CN111440928B - 一种模具钢产品热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种模具钢产品热处理工艺，由处理箱、限位装置、风冷装置、雾化装置、进水管和出水管配合完成模具钢产品的热处理；本发明可以解决现有压辊在淬火处理的过程中主要存在的1、压辊表面受到的水雾喷洒不均匀，导致压辊的钢性结构不稳定，影响压辊后期的使用寿命；2、压辊在风冷箱内部进行淬火后自然冷却时间久，且自然风冷无法确保压辊表面冷却速度一致，进一步的影响压辊的结构性能等难题。

Description

一种模具钢产品热处理工艺
技术领域
本发明涉及模具钢加工技术领域，特别涉及一种模具钢产品热处理工艺。
背景技术
模具钢是用来制造冷冲模、热锻模和压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机、电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本，而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外，主要受模具材料和热处理的影响。模具钢可分为热作模具钢、冷作模具钢、塑料模具钢和塑胶模具钢四大类。模具钢的产品有很多，其中压辊是模具钢产品中的一种。
压辊在生产过后需要高温加热并淬火处理，现有压辊在淬火处理的过程中主要存在以下缺陷：1、压辊表面受到的水雾喷洒不均匀，导致压辊的钢性结构不稳定，影响压辊后期的使用寿命；2、压辊在风冷箱内部进行淬火后自然冷却时间久，且自然风冷无法确保压辊表面冷却速度一致，进一步的影响压辊的结构性能。
发明内容
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种模具钢产品热处理工艺，具体的模具钢热处理工艺步骤如下：
S1、压辊固定：将需要热处理的压辊放置在限位装置上；并通过限位装置将压辊的两端进行固定；
S2、压辊周向转动：通过限位装置带动压辊进行周向转动；保持压辊表面后续淬火均匀；
S3、雾化水淬作业：通过雾化装置排除水雾均匀的洒在压辊表面；保证压辊表面的淬火效果；
S4、风冷作业：通过风冷装置促进压辊表面快速散热；
S5、压辊码垛堆叠：将冷却处理完成的压辊取出放置在仓库中堆叠码垛；
上述模具钢热处理工艺S1-S5步骤中的模具钢热处理需要由处理箱、限位装置、风冷装置、雾化装置、进水管和出水管；其中：
处理箱内部的下方侧壁通过滑动配合方式安装有限位装置，处理箱的中部内壁对称设置有风冷装置，位于处理箱内部的顶端内壁安装有雾化装置，所述的进水管安装在处理箱的上端且与雾化装置内部相连通，所述的出水管设置在处理箱的左侧下端外壁且与处理箱下端相导通。
所述的限位装置包括电动滑块、U型滑筐、支撑单元、限位单元、驱动电机、主动轮盘、从动轮盘和传动带；所述的电动滑块对称设置在处理箱的侧壁上，两个所述的U型滑块之间安装有U型滑筐；所述的U型滑筐底端均匀设置有漏水孔；U型滑筐的底端内壁安装支撑单元；位于U型滑筐的内部两端侧壁通过转动连接方式安装有限位单元，所述的驱动电机通过电机座安装在U型滑筐的左端内壁腔体内，驱动电机的输出轴通过联轴器安装有主动轮盘，所述的从动轮盘安装U型滑筐左端内壁安装的限位单元上，所述的主动轮盘和从动轮盘之间通过传动带相连接；将高温加热的压辊放置在支撑单元上，并通过限位单元将压辊的两端限位固定；随后通过驱动电机工作带动上端的压辊进行转动；通过控制压辊均匀转动保证了压辊表面的水雾喷洒均匀，从而保证压辊钢性结构的稳定性能，进一步的保证了压辊后期的使用寿命。
所述的雾化装置包括储水箱、水罩、控水单元和喷水单元；所述的储水箱下端安装有水罩，位于水罩内部设置中端位置安装有控水单元，水罩的下端均匀设置有喷水单元，外接水泵的出水口与进水管相连通；内部的水流通过将控水单元打开并通过喷水单元喷出使其均匀的喷洒在压辊的表面，进而保证了压辊的淬火效果。
所述的限位单元包括驱动轴杆、卡盘、限位气缸、外卡筒、内卡筒、驱动滑块、拉力绳、卡爪和拉力弹簧；所述的卡盘通过轴承安装在U型滑筐的内侧壁，驱动轴杆的一端通过轴承安装在U型滑筐的内侧壁腔体的内壁上且与卡盘的一端内壁相连接；卡盘的外壁安装有限位气缸，所述限位气缸的顶端安装有内卡筒；内卡筒的外壁套有外卡筒；所述的外卡筒内壁沿其轴线方向通过活动连接方式均匀设置有滚珠，所述的卡爪通过销轴安装在外卡筒的内壁；且卡爪与驱动滑块之间通过拉力绳相连接；所述的拉力绳贯穿在外卡筒和内卡筒的内部；且卡爪和外卡筒之间的拉力绳外壁套设有拉力弹簧；通过限位气缸推动外卡筒使得压辊的端头套入在外卡筒内部，并且通过驱动滑块运动带动拉力绳移动通过卡爪的作用将压辊的端头进行包裹式卡紧。
所述的支撑单元包括若干支撑气缸和支撑板；所述的若干支撑气缸的顶端安装有支撑板，所述的支撑板上端均匀设置有弧形凹槽，且支撑板的弧形凹槽内壁均匀设置有矩形切孔；将高温加热的压辊放置在支撑板的上端弧型凹槽内；并通过若干支撑气缸升降调节上端的压辊至合适位置；且在支撑板的弧形凹槽内壁设置有矩形切孔可以避免压辊在升降的过程中发生转动；保证了压辊放置在支撑板上端的稳定性。
所述的风冷装置包括风箱、风动电机、轮盘风扇、调风排和调节螺栓；风箱的内部腔体顶端内壁通过电机座安装有风动电机，风动电机的输出轴通过法兰与轮盘风扇的一端轴头相连接，轮盘风扇的下端轴头通过轴承安装在风箱的内部腔体底端内壁；所述的调风排通过销轴安装在风箱的出风口处，调节螺栓通过螺纹连接方式安装在风箱的下端且连接在调风排的外壁；旋拧调节螺栓调节调风排的方向；当压辊进行淬火过后通过风动电机带动轮盘风扇转动产生风力使得风力通过调风排吹打在压辊表面；使得压辊的表面实现快速的冷却；且通过调风排的调节风力的方向使得压辊表面冷却速度一致；保证压辊的结构性能。
所述的控水单元包括隔水板、控水扇板和支撑弹簧；所述的隔水板上均匀设置有导水孔，位于导水孔内部通过销轴设置有控水扇板，所述的控水扇板下端外壁通过支撑弹簧与隔水板的导水孔内壁相连接；外部水流通过水泵灌入的时候由于内部的压力使得控水扇板张开；通过设置的控水单元控制水液的流动。
所述的喷水单元包括喷水导筒、水扇、T型驱动水盘和限水盘，所述的喷水导筒内部通过轴承安装有T型驱动水盘，T型驱动水盘的外壁安装有水扇，所述的限水盘安装在喷水导筒的下端，且限水盘上通过活动连接方式均匀设置有滚珠，所述的滚珠外壁与T型驱动水盘的下端外壁相配合；水流通过喷水导筒流出时通过水扇的作用带动T型驱动水盘转动与限水盘配合并沿着限水盘上的滚珠空隙喷出，通过带动滚珠转动调节喷出的水雾匀细程度与方向；进一步的保证了对压辊表面的淬火效果。
优选的；所述的处理箱底部上端面为左低右高结构；将处理箱底部上端面设置为左低右高的结构促进了内部压辊进行淬火后残留的水液的排放；保证了处理箱内部的干燥洁净。
优选的；所述控水单元的上端水罩内部腔体内设置有压力球；将控水单元的上端水罩内部设置有压力球提高了水喷射的力度，促进了水液的雾化从而均匀的喷洒在压辊表面保证压辊淬火的效果。
本发明的有益效果在于：
一、本发明将高温加热的压辊放置在支撑单元上，并通过限位单元将压辊的两端限位固定；随后通过驱动电机工作带动上端的压辊进行转动；通过控制压辊均匀转动保证了压辊表面的水雾喷洒均匀，从而保证压辊钢性结构的稳定性能，进一步的保证了压辊后期的使用寿命；
二、本发明水流通过喷水导筒流出时通过水扇的作用带动T型驱动水盘转动与限水盘配合并沿着限水盘上的滚珠空隙喷出，通过带动滚珠转动调节喷出的水雾匀细程度与方向；进一步的保证了对压辊表面的淬火效果；
三、本发明通过旋拧调节螺栓调节调风排的方向；当压辊进行淬火过后通过风动电机带动轮盘风扇转动产生风力使得风力通过调风排吹打在压辊表面；使得压辊的表面实现快速的冷却；且通过调风排的调节风力的方向使得压辊表面冷却速度一致；保证压辊的结构性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明模具钢产品热处理工艺流程图；
图2是本发明处理箱、限位装置、风冷装置、雾化装置、进水管和出水管之间的剖视图；
图3是本发明图2中的A处局部放大图；
图4是本发明图2中的B处局部放大图；
图5是本发明图2中的C处局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1至图5所示，一种模具钢产品热处理工艺，具体的模具钢热处理工艺步骤如下：
S1、压辊固定：将需要热处理的压辊放置在限位装置2上；并通过限位装置2将压辊的两端进行固定；
S2、压辊周向转动：通过限位装置2带动压辊进行周向转动；保持压辊表面后续淬火均匀；
S3、雾化水淬作业：通过雾化装置4排除水雾均匀的洒在压辊表面；保证压辊表面的淬火效果；
S4、风冷作业：通过风冷装置3促进压辊表面快速散热；
S5、压辊码垛堆叠：将冷却处理完成的压辊取出放置在仓库中堆叠码垛；
上述模具钢热处理工艺S1-S5步骤中的模具钢热处理需要由处理箱1、限位装置2、风冷装置3、雾化装置4、进水管5和出水管6；其中：
所述的处理箱1底部上端面为左低右高结构；将处理箱1底部上端面设置为左低右高的结构促进了内部压辊进行淬火后残留的水液的排放；保证了处理箱1内部的干燥洁净；处理箱1内部的下方侧壁通过滑动配合方式安装有限位装置2，处理箱1的中部内壁对称设置有风冷装置3，位于处理箱1内部的顶端内壁安装有雾化装置4，所述的进水管5安装在处理箱1的上端且与雾化装置4内部相连通，所述的出水管6设置在处理箱1的左侧下端外壁且与处理箱1下端相导通。
所述的限位装置2包括电动滑块21、U型滑筐22、支撑单元23、限位单元24、驱动电机25、主动轮盘26、从动轮盘27和传动带28；所述的电动滑块21对称设置在处理箱1的侧壁上，两个所述的U型滑块之间安装有U型滑筐22；所述的U型滑筐22底端均匀设置有漏水孔；U型滑筐22的底端内壁安装支撑单元23；位于U型滑筐22的内部两端侧壁通过转动连接方式安装有限位单元24，所述的驱动电机25通过电机座安装在U型滑筐22的左端内壁腔体内，驱动电机25的输出轴通过联轴器安装有主动轮盘26，所述的从动轮盘27安装U型滑筐22左端内壁安装的限位单元24上，所述的主动轮盘26和从动轮盘27之间通过传动带28相连接；将高温加热的压辊放置在支撑单元23上，并通过限位单元24将压辊的两端限位固定；随后通过驱动电机25工作带动上端的压辊进行转动；通过控制压辊均匀转动保证了压辊表面的水雾喷洒均匀，从而保证压辊钢性结构的稳定性能，进一步的保证了压辊后期的使用寿命。
所述的支撑单元23包括若干支撑气缸231和支撑板232；所述的若干支撑气缸231的顶端安装有支撑板232，所述的支撑板232上端均匀设置有弧形凹槽，且支撑板232的弧形凹槽内壁均匀设置有矩形切孔；将高温加热的压辊放置在支撑板232的上端弧型凹槽内；并通过若干支撑气缸231升降调节上端的压辊至合适位置；且在支撑板232的弧形凹槽内壁设置有矩形切孔可以避免压辊在升降的过程中发生转动；保证了压辊放置在支撑板232上端的稳定性。
所述的限位单元24包括驱动轴杆241、卡盘242、限位气缸243、外卡筒244、内卡筒245、驱动滑块246、拉力绳247、卡爪248和拉力弹簧249；所述的卡盘242通过轴承安装在U型滑筐22的内侧壁，驱动轴杆241的一端通过轴承安装在U型滑筐22的内侧壁腔体的内壁上且与卡盘242的一端内壁相连接；卡盘242的外壁安装有限位气缸243，所述限位气缸243的顶端安装有内卡筒245；内卡筒245的外壁套有外卡筒244；所述的外卡筒244内壁沿其轴线方向通过活动连接方式均匀设置有滚珠，所述的卡爪248通过销轴安装在外卡筒244的内壁；且卡爪248与驱动滑块246之间通过拉力绳247相连接；所述的拉力绳247贯穿在外卡筒244和内卡筒245的内部；且卡爪248和外卡筒244之间的拉力绳247外壁套设有拉力弹簧249；通过限位气缸243推动外卡筒244使得压辊的端头套入在外卡筒244内部，并且通过驱动滑块246运动带动拉力绳247移动通过卡爪248的作用将压辊的端头进行包裹式卡紧。
所述的风冷装置3包括风箱31、风动电机32、轮盘风扇33、调风排34和调节螺栓35；风箱31的内部腔体顶端内壁通过电机座安装有风动电机32，风动电机32的输出轴通过法兰与轮盘风扇33的一端轴头相连接，轮盘风扇33的下端轴头通过轴承安装在风箱31的内部腔体底端内壁；所述的调风排34通过销轴安装在风箱31的出风口处，调节螺栓35通过螺纹连接方式安装在风箱31的下端且连接在调风排34的外壁；旋拧调节螺栓35调节调风排34的方向；当压辊进行淬火过后通过风动电机32带动轮盘风扇33转动产生风力使得风力通过调风排34吹打在压辊表面；使得压辊的表面实现快速的冷却；且通过调风排34的调节风力的方向使得压辊表面冷却速度一致；保证压辊的结构性能。
所述的雾化装置4包括储水箱41、水罩42、控水单元43和喷水单元44；所述的储水箱41下端安装有水罩42，位于水罩42内部设置中端位置安装有控水单元43，水罩42的下端均匀设置有喷水单元44，且位于控水单元43的上端水罩42内部腔体设置有压力球；将控水单元43的上端水罩42内部设置有压力球提高了水喷射的力度，促进了水液的雾化从而均匀的喷洒在压辊表面保证压辊淬火的效果；内部的水流通过将控水单元43打开并通过喷水单元44喷出使其均匀的喷洒在压辊的表面，进而保证了压辊的淬火效果。
所述的控水单元43包括隔水板431、控水扇板432和支撑弹簧433；所述的隔水板431上均匀设置有导水孔，位于导水孔内部通过销轴设置有控水扇板432，所述的控水扇板432下端外壁通过支撑弹簧433与隔水板431的导水孔内壁相连接；外部水流通过水泵灌入的时候由于内部的压力使得控水扇板432张开；通过设置的控水单元43控制水液的流动。
所述的喷水单元44包括喷水导筒441、水扇442、T型驱动水盘443和限水盘444，所述的喷水导筒441内部通过轴承安装有T型驱动水盘443，T型驱动水盘443的外壁安装有水扇442，所述的限水盘444安装在喷水导筒441的下端，且限水盘444上通过活动连接方式均匀设置有滚珠，所述的滚珠外壁与T型驱动水盘443的下端外壁相配合；水流通过喷水导筒441流出时通过水扇442的作用带动T型驱动水盘443转动与限水盘444配合并沿着限水盘444上的滚珠空隙喷出，通过带动滚珠转动调节喷出的水雾匀细程度与方向；进一步的保证了对压辊表面的淬火效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种模具钢产品热处理工艺，其特征在于：具体的模具钢热处理工艺步骤如下：
S1、压辊固定：将需要热处理的压辊放置在限位装置(2)上；并通过限位装置(2)将压辊的两端进行固定；
S2、压辊周向转动：通过限位装置(2)带动压辊进行周向转动；保持压辊表面后续淬火均匀；
S3、雾化水淬作业：通过雾化装置(4)排除水雾均匀的洒在压辊表面；保证压辊表面的淬火效果；
S4、风冷作业：通过风冷装置(3)促进压辊表面快速散热；
S5、压辊码垛堆叠：将冷却处理完成的压辊取出放置在仓库中堆叠码垛；
上述模具钢热处理工艺S1-S5步骤中的模具钢热处理需要由处理箱(1)、限位装置(2)、风冷装置(3)、雾化装置(4)、进水管(5)和出水管(6)；其中：
处理箱(1)内部的下方侧壁通过滑动配合方式安装有限位装置(2)，处理箱(1)的中部内壁对称设置有风冷装置(3)，位于处理箱(1)内部的顶端内壁安装有雾化装置(4)，所述的进水管(5)安装在处理箱(1)的上端且与雾化装置(4)内部相连通，所述的出水管(6)设置在处理箱(1)的左侧下端外壁且与处理箱(1)下端相导通；
所述的限位装置(2)包括电动滑块(21)、U型滑筐(22)、支撑单元(23)、限位单元(24)、驱动电机(25)、主动轮盘(26)、从动轮盘(27)和传动带(28)；所述的电动滑块(21)对称设置在处理箱(1)的侧壁上，两个所述的U型滑块之间安装有U型滑筐(22)；所述的U型滑筐(22)底端均匀设置有漏水孔；U型滑筐(22)的底端内壁安装支撑单元(23)；位于U型滑筐(22)的内部两端侧壁通过转动连接方式安装有限位单元(24)，所述的驱动电机(25)通过电机座安装在U型滑筐(22)的左端内壁腔体内，驱动电机(25)的输出轴通过联轴器安装有主动轮盘(26)，所述的从动轮盘(27)安装U型滑筐(22)左端内壁安装的限位单元(24)上，所述的主动轮盘(26)和从动轮盘(27)之间通过传动带(28)相连接；
所述的雾化装置(4)包括储水箱(41)、水罩(42)、控水单元(43)和喷水单元(44)；所述的储水箱(41)下端安装有水罩(42)，位于水罩(42)内部设置中端位置安装有控水单元(43)，水罩(42)的下端均匀设置有喷水单元(44)；
所述的限位单元(24)包括驱动轴杆(241)、卡盘(242)、限位气缸(243)、外卡筒(244)、内卡筒(245)、驱动滑块(246)、拉力绳(247)、卡爪(248)和拉力弹簧(249)；所述的卡盘(242)通过轴承安装在U型滑筐(22)的内侧壁，驱动轴杆(241)的一端通过轴承安装在U型滑筐(22)的内侧壁腔体的内壁上且与卡盘(242)的一端内壁相连接；卡盘(242)的外壁安装有限位气缸(243)，所述限位气缸(243)的顶端安装有内卡筒(245)；内卡筒(245)的外壁套有外卡筒(244)；所述的外卡筒(244)内壁沿其轴线方向通过活动连接方式均匀设置有滚珠，所述的卡爪(248)通过销轴安装在外卡筒(244)的内壁；且卡爪(248)与驱动滑块(246)之间通过拉力绳(247)相连接；所述的拉力绳(247)贯穿在外卡筒(244)和内卡筒(245)的内部；且卡爪(248)和外卡筒(244)之间的拉力绳(247)外壁套设有拉力弹簧(249)；
所述的喷水单元(44)包括喷水导筒(441)、水扇(442)、T型驱动水盘(443)和限水盘(444)，所述的喷水导筒(441)内部通过轴承安装有T型驱动水盘(443)，T型驱动水盘(443)的外壁安装有水扇(442)，所述的限水盘(444)安装在喷水导筒(441)的下端，且限水盘(444)上通过活动连接方式均匀设置有滚珠，所述的滚珠外壁与T型驱动水盘(443)的下端外壁相配合。
2.根据权利要求1所述的一种模具钢产品热处理工艺，其特征在于：所述的支撑单元(23)包括若干支撑气缸(231)和支撑板(232)；所述的若干支撑气缸(231)的顶端安装有支撑板(232)，所述的支撑板(232)上端均匀设置有弧形凹槽，且支撑板(232)的弧形凹槽内壁均匀设置有矩形切孔。
3.根据权利要求1所述的一种模具钢产品热处理工艺，其特征在于：所述的风冷装置(3)包括风箱(31)、风动电机(32)、轮盘风扇(33)、调风排(34)和调节螺栓(35)；风箱(31)的内部腔体顶端内壁通过电机座安装有风动电机(32)，风动电机(32)的输出轴通过法兰与轮盘风扇(33)的一端轴头相连接，轮盘风扇(33)的下端轴头通过轴承安装在风箱(31)的内部腔体底端内壁；所述的调风排(34)通过销轴安装在风箱(31)的出风口处，调节螺栓(35)通过螺纹连接方式安装在风箱(31)的下端且连接在调风排(34)的外壁。
4.根据权利要求1所述的一种模具钢产品热处理工艺，其特征在于：所述的控水单元(43)包括隔水板(431)、控水扇板(432)和支撑弹簧(433)；所述的隔水板(431)上均匀设置有导水孔，位于导水孔内部通过销轴设置有控水扇板(432)，所述的控水扇板(432)下端外壁通过支撑弹簧(433)与隔水板(431)的导水孔内壁相连接。
5.根据权利要求1所述的一种模具钢产品热处理工艺，其特征在于：所述的所述的处理箱(1)底部上端面为左低右高结构。
6.根据权利要求1所述的一种模具钢产品热处理工艺，其特征在于：所述控水单元(43)的上端水罩(42)内部腔体内设置有压力球。
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