CN109355480A - 轴承外圈气动压模淬火模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承外圈气动压模淬火模具，包括架体与设置在架体上的上模和下模，上模位于下模的正上方，所述上模包括上模板与上锥模，下模包括下模板与下锥模，所述上锥模与下锥模均为锥形，所述上锥模的锥面背向上模板设置，所述下锥模的锥面背向下模板设置，所述架体与上模板之间设置有第一气缸，架体与下模板之间设置有第二气缸，第一气缸的输出力大于第二气缸的输出力，所述架体上环绕下模设置有冷却油罩，可以有效阻止产品因淬火发生形变，同时通过改变上锥模与下锥模的锥度，可以改变产品径向受力与轴向受力，方便用来加工不同的产品，使得产品在淬火时不易发生形变，保证产品的圆度与平面度。

Description

轴承外圈气动压模淬火模具

技术领域

本发明涉及轴承热处理设备的技术领域，尤其是涉及轴承外圈气动压模淬火模具。

背景技术

在轴承加工过程中，需要对轴承内外圈进行淬火处理，特别是我国铁路的多次提速，对铁路轴承的要求也越来越高。由于轴承钢淬火畸变大，收缩严重，以致在后续加工中造成批量报废。

对于高度低且直径较大的轴承外圈，在自由淬火过程中产品容易发生较大形变，使得产品的平面度以及圆度不佳，影响后续产品加工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承外圈气动压模淬火模具，具有产品淬火时不易发生形变的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轴承外圈气动压模淬火模具，包括架体与设置在架体上的上模和下模，上模位于下模的正上方，所述上模包括上模板与上锥模，下模包括下模板与下锥模，所述上锥模与下锥模均为锥形，所述上锥模的锥面背向上模板设置，所述下锥模的锥面背向下模板设置，所述架体与上模板之间设置有第一气缸，架体与下模板之间设置有第二气缸，第一气缸的输出力大于第二气缸的输出力，所述架体上环绕下模设置有冷却油罩。

通过上述技术方案，使用时，通过第二气缸驱动下锥模从冷却油罩中出来，使得下锥模的高度不低于冷却油罩的高度，之后将产品套在下锥模上，然后通过第一气缸驱动上模向下模端运动，当上锥模插入产品中时，上锥模的锥面将与产品接触，之后继续通过第一气缸驱动上模运动，此时由于第一气缸的输出力大于第二气缸的输出力，因此第一气缸将推动产品与下模向冷却油罩中匀速运动，在此过程中产品将与油罩中的冷却油接触，直至下模板与冷却油罩底部接触时停止运动，在下模与上模同时向冷却油罩运动的过程中，产品受到的力小于第一气缸的输出力，当下模板与冷却油罩底部接触时，产品受到的力等于第一气缸的输出力，而产品刚与上锥模接触时，因为产品温度较高，因此产品与上锥模以及下锥模的锥面接触处容易被压伤，而由于在产品与上锥模刚开始接触时产品受到的力小于第一气缸的输出力，因此产品此时不易被压坏，而当产品在冷却油罩中运动的时候，产品的表面将与冷却油接触，使得产品表面的硬度开始建立，当下锥模与油罩底部接触时产品的硬度将足够，而此时产品两端的受力刚好等于第一气缸的输出力，使得产品不易在第一气缸的输出力的作用下发生形变，通过设置第二气缸与第一气缸的输出力，可以使得不同厚度与材质的产品在淬火时不易被压坏，同时，当下锥模与冷却油罩底部抵触时，产品内部的热量将被冷却油吸收，而此时产品两端受到的力等于第一气缸的输出力，其作用力较大，可以有效阻止产品因淬火发生形变，同时通过改变上锥模与下锥模的锥度，可以改变产品径向受力与轴向受力，方便用来加工不同的产品，使得产品在淬火时不易发生形变，保证产品的圆度与平面度。

优选的，所述下锥模与上锥模的锥面上均布有若干油槽，所述油槽从上锥模或下锥模的一端延伸至另一端。

通过上述技术方案，为了使得产品能够均匀放热，在上锥模与下锥模上均设置有有油槽，通过油槽可使得冷却油与产品良好的接触。

优选的，所述上锥模上设置有定位凸起，下锥模上设置有与定位凸起配合的定位孔。

通过上述技术方案，为了使得产品在淬火时不易发生错位，需要使得上锥模与下锥模压紧产品时与产品保持同心，而通过定位孔与定位凸起可以在压紧产品时使得上锥模的中心轴线与下锥模的中心轴线保持重合，进而使得产品不易发生错位。

优选的，所述上模板上设置有滑腔，所述上锥模滑动设置在滑腔中，所述上锥模位于滑腔中的一端设置有用于阻止上锥模从滑腔中滑出的凸环，所述滑腔底部与上锥模之间设置有推力弹簧，所述推力弹簧一端与滑腔底部抵触另一端与上锥模抵触，所述上模板朝向上锥模端与上锥模之间留有竖直形变间隙。

通过上述技术方案，通过推力弹簧使得产品与上锥模接触后可以进行一定程度的缓冲，避免产品被压坏，如没有推力弹簧，产品与上锥模和下锥模的接触为硬性接触，容易使得产品受力太大，导致产品被压坏，而安装推力弹簧后，使得产品与上锥模之间的接触变为软接触，使得产品不易被压坏。

优选的，所述上锥模上设置有滑柱，所述滑柱位于滑腔中，所述凸环位于滑柱背离下锥模端，所述滑柱与滑腔之间设置有水平形变间隙。

通过上述技术方案，由于上模与下模在使用中需要组合在一起与脱开，而现有的技术很难保证上锥模与下锥模保持完全同心，因此为了避免上锥模与下锥模在组合时发生卡死现象，在滑动孔与滑柱之间设置水平形变间隙，当上锥模与下锥模相对在一起时若定位孔与定位凸起没有同心，此时由于水平形变间隙的存在，因此上锥模将发生水平方向的位移，最终可以使得定位凸起插入定位孔中，因此上锥模与下锥模在组合后不易发生卡紧与卡死等现象，方便后期进行脱模，同时提高了模具的使用寿命。

优选的，所述下锥模的锥面上滑动设置有滑台，环绕下锥模在所述滑台上设置有环形弹簧，所述滑台上设置有挡块，所述滑台朝向上锥模端与下锥模朝向上锥模端处于同一平面时所述挡块与下锥模抵触，在滑台上设置有若干溢流槽，所述溢流槽与油槽连通。

通过上述技术方案，为了方便将产品放在下锥模上，使得滑台可以与下锥模的上端面保持平行，此时直接将产品通过机械手推送至下锥模正上方，当上模向下模运动时，上模将给产品施加压力，使得产品驱动滑台沿着下锥模的锥面滑动，此时环形弹簧将发生形变，使得环形弹簧的直径变大，直至产品与下锥模的锥面接触时滑台停止运动。当上锥模远离下锥模时，产品对滑台的压力越来越小，此时在环形弹簧的作用下滑台将向上锥模端滑动，当滑台朝向上锥模端与下锥模朝向上锥模端处于同一平面时，挡块刚好与下锥模抵触。使用时冷却油将在油槽与溢流槽中流动，实现带走产品热量的目的。

优选的，所述冷却油罩包括内罩与外罩，所述内罩的高度小于外罩的高度。

通过上述技术方案，为了保证产品能够良好的淬火，需要将内罩中充满冷却油，当下模与上模运动进入内罩中时，内罩中的冷却油将溢出进入外罩中，之后将外罩中的冷却油回收然后打入内罩中即可，在此过程中增加了冷却油的流速，使得冷却油可以更好的带走产品上的热量。

优选的，所述下锥模内部设置有油道，所述油道贯穿下模板与下锥模朝向上锥模的端面。

通过上述技术方案，为了使得产品淬火效果更好，在下锥模内设置油道，使用时，通过油道向下锥模中注入冷却油，此时冷却有将进入下锥模与上锥模之间的空隙中，最后从上锥模与下锥模上的油槽中均匀喷出，使得产品可以均匀散热，产品淬火效果好。

优选的，所述内罩底部设置有定位台，所述定位台底部设置有注油孔，所述下模板与定位台贴合时注油孔与油道连通。

通过上述技术方案，为了保证下锥模运动至一定深度后停止运动，在内罩底部设置有定位台，通过定位台可以用来限制下锥模的位置，同时通过定位台可以连接外界注油管，方便将冷却油注入下锥模内部。

优选的，所述架体上设置有若干上模与下模。

通过上述技术方案，为了加快淬火效率，将上模与下模设置多个，可在同一时间内进行多个产品的淬火。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

（1）通过使用上模与下模可以避免产品在淬火时发生形变，同时通过设置第一气缸与第二气缸可以在固定产品时防止产品表面受损；

（2）在淬火时，产品与冷却油接触均匀，淬火效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的放大视图，主要突出水平新编间隙与竖直形变间隙；

图3为上模与下模合模后的结构示意图；

图4为上模与下模合模后的局部结构示意图。

附图标记：1、架体；2、上模；211、上模板；212、上锥模；3、下模；311、下模板；312、下锥模；4、第一气缸；5、第二气缸；6、冷却油罩；611、内罩；612、外罩；7、油槽；8、滑腔；9、滑柱；10、推力弹簧；11、凸环；12、竖直形变间隙；13、水平形变间隙；14、定位凸起；15、定位孔；16、滑台；17、挡块；18、环形弹簧；19、油道；20、定位台；21、注油孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种轴承外圈气动压模淬火模具，包括架体1、设置在架体1上的上模2和下模3，架体1上环绕下模3设置有冷却油罩6，其中，上模2位于下模3的正上方，在上模2与架体1之间设置有第一气缸4，下模3与架体1之间设置有第二气缸5，第一气缸4用于驱动上模2向下模3端运动，第二气缸5用于驱动下模3向上模2端运动，第一气缸4的输出力大于第二气缸5的输出力。

如图1所示，上模2包括上模板211与上锥模212，下模3包括下模板311与下锥模312，第一气缸4连接在架体1顶部且第一气缸4的活塞杆与上模板211连接，第二气缸5连接在冷却油罩6底部，且第二气缸5的活塞杆与下模板311连接，上锥模212与下锥模312均为锥形，且上锥模212的锥面与下锥模312的锥面均相对且朝向产品侧。

如图1、2所示，其中，在上模板211上设置有滑腔8，上锥模212上设置有滑柱9，滑柱9滑动配合在滑腔8中，在滑柱9背离上锥模212端设置有凸环11，凸环11用于阻止滑柱9从滑腔8中完全脱出，在滑腔8底部与滑柱9之间设置有推力弹簧10，推力弹簧10一端与滑腔8底部抵触另一端与滑柱9抵触，在滑柱9上设置有限位孔，推力弹簧10的一端位于限位孔中，为了方便上锥模212与上模板211之间发生相对运动，在上模板211朝向上锥模212端与上锥模212之间留有竖直形变间隙12，形变间隙的宽度即为上锥模212可相对上模板211沿竖直方向运动的最大距离。

如图2、3所示，其中，为了使得产品在淬火时不易发生错位，需要使得上锥模212与下锥模312压紧产品时与产品保持同心，因此在上锥模212上设置有定位凸起14，下锥模312上设置有定位孔15，定位孔15与定位凸起14的中心轴线均与上锥模212或下锥模312的中心轴线重合。为了使得上锥模212具有一定的水平浮动性，以方便上锥模212与下锥模312相互配对，在滑柱9与滑腔8之间设置有水平形变间隙13，当上锥模212与下锥模312相对在一起时若定位孔15与定位凸起14没有同心，此时由于水平形变间隙13的存在，因此上锥模212将发生水平方向的位移，最终可以使得定位凸起14插入定位孔15中。

如图3、4所示，为了使得产品能够均匀放热，在下锥模312与上锥模212的锥面上均布有若干油槽7，油槽7从上锥模212或下锥模312的一端延伸至另一端。同时下锥模312内部设置有油道19，油道19贯穿下模板311与下锥模312朝向上锥模212的端面。

如图3、4所示，下锥模312的锥面上滑动设置有滑台16，在滑台16环绕下锥模312设置有多个，在滑台16背离下锥模312的侧壁上设置有凹槽，在凹槽中套设有环形弹簧18，环形弹簧18环绕下锥模312设置，为了避免滑台16从下锥模312上滑落，在滑台16上设置有挡块17，使得滑台16朝向上锥模212端与下锥模312朝向上锥模212端处于同一平面时挡块17刚好与下锥模312抵触。

其中，冷却油罩6包括内罩611与外罩612，外罩612环绕内罩611设置且内罩611的高度小于外罩612的高度，在外罩612中设置有用于将内罩611与外罩612之间的冷却油抽至内罩611中的油泵。

如图3、4所示，在内罩611底部设置有定位台20，定位台20底部设置有注油孔21，下模板311与定位台20贴合时注油孔21与油道19连通。在滑台16上设置有若干溢流槽22，溢流槽22与油槽7连通，使用时，外界冷却油从注油孔21进入油道19中，之后油道19中的冷却油进入上模2与下模3之间，最后通过油槽7从产品上端面与下端面流出，从产品下端面流出的冷却油从溢流槽22中通过，通过溢流槽22避免冷却油无法从产品下端流出的情况发生。

为了加快淬火效率，在架体1上设置有若干上模2与下模3。

淬火前：通过第二气缸5驱动下锥模312从冷却油罩6中出来，使得下锥模312的高度不低于冷却油罩6的高度，此时滑台16没有受到外界力的作用，因此滑台16的上端面与下锥模312的上端面齐平。

合模过程：将产品放在下锥模312正上方，此时产被滑台16承接，然后通过第一气缸4驱动上模2向下模3端运动，当上锥模212插入产品中时，上锥模212的锥面将与产品接触，之后继续通过第一气缸4驱动上模2运动，此时滑台16将在产品的推动下运动，当产品与下锥模312的锥面接触时由于第一气缸4的输出力大于第二气缸5的输出力，因此第一气缸4将推动产品与下模3向冷却油罩6中匀速运动，在此过程中产品将与油罩中的冷却油接触，直至下模板311与冷却油罩6底部接触时停止运动。

淬火过程：通过注油孔21向油道19中注入冷却油，冷却油将运动至上锥模212与下锥模312之间，随着冷却有的继续通入，冷却油将通过油槽7从产品的上下端面处喷出，在此过程中产品将均匀受冷完成淬火。

脱模过程：驱动第一气缸4，使得第一气缸4向背离下模3端运动，此时第二气缸5将自然向上运动，随后，上锥模212将逐渐与下锥模312分离，在此过程中，在环形弹簧18的作用下，滑台16将向上锥模212端运动，直至滑台16上的挡块17与下锥模312抵触时产品将与上锥模212分离，此时完成脱模过程，通过滑台16可以将产品从下锥模312上推出，方便将产品从下锥模312上拿下。在操作过程中通过机械抓将产品放在下锥模312上或者将产品从下锥模312上取下。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：包括架体(1)与设置在架体(1)上的上模(2)和下模(3)，上模(2)位于下模(3)的正上方，所述上模(2)包括上模板(211)与上锥模(212)，下模(3)包括下模板(311)与下锥模(312)，所述上锥模(212)与下锥模(312)均为锥形，所述上锥模(212)的锥面背向上模板(211)设置，所述下锥模(312)的锥面背向下模板(311)设置，所述架体(1)与上模板(211)之间设置有第一气缸(4)，架体(1)与下模板(311)之间设置有第二气缸(5)，第一气缸(4)的输出力大于第二气缸(5)的输出力，所述架体(1)上环绕下模(3)设置有冷却油罩(6)。

2.根据权利要求1所述的轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：所述下锥模(312)与上锥模(212)的锥面上均布有若干油槽(7)，所述油槽(7)从上锥模(212)或下锥模(312)的一端延伸至另一端。

3.根据权利要求2所述的轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：所述上锥模(212)上设置有定位凸起(14)，下锥模(312)上设置有与定位凸起(14)配合的定位孔(15)。

4.根据权利要求3所述的轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：所述上模板(211)上设置有滑腔(8)，所述上锥模(212)滑动设置在滑腔(8)中，所述上锥模(212)位于滑腔(8)中的一端设置有用于阻止上锥模(212)从滑腔(8)中滑出的凸环(11)，所述滑腔(8)底部与上锥模(212)之间设置有推力弹簧(10)，所述推力弹簧(10)一端与滑腔(8)底部抵触另一端与上锥模(212)抵触，所述上模板(211)朝向上锥模(212)端与上锥模(212)之间留有竖直形变间隙(12)。

5.根据权利要求4所述的轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：所述上锥模(212)上设置有滑柱(9)，所述滑柱(9)位于滑腔(8)中，所述凸环(11)位于滑柱(9)背离下锥模(212)端，所述滑柱(9)与滑腔(8)之间设置有水平形变间隙(13)。

6.根据权利要求2所述的轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：所述下锥模(312)的锥面上滑动设置有滑台(16)，环绕下锥模(312)在所述滑台(16)上设置有环形弹簧(18)，所述滑台(16)上设置有挡块(17)，所述滑台(16)朝向上锥模(212)端与下锥模(312)朝向上锥模(212)端处于同一平面时所述挡块(17)与下锥模(312)抵触，在滑台(16)上设置有若干溢流槽(22)，所述溢流槽(22)与油槽(7)连通。

7.根据权利要求2所述的轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：所述冷却油罩(6)包括内罩(611)与外罩(612)，所述内罩(611)的高度小于外罩(612)的高度。

8.根据权利要求7所述的轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：所述下锥模(312)内部设置有油道(19)，所述油道(19)贯穿下模板(311)与下锥模(312)朝向上锥模(212)的端面。

9.根据权利要求8所述的轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：所述内罩(611)底部设置有定位台(20)，所述定位台(20)底部设置有注油孔(21)，所述下模板(311)与定位台(20)贴合时注油孔(21)与油道(19)连通。

10.根据权利要求1所述的轴承外圈气动压模淬火模具，其特征在于：所述架体(1)上设置有若干上模(2)与下模(3)。