CN110129533A - 一种热处理井式炉内装式淬火工装及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热处理井式炉内装式淬火工装，包括一体式结构的吊杆、吊座以及一组吊耳；所述吊座呈圆盘状固定安装于吊杆下方，所述吊座的顶部沿周向等角度分布有一组吊架；所述吊耳分别依次固定设置于吊架的同侧表面且与吊架表面垂直；所述吊耳上悬挂有与轴类零件固定连接的吊环；所述吊座坐落于井式炉内承重圈上。该工装的装配方法包括制作工装、安装轴零件、安放工装等步骤，在安装轴零件步骤中，人工判断所需要安装的轴零件个数，使得轴零件绕吊架中心对称悬挂。采用该结构，可同时处理多件工件，提高生产效率，降低生产成本，并且工件悬空吊挂，减少了热处理畸变的发生；其装配方法可以提高工装对热处理的适应性，并且提高工装吊挂工件过程中的稳固性。

Description

一种热处理井式炉内装式淬火工装及其装配方法
技术领域
本发明涉及一种热处理井式炉内装式淬火工装及其装配方法，属于热处理吊具工装技术领域。
背景技术
淬火是热处理工艺的重要内容，轴类零件实践中一般使用大型井式炉对工件进行淬火热处理，所处理的工件一般重量较大，并且需要较高的加热温度以及较长的加热时间。当前大多数工装是外承重式悬挂井式炉使用，外承重式悬挂井式炉不能安装循环风机，炉温均匀性不高。当前制造生产对设备精度越来越高，井式炉配备循环风机成为一种常态，配备循环风机的井式炉要求工件必须是内承重式装炉方式，设计一种井式炉内装式淬火工装满足生产需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种热处理井式炉内装式淬火工装，可同时处理多件工件，提高生产效率，降低生产成本，并且工件悬空吊挂，减少了热处理畸变的发生；并且还提供一种制作热处理井式炉内装式淬火工装的方法，此方法可以提高工装对热处理的适应性，并且提高工装吊挂工件过程中的稳固性，并且简便易操作，节省人力。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案，一种热处理井式炉内装式淬火工装，其特征在于：包括一体式结构的吊杆和位于吊杆下方的圆盘状吊座；所述圆盘状吊座的顶部等间距沿径向向外折弯延伸出一组吊架；相邻吊架的边缘依次连接构成闭环；所述吊架的同侧相同位置垂直于吊架表面设有吊耳；所述吊耳上悬挂有与轴类零件固定连接的吊环；所述吊座坐落于井式炉内承重圈上。所述吊环的粗度d1，单位mm与轴零件的质量G，单位kg的关系满足：G=2κ·π·d1 2/4，其中k为安全系数，取值范围为0.8~0.9。
进一步地，所述吊杆顶部设有台阶，以便于利用专用吊钳抓取进出炉。
进一步地，所述吊环顶部呈倒V形，其顶角内侧悬挂于吊耳上，其下部平行向下延伸有连接部，所述连接部与轴零件固定连接。
进一步地，所述吊座为四角吊座，其周向以90°等角度分布四个吊耳，其下部吊挂的轴零件的总质量G1≤3375kg。或者所述吊座为六角吊座，其周向以60°等角度分布六个吊架，每个吊架同侧设有吊耳，其下部吊挂的轴零件的总质量G1≤2250kg。
进一步地，还包括设置在吊架上的导风罩，所述吊架顶部边沿的中间位置开设有卡口，导风罩相应位置处开设有槽口；所述卡口和槽口插接固定。
本发明还公开了上述工装的装配方法，包括如下步骤：
第一步，制作工装：该工装为整体铸造而成，采用ZG20材质铸成，铸后正火处理，正火工艺为：930℃×3.5H，空冷；
第二步，安装轴零件：预热轴零件，预热后在轴零件顶部焊接吊环，焊好后将吊环悬挂于吊耳上；
第三步，安放工装，用吊钳将安装好轴零件的工装整体吊起放置与井式炉内，使吊座坐落于井式炉内承重圈上。
本方法进一步地优选的是，在所述第而步中：预热轴零件之前，判断所需要安装的轴零件个数，并在轴零件顶部焊接吊环； 若轴数量为2或4件，则选用包含四角吊座的工装，并将轴零件绕吊座中心对称悬挂；若吊挂口数量为3或6件，则选用包含六角吊座的工装，并将轴零件绕吊座中心对称悬挂。
本方法进一步地优选的是，所述吊环下部与轴零件焊接固定，其焊缝长度L取值范围为120~150mm。焊缝长度满足该条件则可以保持轴零件不会脱落。
本方法进一步地优选的是，所述轴零件预热温度为450℃，时间2h~4h。
本发明的有益效果：本发明工装结构简单、加工方便且操作更简单快捷。该工装的装配方法包括制作工装、安装轴零件、安放工装等步骤，在安装轴零件步骤中，人工判断所需要安装的轴零件个数，使得轴零件绕吊架中心对称悬挂。采用该结构，可同时处理多件工件，提高生产效率，降低生产成本，并且工件悬空吊挂，减少了热处理畸变的发生；其装配方法可以提高工装对热处理的适应性，并且提高工装吊挂工件过程中的稳固性。
附图说明
图1为实施例一淬火工装结构剖视图。
图2为实施例一轴零件吊挂结构示意图。
图3为实施例一四角吊座工装结构示意图。
图4为实施例一导风罩结构示意图。
图5为实施例二六角吊座工装结构示意图。
图中1-1、2-1为吊杆，1-2四角吊座、2-2六角吊座，1-3、2-3吊耳，1-4吊架，4吊环，5轴零件。
具体实施方式
实施例一
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
实施例1
本发明提供了一种热处理井式炉内装式淬火工装，如图1-2所示；包括一体式结构的吊杆1-1和位于吊杆下方的圆盘状吊座1-2；圆盘状吊座的顶部等间距沿径向向外折弯延伸出一组吊架1-4；相邻吊架的边缘依次连接构成闭环1-5；所述吊架的同侧相同位置垂直于吊架表面设有吊耳1-3；所述吊耳上悬挂有与轴类零件固定连接的吊环；所述吊座坐落于井式炉内承重圈上。该工装为整体铸造而成，轴类零件5用吊环4焊接好后悬挂于工装吊耳1-3上。吊座1-2坐落于井式炉内承重圈上。
如图3所示，四角吊座1-2沿周向以90°等角度分布四个吊架、吊耳，吊耳1-3上吊挂吊环4，吊环下部固定质量G1小于3375kg的轴零件5。吊环4的粗度d1（单位mm）与轴零件的质量G（单位kg）的关系满足：G=2κ·π·d1 2/4，其中k为安全系数，取值为0.85；四角吊座1-2包含四个吊耳1-3，可同时悬挂2件或4件轴零件，2件轴零件必须对称吊挂，以保证工装的平衡性。
本实施例进一步优选的是，如图4所示，在吊架顶部边缘中间位置还分别开设有卡口6，其作用是在工装上放置导风罩8，风罩8上与卡口6相应的位置开设有槽口7；用于固定导风罩。使得井式炉循环风机能够发挥作用，气流能够在炉内进行循环，使得炉温更均匀。
本实施例还公开了上述井式炉内装式淬火工装的装配方法，包括如下步骤：
第一步，制作工装：工装采用ZG20材质整体铸成，铸后正火处理，正火工艺为：930℃×3.5H，空冷；
第二步，安装轴零件5：预热轴零件5，轴零件预热温度为450℃，时间3h，预热后在轴零件5顶部焊接吊环4，焊好后将吊环4悬挂于吊耳上1-3，吊环4下部与轴零件焊接固定，其焊缝长度L取值范围为140mm。焊缝长度满足该条件则可以保持轴零件不会脱落；
第三步，安放工装，用专用吊钳将安装好轴零件的工装整体吊起放置与井式炉内，使吊座1-2坐落于井式炉内承重圈上。由于四角吊座1-2包含四个吊耳1-3，则必须安放2件或者4件轴零件，采用这种方法，有利于保持工装的平衡性，稳定性。
实施例二
如图5所示，六角吊座2-2沿周向以60°等角度分布六个吊耳2-3，吊耳2-3上吊挂吊环4，吊环4下部固定质量G1小于2250kg的轴零件5，预热轴零件5之前，人工判断所需要安装的轴零件5个数，并在轴零件5顶部焊接吊环4。可同时吊挂3件或6件轴零件，3件轴零件必须对称吊挂。本实施例其余部分同实施例一。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，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范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种热处理井式炉内装式淬火工装，其特征在于：包括一体式结构的吊杆和位于吊杆下方的圆盘状吊座；所述圆盘状吊座的顶部等间距沿径向向外折弯延伸出一组吊架；相邻吊架的边缘依次连接构成闭环；所述吊架的同侧相同位置垂直于吊架表面设有吊耳；所述吊耳上悬挂有与轴类零件固定连接的吊环；所述吊座坐落于井式炉内承重圈上。
2.根据权利要求1所述的热处理井式炉内装式淬火工装，其特征在于：所述吊杆的顶部设有便于吊钳抓取进出炉的台阶。
3.根据权利要求2所述的热处理井式炉内装式淬火工装，其特征在于：所述吊环顶部呈倒V形，其顶角内侧悬挂于吊耳上，其下部平行向下延伸有连接部，所述连接部与轴零件固定连接。
4.根据权利要求3所述的热处理井式炉内装式淬火工装，其特征在于：所述吊环下部与轴零件焊接固定，其焊缝长度L取值范围为120~150mm。
5.根据权利要求4所述的热处理井式炉内装式淬火工装，其特征在于：所述吊座为四角吊座，其周向以90°等角度分布四个吊架，所述吊架同侧上分别设置有一吊耳。
6.根据权利要求4所述的热处理井式炉内装式淬火工装，其特征在于：所述吊座为六角吊座，其周向以60°等角度分布六个吊架，所述吊架同侧分别设置有一吊耳。
7.根据权利要求6所述的热处理井式炉内装式淬火工装，其特征在于：还包括设置在吊架上的导风罩，所述吊架顶部边沿的中间位置开设有卡口，导风罩相应位置处开设有槽口；所述卡口和槽口插接固定。
8.一种热处理井式炉内装式淬火工装的装配方法，用于制作权利要求7所述的工装，其特征在于包括如下步骤：
第一步，制作工装：该工装为整体铸造而成，铸后正火处理，正火工艺为：930℃×3.5H，空冷；
第二步，安装轴零件：预热轴零件，预热后在轴零件顶部焊接吊环，焊好后将吊环悬挂于吊耳上；
第三步，安放工装，用吊钳将安装好轴零件的工装整体吊起放置与井式炉内，使吊座坐落于井式炉内承重圈上。
9.根据权利要求8所述的热处理井式炉内装式淬火工装的装配方法，其特征在于：在所述第二步中：预热轴零件之前，判断所需要安装的轴零件个数，并在轴零件顶部焊接吊环；若轴数量为2或4件，则选用包含四角吊座的工装，并将轴零件绕吊座中心对称悬挂；若吊挂口数量为3或6件，则选用包含六角吊座的工装，并将轴零件绕吊座中心对称悬挂。
10.根据权利要求9所述的热处理井式炉内装式淬火工装的装配方法，其特征在于：在所述第二步中：所述轴零件预热温度为450℃，时间2h~4h。
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