CN110499410A - 热处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热处理设备，涉及机械制造装备技术领域，热处理设备包括机架、上模具、下模具以及淬火液供应装置；沿第一方向，上模具和下模具中的至少一个可移动的安装于机架，上模具和下模具能够相互靠近并将工件夹紧于两者之间，以阻止工件淬火变形；淬火液供应装置用于提供淬火液以浸泡夹紧状态下的工件。缓解了现有技术中的套圈类零件在进行整体热处理时容易变形，进而影响成品质量的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造装备技术领域，具体而言，涉及一种热处理设备。
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，整体热处理成为其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，成品质量难以实现有效控制，而现有技术尚难以解决这一技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热处理设备，以缓解现有技术中的套圈类零件在进行整体热处理时容易变形，进而影响成品质量的技术问题。
本发明提供一种热处理设备，包括机架、上模具、下模具以及淬火液供应装置；
沿第一方向，所述上模具和所述下模具中的至少一个可移动的安装于所述机架，所述上模具和所述下模具能够相互靠近并将工件夹紧于两者之间，以阻止工件淬火变形；所述淬火液供应装置用于提供淬火液以浸泡夹紧状态下的工件。
进一步的，所述热处理设备还包括安装于所述机架上的第一驱动装置和第一导轨，所述第一导轨的长度沿第一方向延伸，所述上模具与所述第一导轨滑动配合，所述第一驱动装置与所述上模具连接并用于驱动所述上模具沿第一方向滑动。
进一步的，所述热处理设备还包括加压装置，所述加压装置安装于所述第一驱动装置和所述上模具之间，并用于调节所述上模具和工件之间压力。
进一步的，所述热处理设备还包括工作台以及安装于所述工作台的第二驱动装置，所述下模具包括与所述第二驱动装置驱动连接的定位芯轴，所述第二驱动装置用于驱动所述定位芯轴沿第一方向移动，所述定位芯轴用于穿过所述工作台以插入工件的内孔。
进一步的，所述下模具还包括淬火盘，所述淬火盘固定安装于所述工作台的顶部，并用于支撑工件的下端面。
进一步的，所述热处理设备还包括安装于所述机架的第二滑轨以及安装于所述第二滑轨的第三驱动装置；
所述第二滑轨的长度沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向成角度设置，所述第三驱动装置与所述工作台连接并用于驱动所述工作台沿第二方向滑动。
进一步的，所述热处理设备还包括下端开口的油罩，所述上模具与所述油罩滑动连接并位于所述油罩的内腔，所述油罩的下端能够与所述工作台抵接，并形成包裹待夹紧工件的密闭空间。
进一步的，所述工作台的上端面设有环绕所述淬火盘的密封层，所述油罩的下端通过所述密封层与所述工作台连接。
进一步的，所述淬火液供应装置包括油池和与油池连通的喷油泵，所述油池安装于所述机架内，所述工作台设有与所述喷油泵连通的进油口和与所述油池连通的回油口。
进一步的，所述淬火液供应装置还包括冷却组件和加热组件，所述冷却组件和所述加热组件均与所述油池连通，并用于调节所述油池内淬火液的温度。
相对于现有技术，本发明提供的热处理设备的有益效果如下：
本发明提供的热处理设备，包括机架、上模具、下模具以及淬火液供应装置，其中，通过设置上模具和下模具中的至少一个可移动的安装于机架，使得两者能够相互靠近和远离；以对工件进行淬火处理为例，在两者相互远离时，便于将工件放置在上模具上，然后，两者相互靠近，即完成对工件的夹紧固定，此时，上模具和下模具与工件容易发生变形的位置抵接；在工件被固定后，淬火液供应装置可以源源不断的提供能够浸泡工件的淬火液，以迅速带走工件的热量，完成工件的淬火工作。
在淬火过程中，上模具和下模具对工件易变形位置的限位，基本能够保证工件保持原来的形状，进而保证工件的尺寸精度，更便于工件的后续加工，成品率更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的热处理设备的正视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的热处理设备的左视结构示意图；
图3为图2的放大图A；
图4为本发明实施例提供的热处理设备在一种工作状态下的俯视结构示意图；
图5为本发明实施例提供的热处理设备在另一种工作状态下的俯视结构示意图。
图标：10－机架；20－上模具；30－第一驱动装置；40－第一导轨；50－加压装置；60－工作台；70－第二驱动装置；80－定位芯轴；90－淬火盘；100－第二滑轨；110－第三驱动装置；120－油罩；130－喷油泵。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2，本实施例提供的热处理设备，包括机架10、上模具20、下模具以及淬火液供应装置，其中，通过设置上模具20和下模具中的至少一个可移动的安装于机架10，使得两者能够相互靠近和远离；以对工件进行淬火处理为例，在两者相互远离时，便于将工件放置在上模具20上，然后，两者相互靠近，即完成对工件的夹紧固定，此时，上模具20和下模具与工件容易发生变形的位置抵接；在工件被固定后，淬火液供应装置可以源源不断的提供能够浸泡工件的淬火液，以迅速带走工件的热量，完成工件的淬火工作。
在淬火过程中，上模具20和下模具对工件易变形位置的限位，基本能够保证工件保持原来的形状，进而保证工件的尺寸精度，更便于工件的后续加工，成品率更高。
值得说明的，本实施例中提到的工件主要为套圈类工件，上模具20和下模具会与套圈类工件易变形的上端面、下端面以及内孔贴合接触，进而保证套圈类工件淬火后的尺寸精度。此外，第一方向优选为竖直方向，在放置工件时，工件放置在上模具20上；或者，第一方向也可以为水平方向或与水平方向成角度的任意一种方向。淬火液可以为水，也可以为油，根据工件所需的热处理工艺而定，而当工件采用空冷淬火时，则不启动淬火液供应装置。最后，本实施例提供的热处理设备同样可以对工件进行除淬火外的其他热处理，此时，只需使用上模具20和下模具完成对工件的夹紧固定即可，不需要再启动淬火液供应装置。
具体的，本实施例还对热处理设备的具体结构做以下详细介绍。
请继续参照图1，本实施例中，热处理设备还包括安装于机架10上的第一驱动装置30和第一导轨40，第一导轨40的长度沿第一方向延伸，上模具20与第一导轨40滑动配合，第一驱动装置30与上模具20连接并用于驱动上模具20沿第一方向滑动。
具体的，第一驱动装置30安装于机架10的顶部，机架10还安装有第一行程开关，第一驱动装置30驱动上模具20上移，直至触发第一行程开关的第一个到位信号时，上模具20和下模具分离，此时工件可以放置在下模具；第一驱动装置30驱动上模具20下移，直至触发第一行程开关的第二个到位信号时，上模具20和下模具夹紧两者之间的工件。
其中，第一驱动装置30优选为油缸，油缸的缸体固定在机架10上，油缸的活塞杆竖直朝下设置。
本实施例中，热处理设备还包括加压装置50，加压装置50安装于第一驱动装置30和上模具20之间，并用于调节上模具20和工件之间压力。
具体的，在上模具20和下模具夹紧工件时，即触发第一行程开关的第二个到位信号时，加压装置50可以继续工作，以减小上模具20和下模具之间的距离，进而完成对工件的进一步夹紧固定，进一步保证对工件易变形位置的限位，淬火后的工件的尺寸精度更高。
其中，加压装置50优选为加压气缸，加压气缸对工件施加的压力可以为恒定力，也可以为脉动压力，可以根据待淬火工件的类型和尺寸来灵活选择。
或者，加压装置50也可以为油缸或推杆电机。
请继续参照图1和图2，本实施例中，热处理设备还包括工作台60以及安装于工作台60的第二驱动装置70，下模具包括与第二驱动装置70驱动连接的定位芯轴80，第二驱动装置70用于驱动定位芯轴80沿第一方向移动，定位芯轴80用于穿过工作台60以插入工件的内孔。
具体的，在需要放置待淬火工件时，第二驱动装置70首先驱动定位芯轴80向上移动至最高高度，此时，待淬火工件放置在下模具时，工件套设在定位芯轴80上。在工件完成淬火后，工件变形进而与定位芯轴80之间的夹紧力变大，此时，第二驱动装置70驱动定位芯轴80下移，以将定位芯轴80脱离工件的内孔，进而便于将淬火后的工件移至后续工序。
值得说明的，在工作台60固定安装于机架10时，第二驱动装置70也可以固定安装于机架10上。
本实施例中，下模具还包括淬火盘90，淬火盘90固定安装于工作台60的顶部，并用于支撑工件的下端面。
具体的，淬火盘90通过螺栓固定在工作台60上，淬火盘90相对于工作台60强度更高，在工件淬火变形时，不会因工件与淬火盘90之间的作用力过大而时淬火盘90变形，进一步保证工件淬火后的尺寸精度。
或者，本实施例也可以设置工作台60与淬火盘90一体成型设置，其整体均由硬度较高的材料制成。
请参照图4和图5，本实施例中，热处理设备还包括安装于机架10的第二滑轨100以及安装于第二滑轨100的第三驱动装置110，第二滑轨100的长度沿第二方向延伸，第二方向与所述第一方向成角度设置，第三驱动装置110与工作台60连接并用于驱动工作台60沿第二方向滑动。
第二方向优选为水平方向，第三驱动装置110可以驱动工作台60整体水平移动，以将淬火盘90偏离出更便于放置工件的位置(不再位于上模具20的正下方)，此时工作台60处于开放的空间内，便于人工将加热到要求温度的工件放置在淬火盘90上。因为是开放的空间，也便于配置用于自动放置工件的机械手或关节机械人，组成全自动的生产线，减少人为的干涉和参与，实现生产的自动化。
具体的，机架10上还安装有用于第三驱动装置110启停的第二行程开关，参照图4，当第二行程开关的第一个到位信号被触发时，第三驱动装置110停止工作，工作台60上的淬火盘90位于上模具20的正下方，此时两者可以相互靠近以完成对工件的夹紧固定；参照图5，给予第三驱动装置110推动工作台60移动的信号，直至第二行程开关的第二个到位信号被触发，第三驱动装置110再次停止工作，此时，工作台60即处于开放空间。
请继续参照图1和图2，本实施例中，热处理设备还包括下端开口的油罩120，上模具20与油罩120滑动连接并位于油罩120的内腔，油罩120的下端能够与工作台60抵接，并形成包裹待夹紧工件的密闭空间。
具体的，上模具20通过模具安装座与加压装置50的驱动端固定连接，油罩120与模具安装座滑动连接，在第一行程开关的第二个到位信号被触发时，油罩120的下端与工作台60抵接，随后，加压装置50驱动上模具20继续下移，模具安装座与油罩120发生相对滑动，即油罩120仍与工作台60保持相对固定，在油罩120与模具安装座滑动连接处保持密封的基础上，即可有效保证油罩120内部空间的封闭。
值得说明的，参照图3，可以设置油罩120上下两端均开口设置，油罩120上端设有第一环形挡边，模具安装座沿其第一方向间隔设有两个第二环形挡边，第一环形挡边限位于两个第二环形挡边之间，两个第二环形挡边之间的距离即为油罩相对模具安装座滑动的最长距离，下方的第二环形挡边避免油罩120在重力作用下脱离模具安装座。
本实施例中，工作台60的上端面设有环绕淬火盘90的密封层，油罩120的下端通过密封层与所述工作台60连接。
具体的，密封层可以为密封条，密封条在工作台60的分布形状与油罩120下端形状相匹配，在第一行程开关的第二个到位信号被触发时，油罩120下端与密封条抵接，保证油罩120和工作台60连接处的密封。
或者，本实施例也可以设置密封层为密封圈。
本实施例中，淬火液供应装置包括油池和与油池连通的喷油泵130，油池安装于机架10内，工作台60设有与喷油泵130连通的进油口和与油池连通的回油口。
具体的，进油口和回油口均设置于工作台60被油罩120封闭的区域内，在加压装置50完成对工件的夹紧后，喷油泵130工作，将油池中的淬火油不断地抽至油罩120形成的密封腔内并完成对工件的浸泡，与此同时，吸收工件热量后的淬火油通过回油口再次流入油池，循环往复，工件时刻处于被指定温度的淬火油浸泡的状态，工件的淬火工作更加高效快速。
值得说明的，本实施例还可以将喷油泵130与一个过滤器串联，以保证进入工件所在密封腔的淬火油的干净，降低淬火油中的杂质对工件造成的影响。
本实施例中，淬火液供应装置还包括冷却组件和加热组件，冷却组件和加热组件均与油池连通，并用于调节油池内淬火液的温度。
具体的，油池内还设有温度传感器，根据待淬火工件所需淬火油的初始温度，温度传感器会将信号传输给控制器，控制器控制冷却组件或加热组件工作，以调节油池内淬火油的温度，直至油池内淬火油温度达到指定温度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种热处理设备，其特征在于，包括机架(10)、上模具(20)、下模具以及淬火液供应装置；
沿第一方向，所述上模具(20)和所述下模具中的至少一个可移动的安装于所述机架(10)，所述上模具(20)和所述下模具能够相互靠近并将工件夹紧于两者之间，以阻止工件淬火变形；所述淬火液供应装置用于提供淬火液以浸泡夹紧状态下的工件。
2.根据权利要求1所述的热处理设备，其特征在于，所述热处理设备还包括安装于所述机架(10)上的第一驱动装置(30)和第一导轨(40)，所述第一导轨(40)的长度沿第一方向延伸，所述上模具(20)与所述第一导轨(40)滑动配合，所述第一驱动装置(30)与所述上模具(20)连接并用于驱动所述上模具(20)沿第一方向滑动。
3.根据权利要求2所述的热处理设备，其特征在于，所述热处理设备还包括加压装置(50)，所述加压装置(50)安装于所述第一驱动装置(30)和所述上模具(20)之间，并用于调节所述上模具(20)和工件之间压力。
4.根据权利要求3所述的热处理设备，其特征在于，所述热处理设备还包括工作台(60)以及安装于所述工作台(60)的第二驱动装置(70)，所述下模具包括与所述第二驱动装置(70)驱动连接的定位芯轴(80)，所述第二驱动装置(70)用于驱动所述定位芯轴(80)沿第一方向移动，所述定位芯轴(80)用于穿过所述工作台(60)以插入工件的内孔。
5.根据权利要求4所述的热处理设备，其特征在于，所述下模具还包括淬火盘(90)，所述淬火盘(90)固定安装于所述工作台(60)的顶部，并用于支撑工件的下端面。
6.根据权利要求5所述的热处理设备，其特征在于，所述热处理设备还包括安装于所述机架(10)的第二滑轨(100)以及安装于所述第二滑轨(100)的第三驱动装置(110)；
所述第二滑轨(100)的长度沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向成角度设置，所述第三驱动装置(110)与所述工作台(60)连接并用于驱动所述工作台(60)沿第二方向滑动。
7.根据权利要求5所述的热处理设备，其特征在于，所述热处理设备还包括下端开口的油罩(120)，所述上模具(20)与所述油罩(120)滑动连接并位于所述油罩(120)的内腔，所述油罩(120)的下端能够与所述工作台(60)抵接，并形成包裹待夹紧工件的密闭空间。
8.根据权利要求7所述的热处理设备，其特征在于，所述工作台(60)的上端面设有环绕所述淬火盘(90)的密封层，所述油罩(120)的下端通过所述密封层与所述工作台(60)连接。
9.根据权利要求4－8任一项所述的热处理设备，其特征在于，所述淬火液供应装置包括油池和与油池连通的喷油泵(130)，所述油池安装于所述机架(10)内，所述工作台(60)设有与所述喷油泵(130)连通的进油口和与所述油池连通的回油口。
10.根据权利要求9所述的热处理设备，其特征在于，所述淬火液供应装置还包括冷却组件和加热组件，所述冷却组件和所述加热组件均与所述油池连通，并用于调节所述油池内淬火液的温度。
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