CN109306397A - 淬火压床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淬火压床，包括：压模单元，包括压模支座与上压模，所述上压模可滑动地保持于所述压模支座上；定位夹具，用于定位淬火对象，所述压模支座可滑动地接近所述定位夹具而连接形成密封腔，所述上压模与所述淬火对象保持于所述密封腔内，所述上压模滑动地接近所述定位夹具而夹紧所述淬火对象；介质循环单元，流体连通于所述密封腔而实现淬火介质的循环供应。该淬火压床可实现小型套圈类零件于定位夹紧条件下的精密淬火，定位位置正确、夹紧力准确适当，最大限度地减小淬火过程的变形，保证小型套圈类零件的高精度与良品率。

Description

淬火压床

技术领域

本发明属于机械制造装备技术领域，具体地来说，是一种淬火压床。

背景技术

整体热处理是一种对工件整体加热后以适当的速度冷却，以获得预期的金相组织和整体力学性能的金属热处理工艺，广泛应用于各类金属零件的制造过程。一般地，整体热处理包括退火、正火、淬火、回火等不同类型。

其中，齿轮、轴承座圈等套圈类精密传动零件，对整体力学性能要求很高，使整体热处理成为不可或缺的工艺环节。在现有的热处理过程中，套圈类零件容易产生无法预知的变形，增加尺寸精度的不可控性，对后续加工与成品精度造成负面影响，甚至造成零件报废，使良品率无法得到保证。相较于大中型规格的零件，小型套圈类零件的尺寸较小，热处理变形造成的尺寸波动更为突出，产品质量难以实现有效控制，而现有技术尚难解决这一技术难题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种淬火压床，可实现小型套圈类零件于定位夹紧条件下的精密淬火，定位位置正确、夹紧力准确适当，最大限度地减小淬火过程的变形，保证小型套圈类零件的高精度与良品率。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种淬火压床，包括：

压模单元，包括压模支座与上压模，所述上压模可滑动地保持于所述压模支座上；

定位夹具，用于定位淬火对象，所述压模支座可滑动地接近所述定位夹具而连接形成密封腔，所述上压模与所述淬火对象保持于所述密封腔内，所述上压模滑动地接近所述定位夹具而夹紧所述淬火对象；

介质循环单元，流体连通于所述密封腔而实现淬火介质的循环供应。

作为上述技术方案的改进，所述定位夹具具有基准面与设置于所述基准面上的基准轴，所述基准面与所述上压模保持相对，所述基准轴轴向垂直于所述基准面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定位夹具包括定位基座，所述定位基座接近所述上压模的一侧具有所述基准面，所述基准轴可滑动地贯出于所述基准面外或收缩于所述定位基座内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基准轴与所述上压模滑动方向保持平行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基准轴连接有驱动机构，所述驱动机构包括可动座与驱动源，所述基准轴安装于所述可动座上，所述驱动源用于驱动所述可动座滑动地接近或远离所述定位基座。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基准轴的数量为复数个，并与所述上压模一一对应地设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上压模接近所述定位夹具的一端具有开口环体构造，所述开口环体构造的内径大于所述基准轴的外径。

作为上述技术方案的进一步改进，所述开口环体构造具有过流孔，所述过流孔贯穿所述开口环体构造的周壁。

作为上述技术方案的进一步改进，所述压模支座包括支座本体与介质罩，所述支座本体与所述介质罩轴向插接定位并周向销接定位。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上压模连接有用于驱动其滑动的驱动机构，所述上压模与所述驱动机构之间轴向插接定位并周向销接定位。

本发明的有益效果是：

以定位夹具定位淬火对象而使之保持于正确位置，以上压模滑动地接近定位夹具而以适当的夹紧力夹紧淬火对象，以压模支座滑动地接近定位夹具而形成一密封腔，并以介质循环单元实现密封腔内所需的淬火介质的循环供应，使小型套圈类零件于定位夹紧条件下实现精密淬火，定位位置正确、夹紧力准确适当，最大限度地减小淬火过程的变形，保证小型套圈类零件的高精度与良品率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例1提供的淬火压床于开模状态的主视剖视示意图；

图2是图1中淬火压床的M处放大示意图；

图3是图1中淬火压床的N处放大示意图；

图4是本发明实施例1提供的淬火压床于合模状态的左视剖视局部示意图；

图5是图4中淬火压床的K处放大示意图；

图6是图5中淬火压床的局部放大示意图。

主要元件符号说明：

1000-淬火压床，1100-压模单元，1110-压模支座，1111-支座本体，1111a-连接环，1112-介质罩，1113-第一定位销，1120-上压模，1121-开口环体构造，1122-过流孔，1130-第一驱动机构，1131-第一驱动源，1132-导向轨，1140-第二驱动机构，1141-导向轴，1142-第二驱动源，1143-第二定位销，1200-定位夹具，1210-定位基座，1211-基准面，1212-基座本体，1212a-配合贯孔，1213-本体支持件，1220-基准轴，1230-第三驱动机构，1231-可动座，1232-第三驱动源，1300-介质循环单元，1310-介质喷射泵，1320-介质循环泵，1330-介质冷却器，1400-机床底座，1500-支撑床身，1510-介质池，1600-密封腔，1700-控制箱，S-淬火对象。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对淬火压床进行更全面的描述。附图中给出了淬火压床的优选实施例。但是，淬火压床可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对淬火压床的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在淬火压床的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，本实施例公开一种淬火压床1000，包括压模单元1100、定位夹具1200与介质循环单元1300，用于实现小型套圈类零件于定位夹紧条件下的精密淬火，最大限度地减小淬火过程的变形。

请结合参阅图1～2，压模单元1100用于对淬火对象S施加压力，保证压淬所需的压力条件。其中，压模单元1100包括压模支座1110与上压模1120，压模支座1110用于提供对上压模1120的结构支撑，上压模1120可滑动地保持于压模支座1110上。换言之，上压模1120沿接近定位夹具1200的方向活动地安装于压模支座1110上。

定位夹具1200用于定位淬火对象S，使淬火对象S保持于正确位置。同时，上压模1120滑动地接近定位夹具1200，以适当的夹紧力将淬火对象S夹紧于定位夹具1200上，使淬火对象S于淬火过程不可发生位置变动。淬火介质对淬火对象S产生的流体力被克服，淬火对象S于淬火过程的运动趋势受到限制，最大限度地减小热处理变形。

可以理解，根据淬火对象S的尺寸结构，上压模1120的压力与作用规律可对应调节，从而使夹紧力最为理想。例如，上压模1120的压力可为连续恒定值，亦可为脉冲变动量。

请结合参阅图4～6，其中，压模支座1110可滑动地接近定位夹具1200而连接形成密封腔1600，用以提供压淬过程的密封处理场所。当密封腔1600形成时，上压模1120与淬火对象S均保持于密封腔1600内。密封腔1600具有良好的密封性，防止通入其中的淬火介质发生泄漏。

可以理解，当压模支座1110滑动时，上压模1120随压模支座1110一并同步运动。换言之，上压模1120可具有随压模支座1110的同步运动以及相对压模支座1110的相对运动。

压模支座1110的结构形式多种多样，示范性地，压模支座1110包括支座本体1111与介质罩1112。介质罩1112具有环体构造，两端分别连接支座本体1111与定位夹具1200，从而形成密封腔1600。可以理解，支座本体1111与介质罩1112、介质罩1112与定位夹具1200之间密封连接，保证密封腔1600的密封性能。

其中，支座本体1111接近定位夹具1200的一端具有连接环1111a，介质罩1112轴向插接于连接环1111a上，实现轴向定位。同时，连接环1111a与介质罩1112周向通过第一定位销1113连接，实现周向定位。基于前述构造，支座本体1111与介质罩1112可实现快速拆装，压缩安装与维护操作时间，节约成本。

示范性地，压模支座1110连接有用于驱动其往复滑动的第一驱动机构1130。其中，第一驱动机构1130包括第一驱动源1131与导向轨1132。第一驱动源1131与压模支座1110连接，用于输出驱动力。导向轨1132用于承载压模支座1110，压模支座1110可滑动地保持于导向轨1132上。第一驱动源1131的种类众多，包括伸缩缸、电推杆、电缸、直线电机等不同类型，用以输出直线往复运动。

示范性地，上压模1120连接有用于驱动其滑动的第二驱动机构1140。其中，上压模1120与第二驱动机构1140之间轴向插接定位并周向销接定位。示范性地，第二驱动机构1140包括导向轴1141与第二驱动源1142。导向轴1141两端分别连接上压模1120与第二驱动源1142，用于传递第二驱动源1142输出的驱动力并实现对上压模1120的运动导向。第二驱动源1142的种类众多，包括伸缩缸、电推杆、电缸、直线电机等不同类型，用以输出直线往复运动。示范性地，第二驱动源1142为气缸，具有较小的输出力下限而可输出小型套圈类零件所需的较小夹紧力，相较于大中型机床，具有易于实现、成本低、精度高的优点。

示范性地，导向轴1141与上压模1120之间通过轴向插接而实现轴向定位，并由第二定位销1143实现周向定位。基于前述构造，导向轴1141与上压模1120可实现快速拆装，压缩安装与维护操作时间，节约成本。

定位夹具1200可通过不同方式实现，请结合参阅图1及图3，示范性地，定位夹具1200具有基准面1211与设置于基准面1211上的基准轴1220。其中，基准面1211与上压模1120保持相对，基准轴1220轴向垂直于基准面1211。可以理解，具有套圈类零件结构的淬火对象S，其一端精度面贴合连接于基准面1211，其精度孔轴孔定位于基准轴1220上，实现各向定位。

示范性地，定位夹具1200包括定位基座1210与基准轴1220。其中，定位基座1210接近上压模1120的一侧具有基准面1211，基准面1211暴露于外而可与淬火对象S定位连接。基准轴1220具有相对基准面1211的运动，可滑动地贯出于基准面1211外或收缩于定位基座1210内，实现基准轴1220相对于基准面1211的位置变动。

当基准轴1220贯出于基准面1211外时，淬火对象S可轴孔套设于基准轴1220上，实现轴孔定位；当基准轴1220收缩于定位基座1210内时，基准面1211上的淬火对象S失去轴孔约束，从而实现工件下料。示范性地，基准轴1220与上压模1120的滑动方向保持平行，保证基准轴1220的顶出定位与收缩下料动作精确。

示范性地，定位基座1210具有筒体构造，基准轴1220可运动地保持于筒体构造的内腔。示范性地，定位基座1210包括基座本体1212与本体支持件1213。其中，基座本体1212具有筒体构造，本体支持件1213用于支撑安装基座本体1212。示范性地，本体支持件1213为环式盘体，基座本体1212套设于本体支持件1213的内部。示范性地，基座本体1212具有贯穿其中的配合贯孔1212a，基准轴1220一一对应地滑动贯穿配合贯孔1212a。

示范性地，基准轴1220连接有第三驱动机构1230，用于驱动基准轴1220实现相对基准面1211的滑动。其中，第三驱动机构1230包括可动座1231与第三驱动源1232。基准轴1220安装于可动座1231上，随可动座1231同步运动。第三驱动源1232与可动座1231连接，用于驱动可动座1231滑动地接近或远离定位基座1210。第三驱动源1232的种类众多，包括伸缩缸、电推杆、电缸、直线电机等不同类型，用以输出直线往复运动。示范性地，可动座1231可滑动地保持于基座本体1212的筒体内腔中，且基准轴1220贯穿筒体内腔的端壁。

示范性地，基准轴1220的数量为复数个，并与上压模1120一一对应地设置。一基准轴1220与一上压模1120组成一工位，每一工位对应装夹一淬火对象S，使密封腔1600可同时容纳复数个淬火对象S，以多工位实现多工件的同步淬火，进一步提高淬火效率。

示范性地，复数个基准轴1220均安装于可动座1231上，并对应匹配于同一基准面1211，使复数个淬火对象S的面基准保持统一，保证同步定位精度。

上压模1120的结构形式众多，包括顶针、顶板等类型。示范性地，于定位夹具1200具有基准面1211与基准轴1220的方式下，上压模1120接近定位夹具1200的一端具有开口环体构造1121。

顾名思义，开口环体构造1121接近定位夹具1200的一端保持开口，且开口的内径大于基准轴1220的外径。当上压模1120作用到位时，开口环体构造1121套设于基准轴1220的外周侧。同时，淬火对象S套设于基准轴1220的外周侧，且淬火对象S远离基准面1211的一端端部由开口环体构造1121接触式顶紧，由开口环体构造1121与基准面1211自两侧夹紧淬火对象S。

示范性地，开口环体构造1121具有过流孔1122，过流孔1122贯穿开口环体构造1121的周壁。淬火介质可自过流孔1122进入开口环体构造1121内，与淬火对象S位于开口环体构造1121内的部分实现接触，保证最大的流体冷却接触面积，实现对冷却速度的控制。

其中，过流孔1122的数量可为一至复数个，根据所需的冷却速度而设置。示范性地，复数个过流孔1122沿开口环体构造1121的周向均匀设置，保证流体接触均匀。

介质循环单元1300流体连通于密封腔1600，从而实现密封腔1600所需的淬火介质的循环供应。换言之，介质循环单元1300一端与密封腔1600的输入端流体连通，另一端与密封腔1600的输出端流体连通，使淬火介质循环流动地经过密封腔1600，并浸没密封腔1600内的淬火对象S而使淬火对象S以预设速度冷却。

淬火介质的种类众多，诸如水、水溶液、矿物油、熔盐、熔碱等类型，可根据淬火对象S的固有特性与热处理目标而选择。示范性地，淬火介质为专用淬火油。

示范性地，介质循环单元1300包括依次流体连通的介质喷射泵1310、介质循环泵1320与介质冷却器1330。其中，介质喷射泵1310与密封腔1600流体连通，用于注入淬火介质；介质循环泵1320用于实现淬火介质的循环流动；介质冷却器1330用于实现对淬火介质的冷却作用，使之保持于所需的流体温度。示范性地，压模支座1110和/或定位夹具1200上具有通油口，用于与介质循环单元1300流体连通。

示范性地，淬火压床1000包括支撑床身1500，用于分别安装压模单元1100与定位夹具1200。示范性地，支撑床身1500包括介质池1510，用于容纳介质喷射泵1310，并可进一步安装用于加热淬火介质的加热装置及用于检测淬火介质各项参数(诸如温度、液位等)的传感器。

示范性地，淬火压床1000包括机床底座1400，用于一体承载支撑床身1500与介质循环单元1300。基于此构造，淬火压床1000实现整体布局，各部分之间的相对位置固定到位，可一体地进行运输与现场安放，规避分体运输与现场拼装的繁复操作，节约作业时间。

示范性地，淬火压床1000包括控制箱1700，用于实现对压模单元1100、定位夹具1200与介质循环单元1300的自动控制。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种淬火压床，其特征在于，包括：

压模单元，包括压模支座与上压模，所述上压模可滑动地保持于所述压模支座上；

定位夹具，用于定位淬火对象，所述压模支座可滑动地接近所述定位夹具而连接形成密封腔，所述上压模与所述淬火对象保持于所述密封腔内，所述上压模滑动地接近所述定位夹具而夹紧所述淬火对象；

介质循环单元，流体连通于所述密封腔而实现淬火介质的循环供应。

2.根据权利要求1所述的淬火压床，其特征在于，所述定位夹具具有基准面与设置于所述基准面上的基准轴，所述基准面与所述上压模保持相对，所述基准轴轴向垂直于所述基准面。

3.根据权利要求2所述的淬火压床，其特征在于，所述定位夹具包括定位基座，所述定位基座接近所述上压模的一侧具有所述基准面，所述基准轴可滑动地贯出于所述基准面外或收缩于所述定位基座内。

4.根据权利要求3所述的淬火压床，其特征在于，所述基准轴与所述上压模滑动方向保持平行。

5.根据权利要求3所述的淬火压床，其特征在于，所述基准轴连接有驱动机构，所述驱动机构包括可动座与驱动源，所述基准轴安装于所述可动座上，所述驱动源用于驱动所述可动座滑动地接近或远离所述定位基座。

6.根据权利要求2所述的淬火压床，其特征在于，所述基准轴的数量为复数个，并与所述上压模一一对应地设置。

7.根据权利要求2所述的淬火压床，其特征在于，所述上压模接近所述定位夹具的一端具有开口环体构造，所述开口环体构造的内径大于所述基准轴的外径。

8.根据权利要求7所述的淬火压床，其特征在于，所述开口环体构造具有过流孔，所述过流孔贯穿所述开口环体构造的周壁。

9.根据权利要求1所述的淬火压床，其特征在于，所述压模支座包括支座本体与介质罩，所述支座本体与所述介质罩轴向插接定位并周向销接定位。

10.根据权利要求1所述的淬火压床，其特征在于，所述上压模连接有用于驱动其滑动的驱动机构，所述上压模与所述驱动机构之间轴向插接定位并周向销接定位。