹持，这样两对加热电极之间的杆体部分和电极就形成了回路，稳定杆中间部位相当于一个电阻，通电后电阻产生热量，从而达到加热杆体的目的。

生产中，为了方便汽车稳定杆与汽车悬架的连接，稳定杆的端头需要锻造成一定的形状，这样会使得稳定杆端部截面与稳定杆的杆体截面形状存在较大差异，利用传统的电阻加热方法夹持端头部分时，由于截面形状不一样，产生的电阻不同，从而导致加热不均匀，端头部分易被熔断。

现有技术中，还有一种加热方法，即稳定杆中间杆体使用电阻加热，稳定杆两端头使用超音频加热，从而达到均匀加热整体稳定杆的目的。但是，此方法设备复杂，不易操作。

此外，传统工艺中的传送带多为金属履带式传送带。具体工作中，将待加热工件放置在传送带上送至加热区域。待加热工件连同处于加热区域内的传送带部分一起被超音频加热器加热。金属履带传送带的履带板和工件同时被加热。工件和履带板受热后开始变软，二者的接触面在相互影响下会发生变形，导致工件加热后变形较大，降低了工件的工作性能，不符合使用标准。且履带板在反复高温作用下表面容易氧化，降低了传送带的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中稳定杆整体加热不均匀易变形以及加热设备复杂不易操作的问题，提供一种变截面杆件整体超音频加热方法来解决上述问题。

本发明是通过以下技术方案来实现上述技术目的的：

一种变截面杆件整体超音频加热方法，使用变截面杆件整体超音频加热设备，所述变截面杆件整体超音频加热设备包括用于加热整体变截面杆的超音频加热器，所述超音频加热器包括加热区域和出料口；所述变截面杆件整体超音频加热设备还包括收料装置、传送机构；所述传送机构包括用以将变截面杆送至所述加热区域的传送带；所述传送带上设有陶瓷件，变截面杆与所述陶瓷件直接接触；所述收料装置设置有开口，所述传送机构的输出端处于所述开口上方，所述变截面杆件整体超音频加热设备还包括收集装置；所述收集装置包括拨叉和输送机构；所述拨叉包括支架一和拨杆，所述拨杆与支架一活动连接；所述拨杆的一端为搭接端；所述拨杆的搭接端搭在所述出料口的下边缘；所述拨杆的另一端为自由端；所述拨叉的运动时间是变截面杆加热温度满足要求的节拍，当变截面杆件加热温度达到要求后，所述拨叉运行一次；所述拨叉在运动之前的状态为初始状态；所述拨杆直径小于变截面杆件的杆体最低点距所述加热区域下边缘的距离；所述输送机构包括支架二和滑杆；所述滑杆固定在支架二上；所述滑杆一端搭在所述出料口的下边缘，所述滑杆的另一端为自由端并延伸至所述开口上方；所述滑杆与所述出料口的搭接端高于所述滑杆的自由端；所述滑杆的自由端高于所述拨杆处于初始位置时的自由端且高于所述传送带输出端；所述若干组输送机构均匀分布在所述出料口；所述变截面杆件整体超音频加热设备还包括限位件；所述限位件设置在所述加热区域内用以将至少一根变截面杆件限位在加热区域；所述拨杆的搭接端与所述限位件错位设置；所述变截面杆件整体超音频加热设备还包括电机和L形连接杆；L形连接杆一端与所述电机的输出端同轴连接；L形连接杆的另一端与所述支架一连接；所述电机带动所述拨叉以L形连接杆的弯折点为圆心，以所述支架一到所述电机输出端的垂直距离为半径朝向所述出料口方向做0°-90°之间的圆弧往复运动；

加热方法包括：

若干根待加热工件先后被传送带送至变截面杆件整体超音频加热设备的超音频加热器中，限位件将待加热工件集中限位在超音频加热器的加热区域，工件加热后，启动电机，电机带动拨叉朝向出料口方向做圆弧运动，运动过程中，支架一逐渐升高并靠向出料口，由于拨杆与支架一是活动连接，所以拨杆在支架一的带动下，拨杆与出料口的搭接端逐渐伸向被加热工件的底部，其自由端也慢慢升高，最终，拨杆基本处于水平状态，此时，电极开始作复位运动，电极带动支架一远离出料口并降低高度，在支架一的带动下，根据杠杆原理，以拨杆与出料口的搭接点为支点，拨杆的自由端开始下降，其与出料口的搭接端开始上扬并将加热后的工件抬起，被抬起的工件顺着拨杆的杆体下滑，由于滑杆的自由端高于拨杆复位后初始状态下的自由端且高于传送带的输出端，所以工件的在下滑过程中慢慢过渡到滑杆的杆体上继续下滑直至落入收料装置内，至此，收集工作完成。

进一步的，所述超音频加热器还包括加热线圈、绝缘外壳；所述加热线圈处于绝缘外壳内；所述绝缘外壳沿所述加热线圈的开口轴线方向设有贯通的通孔；所述通孔处于所述加热线圈的开口区域内；所述传送带穿过所述通孔；所述加热线圈为铜管绕制的螺旋线圈。

作为上述技术方案的优选方案，所述陶瓷件为长方形或圆形板状；所述陶瓷件处于所述履带板表面范围内；所述陶瓷件的上表面高于所述履带板的上表面；所述陶瓷件通过螺栓固定在所述履带板上；所述变截面杆放置在相邻两陶瓷件之间；利用相邻两陶瓷件之间的间隙限位变截面杆，使变截面杆两端截面与所述加热线圈的开口轴线夹角在30°-40°范围内。

作为上述技术方案的优选方案，所述收料装置包括横杆和若干根挡杆；所述挡杆为L形；所述挡杆的一端与所述横杆连接；所述挡杆的另一端向上为自由端。

作为上述技术方案的优选方案，所述挡杆通过螺栓固定在所述横杆上。

本发明与现有技术相比，存在以下优点：

1.陶瓷，具有高熔点、较高的高温强度和较小的高温蠕变性能，以及较好的耐热震性、抗腐蚀、抗氧化和结构稳定性等。在传送带上使用陶瓷件，可以防止传送带被超音频感应磁化，防止传送带高温变形。相较与传统的金属传送带，带有陶瓷件的传送带寿命大大延长。同时，结构稳定的带有陶瓷件的传送带可以保证变截面杆受热后变形量降到最低。

2.通过变截面杆端部锻造平面与超音频加热器开口轴线倾斜30°-40°，保证涡流磁力线穿越端部平面投影面积最合适，达到杆体整体加热温度一致的目的。从而使变截面杆杆头和中间部分金像组织转化一致、硬度相同。加工完成的变截面杆可以避免疲劳失效的情况发生。

3.在变截面杆加热后，通过拨叉快速拨动变截面杆，使变截面杆越过限位件，顺着滑杆快速滑落至收集装置中，以便变截面杆件整体超音频加热设备进行下一批变截面杆的加热工作，提高变截面杆件整体超音频加热设备的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例一中变截面杆件整体超音频加热设备的整体结构示意图；

图2为图1中的拨叉21的结构示意图；

图3为图1中的输送机构22结构示意图；

图4为收料装置5的结构示意图；

图5为图1中的收料装置5中螺栓连接的结构示意图；

图6为实施例二中的变截面杆件整体超音频加热设备的结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

一种变截面杆件整体超音频加热设备，该变截面杆件整体超音频加热设备包括用于加热整体变截面杆的超音频加热器1、收集装置2、传送机构3、限位件4、收料装置5、电极6、连接杆7。

加热器1包括加热区域和出料口11、加热线圈12、绝缘外壳13。绝缘外壳13沿加热线圈12的开口轴线方向设有贯通的通孔，通孔处于加热线圈12的开口区域内；传送机构3穿过所述通孔。加热线圈12为铜管绕制的螺旋线圈。

收集装置2设置在出料口11用于收集加热后的变截面杆。收集装置2包括拨叉21和若干组输送机构22。拨叉21包括支架一211和拨杆212。拨杆212与支架一211活动连接。拨杆212的一端搭在出料口11的下边缘，另一端为自由端。拨杆212的搭接端高于自由端。拨杆212直径小于变截面杆件的杆体最低点距加热区域下边缘的距离，以保证拨杆212能够顺利插入变截面杆底部。拨叉21的运动时间是变截面杆加热温度满足要求的节拍，当变截面杆件加热温度达到要求后，拨叉21运行一次。拨叉21在运动之前的状态为初始状态；输送机构22包括支架二221和滑杆222。滑杆222固定在支架二221上。滑杆222一端搭在出料口11的下边缘，另一端为自由端。滑杆222与出料口11的搭接端高于其自由端。滑杆222的自由端高于拨杆212处于初始状态时的自由端，且高于传送机构3的输出端。若干组输送机构22均匀分布在出料口11。

传送机构3包括用以将变截面杆送至所述加热区域的传送带31、陶瓷件32。传送带为履带式传送带，包括履带板311。陶瓷件32固定在履带板311上。陶瓷件32为长方形或圆形板状。陶瓷件32处于履带板311表面范围内。陶瓷件32的上表面高于所述履带板311的上表面。陶瓷件32通过螺栓固定在履带板311上。变截面杆放置在相邻两陶瓷件32之间，利用相邻两陶瓷件32之间的间隙限位变截面杆，使变截面杆两端截面与加热线圈12的开口轴线夹角在30°-40°范围内。

限位件4设置在加热区域内用以将至少一根变截面杆件限位在加热区域。拨杆212的搭接端与限位件4错位设置。限位件4可以是两个。

收料装置5设有开口，开口比出料口11宽；滑杆222的自由端延伸至收料装置5的开口上方。收料装置5包括横杆51和若干根挡杆52。档杆52为L形，其一端与横杆51通过螺栓相连，另一端向上为自由端。

L形连接杆7的一端与电机6的输出端同轴连接，另一端与支架一211连接。电机6带动所述拨叉21以L形连接杆7的弯折点为圆心，以支架一21到电机6输出端的垂直距离为半径朝向出料口11方向做0°-90°之间的圆弧往复运动。

实施例一，如图1、图2、图3所示的变截面杆件整体超音频加热设备包括两组拨叉21以及4组输送机构22，两组拨叉21的支架一212设置在同一个底座上。

具体工作中，若干根待加热工件先后被传送带31送至变截面杆件整体超音频加热设备的加热器中，限位件4将待加热工件集中限位在加热器1的加热区域。工件加热后，启动电机6。电机6带动拨叉21朝向出料口11方向做圆弧运动。运动过程中，支架一211逐渐升高并靠向出料口11，由于拨杆212与支架一211是活动连接，所以拨杆212在支架一211的带动下，拨杆212与出料口11的搭接端逐渐伸向被加热工件的底部，其自由端也慢慢升高。最终，拨杆212基本处于水平状态。此时，电极6开始作复位运动。电极6带动支架一211远离出料口11并降低高度。在支架一211的带动下，根据杠杆原理，以拨杆212与出料口11的搭接点为支点，拨杆212的自由端开始下降，其与出料口11的搭接端开始上扬并将加热后的工件抬起。被抬起的工件顺着拨杆212的杆体下滑。由于滑杆222的自由端高于拨杆212复位后初始状态下的自由端且高于传送带31的输出端，所以工件的在下滑过程中慢慢过渡到滑杆222的杆体上继续下滑直至落入收料装置5内。至此，收集工作完成。

如图4所示，为了匹配不同长度的工件，可以通过松动螺栓来调整挡杆52之间的间距。挡杆52可以设置成4根。

如图5所示，通过螺栓连的挡杆和横杆可拆卸。根据加热工件长度不同，调整挡杆之间的间距，确保工件落入收料架后不会漏出来。

实施例二，收料装置5、拨叉21以及输送装置22可以各自独立，也可以根据需要将其固定在变截面杆件整体超音频加热设备的机架上。当然，根据不同变截面杆件整体超音频加热设备的机架结构不同，为了收料装置5、拨叉21以及输送装置22能够更好的发挥各自的功能，可以对收料装置5、拨叉21以及输送装置22的支架结构稍作变形以适应加热设备的机架，如图6所示。

实施例二中，在变截面杆件整体超音频加热设备的机架上，从出料口11向外依次设置了输送机构22、两组拨叉21、收料装置5。三者互相配合，又互不干扰。其中，两组拨叉21固定在一个底座上，底座搭在变截面杆件整体超音频加热设备的机架上。电机6通过L形连接杆7与拨叉21的底座相连。当电机6工作时，可以带动两组拨叉21作圆弧运动，实现快速拨落被加热工件的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种变截面杆件整体超音频加热方法，使用变截面杆件整体超音频加热设备，所述变截面杆件整体超音频加热设备包括用于加热整体变截面杆的超音频加热器，所述超音频加热器包括加热区域和出料口；其特征在于：所述变截面杆件整体超音频加热设备还包括收料装置、传送机构；所述传送机构包括用以将变截面杆送至所述加热区域的传送带；所述传送带上设有陶瓷件，变截面杆与所述陶瓷件直接接触；所述收料装置设置有开口，所述传送机构的输出端处于所述开口上方，所述变截面杆件整体超音频加热设备还包括收集装置；所述收集装置包括拨叉和输送机构；所述拨叉包括支架一和拨杆，所述拨杆与支架一活动连接；所述拨杆的一端为搭接端；所述拨杆的搭接端搭在所述出料口的下边缘；所述拨杆的另一端为自由端；所述拨叉的运动时间是变截面杆加热温度满足要求的节拍，当变截面杆件加热温度达到要求后，所述拨叉运行一次；所述拨叉在运动之前的状态为初始状态；所述拨杆直径小于变截面杆件的杆体最低点距所述加热区域下边缘的距离；所述输送机构包括支架二和滑杆；所述滑杆固定在支架二上；所述滑杆一端搭在所述出料口的下边缘，所述滑杆的另一端为自由端并延伸至所述开口上方；所述滑杆与所述出料口的搭接端高于所述滑杆的自由端；所述滑杆的自由端高于所述拨杆处于初始位置时的自由端且高于所述传送带输出端；若干组输送机构均匀分布在所述出料口；所述变截面杆件整体超音频加热设备还包括限位件；所述限位件设置在所述加热区域内用以将至少一根变截面杆件限位在加热区域；所述拨杆的搭接端与所述限位件错位设置；所述变截面杆件整体超音频加热设备还包括电机和L形连接杆；L形连接杆一端与所述电机的输出端同轴连接；L形连接杆的另一端与所述支架一连接；所述电机带动所述拨叉以L形连接杆的弯折点为圆心，以所述支架一到所述电机输出端的垂直距离为半径朝向所述出料口方向做0°-90°之间的圆弧往复运动；

加热方法包括：

若干根待加热工件先后被传送带送至变截面杆件整体超音频加热设备的超音频加热器中，限位件将待加热工件集中限位在超音频加热器的加热区域，工件加热后，启动电机，电机带动拨叉朝向出料口方向做圆弧运动，运动过程中，支架一逐渐升高并靠向出料口，由于拨杆与支架一是活动连接，所以拨杆在支架一的带动下，拨杆与出料口的搭接端逐渐伸向被加热工件的底部，其自由端也慢慢升高，最终，拨杆基本处于水平状态，此时，电极开始作复位运动，电极带动支架一远离出料口并降低高度，在支架一的带动下，根据杠杆原理，以拨杆与出料口的搭接点为支点，拨杆的自由端开始下降，其与出料口的搭接端开始上扬并将加热后的工件抬起，被抬起的工件顺着拨杆的杆体下滑，由于滑杆的自由端高于拨杆复位后初始状态下的自由端且高于传送带的输出端，所以工件的在下滑过程中慢慢过渡到滑杆的杆体上继续下滑直至落入收料装置内，至此，收集工作完成。

2.根据权利要求1所述的一种变截面杆件整体超音频加热方法，其特征在于：所述超音频加热器还包括加热线圈、绝缘外壳；所述加热线圈处于绝缘外壳内；所述绝缘外壳沿所述加热线圈的开口轴线方向设有贯通的通孔；所述通孔处于所述加热线圈的开口区域内；所述传送带穿过所述通孔；所述加热线圈为铜管绕制的螺旋线圈。

3.根据权利要求2所述的一种变截面杆件整体超音频加热方法，其特征在于：所述陶瓷件为长方形或圆形板状；所述陶瓷件处于履带板表面范围内；所述陶瓷件的上表面高于所述履带板的上表面；所述陶瓷件通过螺栓固定在所述履带板上；所述变截面杆放置在相邻两陶瓷件之间；利用相邻两陶瓷件之间的间隙限位变截面杆，使变截面杆两端截面与所述加热线圈的开口轴线夹角在30°-40°范围内。

4.根据权利要求1所述的一种变截面杆件整体超音频加热方法，其特征在于：所述收料装置包括横杆和若干根挡杆；所述挡杆为L形；所述挡杆的一端与所述横杆连接；所述挡杆的另一端向上为自由端。

5.根据权利要求4所述的一种变截面杆件整体超音频加热方法，其特征在于：所述挡杆通过螺栓固定在所述横杆上。

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