CN110331269B - 一种机加框零件热处理控形夹具及装夹方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机加框零件热处理控形夹具及装夹方法，其中，本发明提供的机加框零件热处理控形夹具通过在框架上增加定位销，以及压板进行固定夹紧，并且在框架上设置固定套，在固定套中安装支柱，在支柱间放置横梁，在横梁与压板间放置楔块进行横向施力，确保零件在热处理加工过程中的形状。解决了现有技术中存在的零件直接摆放在热处理炉底板上，零件腹板以及两侧缘条热变形大，尺寸已及平面度要求得不到保证，废品率较高的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于机械加工框零件热处理的技术领域，具体涉及一种机加框零件热处理控形夹具及装夹方法。
背景技术
机加框零件由腹板、筋条组成，零件两侧有安装定位孔，零件采用整体机械加工方式制造。零件整体呈拱形，两侧有缘条，中央是腹板，零件两端设有安装定位孔，零件薄厚不均，整体长度为1.2米，零件要求利用真空热处理消除零件焊接应力，稳定零件各部尺寸，保证安装定位孔的位置要求，保证零件平面度要求。现有技术普遍使用自由状态平放在热处理炉底板上进行热处理，热处理过程中，零件平面以及立面筋条热变形大，尺寸已及平面度要求得不到保证，废品率较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了机加框零件热处理控形夹具及装夹方法。
本发明的技术方案为
一种机加框零件热处理控形夹具，其包括框架2、压板、支柱6、横梁7、楔块8、固定套9、圆柱销10、螺栓11、螺母12、限定螺栓13、限位销14、第一定位销15和第二定位销16。
其中，框架2由一块长方形板材制成，框架2的一长边两端焊接支脚，以将框架2垂直于底面放置；框架2的另一长边两端设置吊装孔，以便于机加框零件热处理控形夹具的吊运；
所述的框架2上设置有多排开孔，每个开孔两侧各安装一固定套9，每排开孔形成与机加框零件1外形相吻合的拱形形状，同一开孔两侧的固定套9通过圆柱销10和螺栓11固定于框架2上；相邻两排开孔的两端的中间，分别设置有第一定位销15和第二定位销16，第一定位销15和第二定位销16分别用于与机加框零件1两端的定位孔相匹配，以将定位机加框零件1定位于相邻两排开孔之间；
所述的支柱6一端设置于固定套9中，并通过插入固定套9侧壁及支柱6的限定螺栓13配合螺母12将支柱6与固定套9固定；支柱6的中央设置有通孔，用于容纳横梁7，横梁7的一端设置有限位销14，使用时，横梁7插入相邻两排开孔中对应位置的两支柱6中，横梁7设置限位销14的一端位于上方，避免横梁7的脱落；
使用时，机加框零件1通过第一定位销15和第二定位销16定位于相邻两排开孔中间，在机加框零件1上放置所述的压板，并在横梁7与压板之间放置楔形块8，以将机加框零件1装夹于零件在热处理夹具上。
使用上述的机加框零件热处理控形夹具进行机加框零件装夹的方法，其包括以下步骤：
1)将机加框零件1放置在夹具主体上，利用第一定位销15、第二定位销16分别与机加框零件1的两端的定位孔将机加框零件1定位；
2)分别在第一定位销15、第二定位销16附近的上下两排开孔中对应位置的两支柱6中放入横梁7，横梁7设置有限位销14的一端位于上排的支柱6中，限位销14卡接在支柱6的侧壁上，从而避免限位销14的脱落；
3)在第一定位销15和第二定位销16上安放压板，在压板上放置楔块8，楔块8位于压板与横梁7之间，从而将机加框零件1压紧；
4)以步骤3)中相同的方式，在机加框零件1中段，上下排支柱6位置处的机加框零件1上放置压板，在两支柱6中放入横梁7，再将楔块8放置于压板和横梁7之间，将机加框零件1压紧；
5)将步骤3)和步骤4)中安装好的楔块8打紧；
6)重复步骤2)至步骤4)安装其他机加框零件1；
9)将所用楔块8再次打紧，防止热处理过程中楔块8的脱落，造成零件在热处理过程中变形，影响热处理质量；
10)将装夹牢固的机加框零件1平稳的放入卧式真空炉中，进行热处理。
本发明的效果和益处是：
本发明提供的机加框零件热处理控形夹具通过在框架上增加定位销，以及压板进行固定夹紧，并且在框架上设置固定套，在固定套中安装支柱，在支柱间放置横梁，在横梁与压板间放置楔块进行横向施力，确保零件在热处理加工过程中的形状。解决了现有技术中存在的零件直接摆放在热处理炉底板上，零件腹板以及两侧缘条热变形大，尺寸已及平面度要求得不到保证，废品率较高的技术问题。
本发明的机加框零件热处理控形夹具能够减小机加框零件在热处理中的变形，提高生产效率。热处理夹具结构简单实用，定位精准，装夹牢固，易于加工制造，操作者使用安全可靠，操作者打夹零件劳动强度低，热处理后的零件变形小，各部尺寸符合要求。
附图说明
图1是机加框零件示意图。
图2A是零件在热处理夹具上的安装定位示意图。
图2B是零件在热处理夹具上的安装定位俯视示意图。
图3是图2A的A向剖视图。
图4是图2A的B向剖视图。
图5是图2A的C向剖视图。
图6A是机加框零件热处理控形夹具的主体示意图。
图6B是机加框零件热处理控形夹具的主体侧视示意图。
图7是机加框零件热处理控形夹具的框架示意图。
图中：1机加框零件；2框架；3第一压板；4第三压板；5第二压板；6支柱；7横梁；8楔块；9固定套；10圆柱销；11螺栓；12螺母；13限定螺栓；14限位销；15第一定位销；16第二定位销。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在所附多个附图中，同样的或等同的部件(元素)以相同的附图标记标引。
图2A是零件在热处理夹具上的安装定位示意图。图2B是零件在热处理夹具上的安装定位俯视示意图。如图2A和图2B所示，在本实施例中，机加框零件热处理控形夹具包括框架2、压板、支柱6、横梁7、楔块8、固定套9、圆柱销10、螺栓11、螺母12、限定螺栓13、限位销14、第一定位销15和第二定位销16。
图6A和图6B是机加框零件热处理控形夹具的主体示意图及侧视图。图7是机加框零件热处理控形夹具的框架示意图。参见图6A至图7，在本实施例中，框架2由一块长方形板材制成，框架2的一长边两端焊接支脚，以将框架2垂直于底面放置；框架2的另一长边两端设置吊装孔，以便于机加框零件热处理控形夹具的吊运。
框架2上设置有多排开孔，每个开孔两侧各安装一固定套9，每排开孔形成与机加框零件1外形相吻合的拱形形状，同一开孔两侧的固定套9通过圆柱销10和螺栓11固定于框架2上。
相邻两排开孔的两端的中间，分别设置有第一定位销15和第二定位销16，第一定位销15和第二定位销16分别用于与机加框零件1两端的定位孔相匹配，以将定位机加框零件1定位于相邻两排开孔之间。
支柱6一端设置于固定套9中，并通过插入固定套9侧壁及支柱6的限定螺栓13配合螺母12将支柱6与固定套9固定。支柱6的中央设置有通孔，用于容纳横梁7，横梁7的一端设置有限位销14，使用时，横梁7插入相邻两排开孔中对应位置的两支柱6中，横梁7设置限位销14的一端位于上方，避免横梁7的脱落。
使用时，机加框零件1通过第一定位销15和第二定位销16定位于相邻两排开孔中间，在机加框零件1上放置压板，并在横梁7与压板之间放置楔形块8，以将机加框零件1装夹于零件在热处理夹具上。
在本实施例中，机加框零件热处理控形夹具的使用方法包括以下步骤：
1)如图2A、图2B、图4、图5所示，将机加框零件1放置在夹具主体上，利用第一定位销15、第二定位销16与机加框零件1的两端的定位孔将机加框零件1定位；
2)如图2A、图2B所示，分别在第一定位销15、第二定位销16附近的上下两排中对应位置的两支柱6中放入横梁7。如图3所示，横梁7设置有限位销14的一端位于上排的支柱6中，限位销14卡接在支柱6的侧壁上，从而避免限位销14的脱落。
3)如图2A、图2B所示，在第一定位销15上安放第二压板5，在第二定位销16上安放第三压板4，在第二压板5和第三压板4上分别放置楔块8，楔块8位于第二压板5或第三压板4与横梁7之间，从而将机加框零件1压紧。
4)如图2A、图2B所示，以步骤3)中相同的方式，在机加框零件1中段，上下排支柱6位置处的机加框零件1上放置第一压板3，在两支柱6中放入横梁7，再将楔块8放置于第一压板3和横梁7之间压紧。
5)将步骤3)和步骤4)中安装好的楔块8打紧。
6)重复步骤2)至步骤4)安装其他机加框零件，本实施例中，夹具一次可以装夹6个机加框零件1，每侧面各3个。
9)将所用楔块8再次打紧，防止热处理过程中楔块8的脱落，造成零件在热处理过程中变形，影响热处理质量。
10)将装夹牢固的机加框零件1平稳的放入卧式真空炉中，进行热处理：
抽真空：关闭炉门，启动真空泵，炉内抽真空至6.66×10-3Pa～6.66×10-2Pa；
第一段预热：升温至440℃～460℃，保温30min；
第二段预热：升温至590℃～610℃，保温30min；
加热保温：加热至750℃～800℃，保温150min～180min；
冷却：通入高纯氩气冷却至200℃后出炉在空气中冷却。
以上示例性实施方式所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本发明限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述教导做出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。
Claims (2)
1.一种机加框零件热处理控形夹具，其特征在于，所述的机加框零件热处理控形夹具包括框架(2)、压板、支柱(6)、横梁(7)、楔块(8)、固定套(9)、圆柱销(10)、螺栓(11)、螺母(12)、限定螺栓(13)、限位销(14)、第一定位销(15)和第二定位销(16)；其中，
所述的框架(2)由一块长方形板材制成，框架(2)的一长边两端焊接支脚，以将框架(2)垂直于底面放置；框架(2)的另一长边两端设置吊装孔，以便于机加框零件热处理控形夹具的吊运；
所述的框架(2)上设置有多排开孔，每个开孔两侧各安装一固定套(9)，每排开孔形成与机加框零件(1)外形相吻合的拱形形状，同一开孔两侧的固定套(9)通过圆柱销(10)和螺栓(11)固定于框架(2)上；相邻两排开孔的两端的中间，分别设置有第一定位销(15)和第二定位销(16)，第一定位销(15)和第二定位销(16)分别用于与机加框零件(1)两端的定位孔相匹配，以将定位机加框零件(1)定位于相邻两排开孔之间；
所述的支柱(6)一端设置于固定套(9)中，并通过插入固定套(9)侧壁及支柱(6)的限定螺栓(13)配合螺母(12)将支柱(6)与固定套(9)固定；支柱(6)的中央设置有通孔，用于容纳横梁(7)，横梁(7)的一端设置有限位销(14)，使用时，横梁(7)插入相邻两排开孔中对应位置的两支柱(6)中，横梁(7)设置限位销(14)的一端位于上方，避免横梁(7)的脱落；
使用时，机加框零件(1)通过第一定位销(15)和第二定位销(16)定位于相邻两排开孔中间，在机加框零件(1)上放置所述的压板，并在横梁(7)与压板之间放置楔形块(8)，以将机加框零件(1)装夹于热处理夹具上。
2.使用如权利要求1所述的机加框零件热处理控形夹具进行机加框零件装夹的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将机加框零件(1)放置在夹具主体上，利用第一定位销(15)、第二定位销(16)分别与机加框零件(1)的两端的定位孔将机加框零件(1)定位；
2)分别在第一定位销(15)、第二定位销(16)附近的上下两排开孔中对应位置的两支柱(6)中放入横梁(7)，横梁(7)设置有限位销(14)的一端位于上排的支柱(6)中，限位销(14)卡接在支柱(6)的侧壁上，以避免限位销(14)脱落；
3)在第一定位销(15)和第二定位销(16)上安放压板，在压板上放置楔块(8)，楔块(8)位于压板与横梁(7)之间，从而将机加框零件(1)压紧；
4)以步骤3)中相同的方式，在机加框零件(1)中段，上下排支柱(6)位置处的机加框零件(1)上放置压板，在两支柱(6)中放入横梁(7)，再将楔块(8)放置于压板和横梁(7)之间，将机加框零件(1)压紧；
5)将步骤3)和步骤4)中安装好的楔块(8)打紧；
6)重复步骤2)至步骤4)安装其他机加框零件(1)；
7)将所用楔块(8)再次打紧，防止热处理过程中楔块(8)的脱落；
8)将装夹牢固的机加框零件(1)平稳的放入卧式真空炉中，进行热处理。
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