CN109321737A - 三销轴热处理工装及三销轴淬火方法 - Google Patents

三销轴热处理工装及三销轴淬火方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种三销轴热处理工装，包括淬火炉，所述淬火炉包括炉膛和可拆卸连接在炉膛上的炉盖，所述淬火炉设有加热液进口、加热液出口、冷却液进口和冷却液出口，所述炉膛的底壁上设有若干竖置的三销轴热处理料棒，所述三销轴热处理料棒为管状结构，所述三销轴热处理料棒的下端设有托料环，所述三销轴热处理料棒位于托料环上方的区域上设有若干排沿三销轴热处理料棒的轴向分布的贯通三销轴热处理料棒内外周面的通孔，同一排通孔中的通孔沿三销轴热处理料棒的周向分布。本发明提供了一种加热冷却效果好且加热冷却同炉的三销轴热处理工装，解决了现有的三销轴淬火时加热速度慢、内表面硬度差且容易产生表面变质的问题。

Description

三销轴热处理工装及三销轴淬火方法
技术领域
本发明涉及三销轴加工技术领域，尤其涉及一种三销轴热处理工装的三销轴淬火方法。
背景技术
三销轴是轿车传动系统中的重要零件之一，其机械性能和外形结构要求非常严格，制造难度很大。由于三销轴其独特的性能，现在越来越受到市场的青睐。如何采用高效、经济的方法生产出优质的三销轴零件，已成为生产中急需解决的问题。三销轴加工过程中需要淬火，现有的淬火方法为先将多个三销轴套设在实心的三销轴热处理料棒上形成三销轴串，然后将三销轴串放到加热炉内进行加热到设定的温度，再将三销轴串从加热炉内转移到冷却炉内进行冷却，从而完成淬火作业。
现有的三销轴进行处理的过程中存在以下不足：由于三销轴热处理料棒为实心结构，进行加热时的速度慢，进行冷却时三销轴内表面的冷却速度达不到要求而导致硬度偏低；进行转移时麻烦而且从加热炉转移到冷却炉的过程中高温的三销轴同室温空气的接触不但影响淬火质量而且容易导致表面氧化变质。
发明内容
本发明提供了一种加热冷却效果好且加热冷却同炉的三销轴热处理工装，解决了现有的三销轴淬火时加热速度慢、内表面硬度差且容易产生表面变质的问题。
以上技术问题是通过以下技术方案解决的：一种三销轴热处理工装，包括淬火炉，其特征在于，所述淬火炉包括炉膛和可拆卸连接在炉膛上的炉盖，所述淬火炉设有加热液进口、加热液出口、冷却液进口和冷却液出口，所述炉膛的底壁上设有若干竖置的三销轴热处理料棒，所述三销轴热处理料棒为管状结构，所述三销轴热处理料棒的下端设有托料环，所述三销轴热处理料棒位于托料环上方的区域上设有若干排沿三销轴热处理料棒的轴向分布的贯通三销轴热处理料棒内外周面的通孔，同一排通孔中的通孔沿三销轴热处理料棒的周向分布。本技术方案通过将三销轴热处理料棒设计为管状且设计通孔，从而能够提高加热速度，和冷却速度而使得三销轴内表面的硬度符合要求。加热和降温只需要更好为冷却液或加热液即可，无需转移三销轴串，故方便；不转移则三销轴串不会同室温空气长时间接触，故不会产生表面氧化变质和淬火效果差的问题。
本发明还包括驱动机构，所述三销轴热处理料棒内穿设有转动连接在淬火炉上的芯轴，所述芯轴上连接有当芯轴转动时驱动炉膛内的液体从三销轴热处理料棒的一端流入另一端流出的叶片，所述驱动机构用于驱动所述芯轴转动。能够进一步通过加热和降温效率。
作为优选，所述炉膛的底壁上设有下插孔，所述炉盖上设有上插孔，所述三销轴热处理料棒的下端穿设且支撑在所述下插孔内，炉膛的底壁上设有连通炉膛和三销轴热处理料棒内部空间的流道，所述芯轴的下端密封转动连接在所述插孔的底壁上，所述芯轴的上端转动连接在所述上插孔内，所述驱动机构包括驱动电机、连接在芯轴上的从动齿轮、驱动从动齿轮的连接在驱动电机动力输出轴上的主动齿轮。提供了三销轴热处理料棒的一种具体固定方式以及具体驱动芯轴的结构。
作为优选，所述芯轴的下端贯穿所述炉膛的底壁，所述炉膛设有位于炉膛底壁下方的接液腔，所述驱动机构位于所述接液腔。在芯轴转动的部位产生密封不良时液体不会外泄而污染环境。
作为优选，所述上插孔为盲孔，所述上插孔的下端设有倒角。盖上炉盖时方便。
作为优选，所述通孔的直径径为1.2毫米-2.2毫米。能够将三销轴内表面的硬度控制在需要的范围而不至于太硬或太软。
作为优选，所述三销轴热处理料棒的壁厚为1.8毫米-2.2毫米。能够将三销轴内表面的硬度控制在需要的范围而不至于太硬或太软。
作为优选，相邻两排通孔之间的通孔沿三销轴热处理料棒的周向错开。能够将三销轴内表面的硬度控制在需要的范围而不至于太硬或太软。
本发明还提供了一种三销轴淬火方法，其特征在于，第一步、在三销轴热处理料棒上套设若干个三销轴后再套设上盖帽而按压在位于最上方的三销轴上，托料环支撑在最下方的三销轴的下方；第二步、盖上炉盖；第三步、将加热液输送到淬火炉内去将三销轴加热到需要的温度后维持设定的时长，加热液同三销轴的外表面接触加热的同时还进入三销轴热处理料棒内经通孔到达三销轴内而同三销轴的内表面接触加热；第四步、排出淬火炉内的加热液；第五步、将冷却液输送到淬火炉内对三销轴进行冷却到需要的温度，冷却液同三销轴的外表面接触冷却的同时还进入三销轴热处理料棒内经通孔到达三销轴内而同三销轴的内表面接触冷却。
作为优选，在第三步中，还通过位于三销轴热处理料棒内的芯轴旋转而驱动叶片旋转，叶片驱动加热液在三销轴热处理料棒内流动而提高对三销轴的加热效率；在第五步中，还通过位于三销轴热处理料棒内的芯轴旋转而驱动叶片旋转，叶片驱动冷却液在三销轴热处理料棒内流动而提高对三销轴的冷却效率。
本发明具有下述优点：加热速度快；能够节约成本10%；设置通孔，能够通过改变通孔的孔径、分布以及三销轴热处理料棒的壁厚将内表面的硬度控制在需要的范围。
附图说明
图1为本发明实施例一的三销轴热处理工装的使用状态示意图。
图2为三销轴热处理料棒的立体结构示意图。
图3为三销轴热处理料棒的轴向剖视图。
图4为本发明实施例二的三销轴热处理工装的使用状态示意图。
图中：淬火炉1、炉膛11、下插孔111、流道112、炉盖12、上插孔121、透气孔13、单向阀14、加热液进口15、加热液出口16、冷却液进口17、冷却液出口18、接液腔19、三销轴热处理料棒2、托料环21、通孔22、驱动机构3、驱动电机31、从动齿轮32、主动齿轮33、芯轴4、叶片41、三销轴5、盖帽6、相邻两排通孔之间的距离L。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一，参见图1、图2和图3，一种三销轴热处理工装，包括淬火炉1。淬火炉包括炉膛11和可拆卸连接在炉膛上的炉盖12。炉膛和炉盖构成一个密封空间。炉盖上设有透气孔13。透气孔内设有朝向淬火炉外部空间排气的单向阀14。淬火炉设有加热液进口15、加热液出口16、冷却液进口17和冷却液出口18。炉膛的底壁上设有若干竖置的三销轴热处理料棒2。三销轴热处理料棒为管状结构。三销轴热处理料棒的壁厚为1.8毫米-2.2毫米，本实施例中为2毫米。三销轴热处理料棒的下端设有托料环21。三销轴热处理料棒位于托料环上方的区域上设有若干排沿三销轴热处理料棒的轴向分布的贯通三销轴热处理料棒内外周面的通孔22，具体为6排通孔。同一排通孔中的通孔沿三销轴热处理料棒的周向分布、具体为均匀分布。同一排通孔具体为4个。通孔的直径为1.2毫米-2.2毫米，本实施例中为2毫米。相邻两排通孔之间的通孔沿三销轴热处理料棒的周向错开。相邻两排通孔之间的距离L为40-45mm，本实施例为42.5毫米。
本实施例中还包括驱动机构3。三销轴热处理料棒内穿设有转动连接在淬火炉上的芯轴4。芯轴上连接有当芯轴转动时驱动炉膛内的液体从三销轴热处理料棒的一端流入另一端流出的叶片41。本实施例中芯轴转动时为驱动流体从上向下流过三销轴热处理料棒的内部。驱动机构用于驱动芯轴转动。炉膛的底壁上设有下插孔111。炉盖上设有上插孔121。上插孔为盲孔。上插孔的下端设有倒角以便于芯轴插入。三销轴热处理料棒的下端穿设且支撑在下插孔内，炉膛的底壁上设有连通炉膛和三销轴热处理料棒内部空间的流道112。芯轴的下端密封转动连接在插孔的底壁上。芯轴的上端转动连接在上插孔内。述驱动机构包括驱动电机31、连接在芯轴上的从动齿轮32、驱动从动齿轮的连接在驱动电机动力输出轴上的主动齿轮33。芯轴的下端贯穿所述炉膛的底壁。
通过本发明中的三销轴热处理工装进行三销轴淬火的方法为：第一步、在三销轴热处理料棒2上套设若干个三销轴5后再套设上盖帽6而按压在位于最上方的三销轴上，托料环21支撑在最下方的三销轴的下方；第二步、盖上炉盖12；第三步、将加热液输送到淬火炉内去将三销轴加热到需要的温度后维持设定的时长，加热液同三销轴的外表面接触加热的同时还进入三销轴热处理料棒内经通孔到达三销轴内而同三销轴的内表面接触加热，加入加热液时淬火炉内的空气经单向阀被排出；第四步、排出淬火炉内的加热液，由于单向阀的作用空气不能够进入而避免三销轴产生表面氧化变质和别空气冷却而影响淬火效果；第五步、将冷却液输送到淬火炉内对三销轴进行冷却到需要的温度，冷却液同三销轴的外表面接触冷却的同时还进入三销轴热处理料棒内经通孔到达三销轴内而同三销轴的内表面接触冷却。在第三步中，还通过位于三销轴热处理料棒内的芯轴旋转而驱动叶片旋转，叶片驱动加热液在三销轴热处理料棒内流动而提高对三销轴的加热效率；在第五步中，还通过位于三销轴热处理料棒内的芯轴旋转而驱动叶片旋转，叶片驱动冷却液在三销轴热处理料棒内流动而提高对三销轴的冷却效率。
实施例二，同实施例一的不同之处为：
参见图4，炉膛设有位于炉膛底壁下方的接液腔19。从动齿轮位32、驱动电机31和主动齿轮32都位于接液腔内。

Claims (7)

1.一种三销轴热处理工装，包括淬火炉，其特征在于，所述淬火炉包括炉膛和可拆卸连接在炉膛上的炉盖，所述淬火炉设有加热液进口、加热液出口、冷却液进口和冷却液出口，所述炉膛的底壁上设有若干竖置的三销轴热处理料棒，所述三销轴热处理料棒为管状结构，所述三销轴热处理料棒的下端设有托料环，所述三销轴热处理料棒位于托料环上方的区域上设有若干排沿三销轴热处理料棒的轴向分布的贯通三销轴热处理料棒内外周面的通孔，同一排通孔中的通孔沿三销轴热处理料棒的周向分布。
2.根据权利要求1所述的三销轴热处理工装，其特征在于，还包括驱动机构，所述三销轴热处理料棒内穿设有转动连接在淬火炉上的芯轴，所述芯轴上连接有当芯轴转动时驱动炉膛内的液体从三销轴热处理料棒的一端流入另一端流出的叶片，所述驱动机构用于驱动所述芯轴转动。
3.根据权利要求2所述的三销轴热处理工装，其特征在于，所述炉膛的底壁上设有下插孔，所述炉盖上设有上插孔，所述三销轴热处理料棒的下端穿设且支撑在所述下插孔内，炉膛的底壁上设有连通炉膛和三销轴热处理料棒内部空间的流道，所述芯轴的下端密封转动连接在所述插孔的底壁上，所述芯轴的上端转动连接在所述上插孔内，所述驱动机构包括驱动电机、连接在芯轴上的从动齿轮、驱动从动齿轮的连接在驱动电机动力输出轴上的主动齿轮。
4.根据权利要求3所述的三销轴热处理工装，其特征在于，所述芯轴的下端贯穿所述炉膛的底壁，所述炉膛设有位于炉膛底壁下方的接液腔，所述驱动机构位于所述接液腔内。
5.根据权利要求3所述的三销轴热处理工装，其特征在于，所述上插孔为盲孔，所述上插孔的下端设有倒角。
6.一种适用于权利要求1所述的三销轴热处理工装的三销轴淬火方法，其特征在于，第一步、在三销轴热处理料棒上套设若干个三销轴后再套设上盖帽而按压在位于最上方的三销轴上，托料环支撑在最下方的三销轴的下方；第二步、盖上炉盖；第三步、将加热液输送到淬火炉内去将三销轴加热到需要的温度后维持设定的时长，加热液同三销轴的外表面接触加热的同时还进入三销轴热处理料棒内经通孔到达三销轴内而同三销轴的内表面接触加热；第四步、排出淬火炉内的加热液；第五步、将冷却液输送到淬火炉内对三销轴进行冷却到需要的温度，冷却液同三销轴的外表面接触冷却的同时还进入三销轴热处理料棒内经通孔到达三销轴内而同三销轴的内表面接触冷却。
7.根据权利要求6所述的三销轴淬火方法，其特征在于，在第三步中，还通过位于三销轴热处理料棒内的芯轴旋转而驱动叶片旋转，叶片驱动加热液在三销轴热处理料棒内流动而提高对三销轴的加热效率；在第五步中，还通过位于三销轴热处理料棒内的芯轴旋转而驱动叶片旋转，叶片驱动冷却液在三销轴热处理料棒内流动而提高对三销轴的冷却效率。
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