CN111041159A - 一种用于防热处理翘曲的工装及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于防热处理翘曲的工装及其使用方法，该工装具有框架组合式结构，工装分为装料载体部分，防翘曲压紧部分。装料载体部分由若干方钢在横向、纵向和高向立体连接构成，防翘曲压紧部分由一组分离的横梁和装料载体上的卡台配合组成。通过专用工装的使用，可以巧妙利用杠杆原理在加热前对锻件进行固定，在热处理加热和冷却过程中避免锻件与工装发生相对位移，从而起到对锻件控制翘曲变形的目的。
Description
技术领域
本发明属于金属锻件热处理过程中的使用工装达到控制锻件翘曲变形的技术领域，具体涉及一种用于防热处理翘曲的工装及其使用方法。
背景技术
长薄壁形锻件由于长度较长，锻造后在分模面上下容易形成锻造残余应力，热处理过程中极易产生应力释放而出现锻件翘曲变形。特别是钛合金由于弹性模量小，刚性差，加上导热系数小，加热和冷却时内外热应力大，导致产品易变形，这对装料和冷却的控制增加了难度。
翘曲变形是锻件热处理过程最常出现，也是最急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是:为了防止长薄壁形锻件在热处理过程中发生翘曲变形，设计一种用于防热处理翘曲的工装及其使用方法。
本发明涉及一种用于防热处理翘曲的工装，包括：装料载体部分1、防翘曲压紧部分2和卡台3；其中，
装料载体部分1包括若干方钢，若干方钢在横向、纵向和高向立体连接构成槽型框架；槽型框架用于容置工件；
防翘曲压紧部分2包括若干横梁，横梁通过卡台3可拆卸卡设在槽型框架顶部，防翘曲压紧部分2用于防止工件翘曲。
可选的，卡台3铆焊在槽型框架顶部。
可选的，卡台3和横梁之间插设有楔形块。
可选的，工件和横梁之间插设有楔形块。
可选的，所述工装还包括：限位装置4；
限位装置4设置在槽型框架的4各顶角处，限位装置4用于在多个槽型框架叠放时，限制槽型框架的移动。
可选的，横梁的厚度、强度根据共件的热处理翘曲应力确定。
可选的，槽型框架底部设置有吊装凸起。
本发明第二方面还提供一种用于防热处理翘曲的工装的使用方法，方法采用如上述第一方面提供的工装，所述方法包括：
步骤1：将长薄壁形锻件工件摆放在装料载体部分1内，长薄壁形锻件工件的分模面与装料载体部分1的槽型框架的底平面平行；
步骤2：将横梁卡在装料载体部分1上的卡台3下，将长薄壁形锻件工件初步固定；
步骤3：将卡设有工件的工装入炉加热、出炉冷却。
可选的，步骤2之后，还包括：
使用楔形块将横梁与卡台之间、工件与横梁之间的间隙垫实。
本发明提供的用于防热处理翘曲的工装及其使用方法，针对以往该长薄壁类锻件在没有采取控制翘曲措施，锻件自由状态进行热处理的情况下，锻件热处理后翘曲量大，每次都需要经过校正工序，工作效率低下，且带来巨大成本，对锻件性能也产生不利影响的问题，通过设计使用该工装，锻件在热处理前装炉时，根据锻件形状较薄且长的特点，巧妙使用杠杆原理，在长度方向上分段对锻件进行固定，使其在加热冷却过程中相对工装不能产生变形，通过工装的使用可大大减小热处理加热、冷却过程中的锻件应力释放产生的翘曲，有效解决该类锻件变形问题。该工装设计巧妙，使用简单，吊装方便，易于操作，且可实现双层装料，有效利用炉膛空间，提升效率，节约成本。并且该工装制作费用低廉，易于实现。由于是铆焊而成，易于焊接维修，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明一实例提供的用于防热处理翘曲的工装的结构示意图；
图2为本发明一实例提供的装料载体部分的结构示意图；
图3为本发明一实例提供的防翘曲压紧部分的结构示意图；
附图标记说明：
1—装料载体部分； 2—防翘曲压紧部分； 3—卡台；
4—限位装置。
具体实施方式
图1为本发明一实例提供的用于防热处理翘曲的工装的结构示意图，如图1所示，用于防热处理翘曲的工装具有框架组合式结构，工装包括装料载体部分1，防翘曲压紧部分2和卡台3。
图2为本发明一实例提供的装料载体部分的结构示意图，如图2所示，装料载体部分1由若干方钢在横向、纵向和高向立体连接构成。
图3为本发明一实例提供的防翘曲压紧部分的结构示意图，如图3所示，防翘曲压紧部分2包括一组分离的横梁，横梁通过装料载体部分1上的卡台3固定。
装料载体部分1上的卡台3的连接方式是铆焊连接。
装料载体部分1可以用70mm×40mm和60mm×40mm两种规格的方钢焊接成图1所示，防翘曲压紧部分2的尺寸可以为：40mm×60mm×1290mm，并带有减重孔。
示例性的，工装整体尺寸可以为1920mm×1380mm×340mm。
可选的，卡台3和所述横梁之间、工件和所述横梁之间插设有楔形块。
可选的，多个所述槽型框架可以叠放，以放置更多的工件，工装上还可包括：限位装置4；
所述限位装置4设置在所述槽型框架的4个顶角处，所述限位装置4用于在多个所述槽型框架叠放时，限制所述槽型框架的移动。
示例性的，某钛合金模锻件，材料为Ti-6Al-4V，锻件尺寸：1781mm×315mm×133mm，要求垂直方向翘曲量不超过4mm。该锻件为长薄壁形模锻件，由于该锻件只有分模面单侧有型，锻造后容易在垂直方向翘曲，热处理过程也会产生翘曲，叠加后往往锻件翘曲超过4mm，不符合要求。使用该工装按照所述方法进行装料热处理：
步骤1：将该锻件按长度方向均匀的水平摆放在专用工装的装料载体部分1，锻件底平面与载体底平面平行，一炉可装3件；
步骤2：依次将一组压紧横梁卡在装料载体上的卡台3下方；
步骤3：使用楔铁将压紧横梁与装料载体上的卡台之间的间隙垫实，塞紧；
步骤4：将该锻件与一组压紧横梁接触的每个地方使用楔铁垫实，塞紧；
步骤5：入炉加热、出炉冷却过程中小心吊装，防止楔铁松动；
热处理后锻件划线全部满足翘曲量要求≤4mm。对热处理前、后的锻件翘曲情况进行对比发现，锻件在热处理过程中在垂直方向基本没有产生翘曲，有力的说明了该工装效果非常明显。
本发明提供的用于防热处理翘曲的工装及其使用方法，针对以往该长薄壁类锻件在没有采取控制翘曲措施，锻件自由状态进行热处理的情况下，锻件热处理后翘曲量大，每次都需要经过校正工序，工作效率低下，且带来巨大成本，对锻件性能也产生不利影响的问题，通过设计使用该工装，锻件在热处理前装炉时，根据锻件形状较薄且长的特点，巧妙使用杠杆原理，在长度方向上分段对锻件进行固定，使其在加热冷却过程中相对工装不能产生变形，通过工装的使用可大大减小热处理加热、冷却过程中的锻件应力释放产生的翘曲，有效解决该类锻件变形问题。该工装设计巧妙，使用简单，吊装方便，易于操作，且可实现双层装料，有效利用炉膛空间，提升效率，节约成本。并且该工装制作费用低廉，易于实现。由于是铆焊而成，易于焊接维修，使用寿命长。
Claims (9)
1.一种用于防热处理翘曲的工装，其特征在于，包括：装料载体部分(1)、防翘曲压紧部分(2)和卡台(3)；其中，
所述装料载体部分(1)包括若干方钢，所述若干方钢在横向、纵向和高向立体连接构成槽型框架；所述槽型框架用于容置工件；
所述防翘曲压紧部分(2)包括若干横梁，所述横梁通过所述卡台(3)可拆卸卡设在所述槽型框架顶部，所述防翘曲压紧部分(2)用于防止所述工件翘曲。
2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述卡台(3)铆焊在所述槽型框架顶部。
3.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述卡台(3)和所述横梁之间插设有楔形块。
4.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述工件和所述横梁之间插设有楔形块。
5.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，还包括：限位装置(4)；
所述限位装置(4)设置在所述槽型框架的4个顶角处，所述限位装置(4)用于在多个所述槽型框架叠放时，限制所述槽型框架的移动。
6.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述横梁的厚度、强度根据共件的热处理翘曲应力确定。
7.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述槽型框架底部设置有吊装凸起。
8.一种用于防热处理翘曲的工装的使用方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-7中任一项所述工装，所述方法包括：
步骤1：将长薄壁形锻件工件摆放在装料载体部分(1)内，长薄壁形锻件工件的分模面与装料载体部分(1)的槽型框架的底平面平行；
步骤2：将所述横梁卡在所述装料载体部分(1)上的卡台(3)下，将所述长薄壁形锻件工件初步固定；
步骤3：将卡设有工件的工装入炉加热、出炉冷却。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤2之后，还包括：
使用楔形块将所述横梁与所述卡台之间、所述工件与所述横梁之间的间隙垫实。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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