CN112011681B - 一种用于降低活塞环淬火时形变率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于降低活塞环淬火时形变率的方法，用于解决活塞环在淬火时容易变形的问题。该方法先将活塞环放置在整料单元上进行整料，使得各活塞环的中心位于同一中心线上，然后采用夹紧单元对各个活塞环进行夹紧使得各个活塞环紧密贴靠在一起，然后通过铁丝对各个活塞环进行捆扎，将夹紧单元松开，从整料单元上取下已经捆扎好的活塞环将其送到加热炉中进行加热处理，加热处理后将其放到淬火液中进行淬火处理。此方法可以很好的减少活塞环在淬火时变形的问题，提高活塞环的合格率。

Description

一种用于降低活塞环淬火时形变率的方法

技术领域

本发明涉及活塞环加工设备领域，具体涉及一种用于降低活塞环淬火时形变率的方法。

背景技术

活塞环在加工过程中需要对其进行淬火处理来提高其强度，淬火处理就是将活塞环放入淬火炉内进行淬火，然后再放到淬火液内进行冷处理。由于活塞环为厚度较小的环形片组成，在淬火处理时容易发生形变，然而活塞环不仅需要保证其端面的翘曲度在较小的范围，上下端面的平行度也需要在较小的范围。单片活塞环在进行淬火时很容易发生变形，导致淬火后出来的活塞环的合格率低，因此有必要提供一种降低活塞环在淬火处理时的形变率的方法。

发明内容

为降低活塞环在淬火处理时的形变率，本发明提供一种用于降低活塞环淬火时形变率的方法。

本发明采取的技术方案具体如下。

将活塞环放置在整料单元上进行整料，使得各活塞环的中心位于同一中心线上，然后采用夹紧单元对各个活塞环进行夹紧使得各个活塞环紧密贴靠在一起，然后通过铁丝对各个活塞环进行捆扎，将夹紧单元松开，从整料单元上取下已经捆扎好的活塞环将其送到加热炉中进行加热处理，加热处理后将其放到淬火液中进行淬火处理。

优选地，其特征在于：在夹紧单元夹紧活塞环之前，在两最外端的活塞环外侧布置有保护环，保护环和活塞环的内外径尺寸保持一致。

优选地，其特征在于：采用截面为V型水平布置的V型件对活塞环进行整料。

优选地，其特征在于：采用固定安装的A板块和活动装配的B板块对活塞环进行夹紧，先在B板块的旁侧布置一个保护环，然后布设各个活塞环进行整料，然后布设另一个保护环，将B板块插设在安装杆的悬伸端，使得B板块的两端抵靠在保护环的环身上，调节B板块向靠近A板块一侧移动实现对活塞环的夹紧。

优选地，其特征在于：在安装杆的端部安装活动螺母件，通过移动活动螺母件抵靠B板块移动压紧活塞环。

优选地，其特征在于：通过在活塞环内壁的内侧布置各个槽型件，使得槽型件与活塞环的内壁组成一个对铁丝进行导通的通道，将铁丝弯折成U型，将铁丝的一端从导通通道内穿过，然后将铁丝的两端拧紧实现对活塞环的可靠捆扎。

优选地，其特征在于：在活塞环从整料单元下卸载前将槽型件向靠近安装杆一侧移动。

优选地，其特征在于：通过转动活动螺母件调节夹紧单元夹紧、松开的过程实现调节槽型件抵靠环形件内壁和向安装杆侧回缩的联动调节。

优选地，其特征在于：通过支撑杆将槽型件活动安装在安装杆上，通过将安装杆设置成空心杆体，空心杆体内设置活动安装的调节杆，调节杆上设置有齿面段，安装杆与装配杆铰接连接的端部设置扇齿部，将扇齿部和齿面段相啮合连接，通过调节活动螺母件的移动带动调节杆移动实现槽型件沿活塞环径向方向的移动调节。

优选地，其特征在于：铁丝沿活塞环的周向间隔捆扎三道，然后将三道铁丝的端部捆扎在一起。

优选地，其特征在于：热处理的温度为900～950℃。

优选地，其特征在于：热处理的温度为920℃。

本发明的有益效果是：将活塞环在整料单元上整齐的布料后通过夹紧单元，使得整料单元上的各活塞环之间相互紧密贴靠，各活塞环近似为圆柱体进行淬火，最大限度的减少了个活塞环端面的变形量。通过铁丝将各活塞环夹紧，相比较直接使用夹具进行淬火，不占用多余空间，方便后续的时效处理等热处理工艺。

附图说明

图1为本发明用于降低活塞环淬火时形变率的辅具的轴测图；

图2为图1中未显示活塞环的轴测图；

图3为图1中导送单元的剖视图。

图中附图标记为：整料单元200、夹紧单元300、支撑部210、A夹紧部310、B夹紧部320、调紧组件330、安装杆331、活动螺母件332、A板块311、B板块321、B插口322、导送单元400、导送部410、导送槽411、导送架420、支撑杆421、调节杆423、扇齿部422、齿面段424、连接杆段425、活动杆段426、活塞环10、保护环20、槽型件412、铁丝30、扳手40、底座500。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

活塞环是内燃机中关键零件之一，起到保持密封和导热等作用，并且活塞环工作环境恶劣需要一定的强度。因此，活塞环需要进行热处理提升其使用性能，并且要保证活塞环端面的精度。单个活塞环进行热处理时因为活塞环厚度较小很容易发生翘曲，所以本发明采用将多个活塞环叠加一起进行热处理，其结构如下。

如图1所示，包括底座，底座上设置有整料单元200和夹紧单元300，所述的整料单元200用于使得各活塞环10的中心线为同一直线，所述的夹紧单元300施加f方向的压紧力，使得整料单元200上的各活塞环10之间相互紧密贴靠，f方向与活塞环10的中心线相平行。

此装置整体的实施方式是先通过整料单元200将各活塞环整齐的支撑定位，再通过夹紧单元300将各活塞环夹紧，使得各活塞环紧密贴靠在淬火时类似整个空心圆柱体在进行淬火，因为各活塞环的端面紧密贴靠，最大程度的减少了各活塞环端面因为热处理而发生的翘曲。

将活塞环整齐的支撑和夹紧的结构如下。

所述的活塞环10在整料单元200上立状布置，活塞环10的中心线为水平线。

整料单元200包括两水平相互平行布置的支撑部210，支撑部210的长度方向与活塞环10的中心线方向相一致，活塞环10被两支撑部210支撑整料。

整料单元200由水平布置的截面为V型的V型件构成，V型件的夹口竖直向上布置，V型件上的两板面分别构成两支撑部210。

夹紧单元300包括位于整料单元200两端分别设置的A夹紧部310、B夹紧部320和对A、B夹紧部320之间的间距进行调整的调紧组件330。

A夹紧部310固定装配在底座上，B夹紧部320活动/可拆卸式装配在底座上。

调紧组件330包括位于V型件上侧的安装杆331，安装杆331的杆长方向与中心线的长度方向相一致，安装杆331与B夹紧部320相对应的端部设置有螺纹段，螺纹段上设置有与其相配合的活动螺母件332，转动活动螺母件332抵靠外侧的B夹紧部320向靠近A夹紧部310的一侧移动夹紧A、B夹紧部之间的活塞环10。

A夹紧部310为底座上立状固定安装的A板块311构成，安装杆331的一端固定安装在A板块311上，安装杆331的另一端悬伸状布置，B夹紧部320为B板块321构成，B板块321上由其边部向中心处开设有B插口322，B插口322的宽度与安装杆331的外径相一致。

上述结构的具体实施方式如下。如图1和2所示，各活塞环在由V型件构成的整料单元200上布料，V型的面可以很好的将各环形件整齐的排列在一起，因为活塞环的外环面本身精度很高，排列一起的各活塞环基本上呈圆柱体一样平躺在整料单元200上。为了将各活塞环夹紧，先拧紧活动螺母件332，因为活动螺母件332在安装杆331上，活动螺母件332通过与安装杆331上的螺纹配合实现向活塞环移动，而安装杆331固定安装在A板块311上，各活塞环也抵靠在A板块311上，A板块311固定安装在机架上，所以，各活塞环、安装杆331和A板块311不动，活动螺母件332带动B板块321向活塞环移动，对活塞环施加f方向的压紧力，使得各活塞环相互紧密贴靠。

其中B板块321设置有由其边部向中心处开设有B插口322，方便拆卸B板块321，而不需要拆卸螺母。

将活塞环紧固一起后通过铁丝捆扎紧密贴靠的各活塞环。其具体结构如下。

还包括用于对捆扎活塞环10用铁丝30进行导送的导送单元400。

导送单元400包括导送部410和导送架420，导送部410上具有用于对铁丝30进行导送的导送槽411，导送槽411的槽长方向与安装杆331的杆长方向一致，导送部410沿活塞环10的径向活动安装，导送槽411的槽口指向活塞环10内壁。

导送部410沿着活塞环10的周向间隔设置。

导送架420包括沿安装杆331长度方向间隔布置的导送架420组件，导送架420组件包括沿安装杆331周向间隔布置的各个支撑杆421，支撑杆421的一端与安装杆331铰接连接，支撑杆421的另一端与导送部410铰接连接，调节各个支撑杆421转动实现导送部410与安装杆331之间间距的调节。

支撑杆421与安装杆331相连接的端部设置有扇齿部422，安装杆331为空心杆体，安装杆331内滑动装配有调节杆423，调节杆423的杆身上设置有齿面段424，齿面段424分别与扇齿部422相啮合配合连接，调节杆423的端部与活动螺母件332转动配合连接。

支撑杆421包括连接杆段425和活动杆段426，活动杆段426沿支撑杆421的长度方向通过弹簧浮动安装在连接杆段425上。

导送部410为截面为U型或V型的槽型件412构成。

导送部410设置有三个。

采用扳手40转动活动螺母件332，底座包括左、右支座，左、右支座上设置用于放置扳手40的置物处。

上述结构具体的实现方式如下。在上述拧紧螺母件332将各活塞环紧密贴靠的同时，螺母件332移动带动滚动轴承移动滚动轴承带动调节杆423移动，调节杆423的杆身上设置有齿面段424，齿面段424移动带动与之啮合的扇齿部422转动，扇齿部422固定安装在支撑杆421上，支撑杆421通过扇齿部422轴心上设置的转轴与套设在调节杆423上的安装杆331铰接，支撑杆421还与导送部410铰接，如图3所示，安装杆331、两个支撑杆421和导送部410构成了平行四连杆机构，调节杆423驱动两个支撑杆421转动带动导送部410上下移动，以调节导送部410与活塞环内径之间的间距。当螺母件332拧紧时，导送部恰好移动至与活塞环的内壁相贴合，此时将铁丝沿导送部410设置的U型或V型的槽型件412将铁丝穿进去，可以很好对铁丝将要拧紧的位置进行定位，优选的导送部410设置有三个，将3道铁丝均匀的进行定位，有利于拧紧时，活塞环均匀的受力。当进行拆卸时，将螺母件332如图1所示往右移动，螺母件332带动调节杆423向右移动，调节杆423带动上述的平行四连杆机构将导送部往左移动，向安装杆331靠拢，相应的在A板块311上设置有避开支撑杆421的槽。导送部向安装杆331靠拢后，不仅可以方便拆卸活塞环，也有利于活塞环上料时不容易碰到导送部。

支撑杆421通过弹簧实现可伸缩，可以有效的避免各活塞环累计误差导致螺母件332行程不一致，从而导致导送部410无法与活塞环的内径相贴合。

上述用于降低活塞环淬火时形变率的辅具的工作过程如下。

如图1-3所示，将活塞环10放置在整料单元200上进行整料，使得各活塞环10的中心位于同一中心线上，然后采用夹紧单元300对各个活塞环10进行夹紧使得各个活塞环10紧密贴靠在一起，然后通过铁丝30对各个活塞环10进行捆扎，将夹紧单元300松开，从整料单元200上取下已经捆扎好的活塞环10将其送到加热炉中进行加淬火，加淬火后将其放到淬火液中进行淬火处理。

在夹紧单元300夹紧活塞环10之前，在两最外端的活塞环10外侧布置有保护环20，保护环20和活塞环10的内外径尺寸保持一致。

保护环20可以有效的保护两端的活塞环端面的翘曲度，使其不易变形，同时保护铁丝在拧紧的过程中不会伤害活塞环。当然，保护环的端面精度至少与活塞环的端面精度一致。

采用截面为V型水平布置的V型件对活塞环10进行整料。

采用固定安装的A板块311和活动装配的B板块321对活塞环10进行夹紧，先在B板块321的旁侧布置一个保护环20，然后布设各个活塞环10进行整料，然后布设另一个保护环20，将B板块321插设在安装杆331的悬伸端，使得B板块321的两端抵靠在保护环的环身上，调节B板块321向靠近A板块311一侧移动实现对活塞环10的夹紧。

在安装杆331的端部安装活动螺母件332，通过移动活动螺母件332抵靠B板块321移动压紧活塞环10。

将各活塞环压紧后虽然可以直接放入淬火机构中进行淬火，但是在进行大批量的对活塞环进行淬火时，首先夹具的体积较大，占用淬火机构的容量，其次，夹紧本身会吸收一部分热量，消耗能量，第三，活塞环淬火后后续要进行时效处理，如果进行大批量生产时需要很多类似的夹具，最后使用夹具将活塞环各种热处理完成后，还是要将各活塞环进行拆卸捆扎。所以本发明采用将捆扎完的活塞环进行热处理，相比较和夹具一起热处理，此方法节约能源，一次热处理的零件多，提高热处理效率。

通过在活塞环10内壁的内侧布置各个槽型件412，使得槽型件412与活塞环10的内壁组成一个对铁丝30进行导通的通道，将铁丝30弯折成U型，将铁丝30的一端从导通通道内穿过，然后将铁丝30的两端拧紧实现对活塞环10的可靠捆扎。

如图1-3所示，设置3个等间距的导送部410导送铁丝，然后拧紧铁丝可以使各活塞环10均匀的受力，当然可以手动的定位但是相对不能准确的定位。

在活塞环10从整料单元200卸载前将槽型件412向靠近安装杆331一侧移动。

通过转动活动螺母件332调节夹紧单元300夹紧、松开的过程实现调节槽型件412抵靠环形件内壁和向安装杆331侧回缩的联动调节。这种联动的调节槽型件412将铁丝准确的定位，结构巧妙，没有多余的动作。

通过支撑杆421将槽型件412活动安装在安装杆331上，通过将安装杆331设置成空心杆体，空心杆体内设置活动安装的调节杆423，调节杆423上设置有齿面段424，安装杆331与装配杆铰接连接的端部设置扇齿部422，将扇齿部422和齿面段424相啮合连接，通过调节活动螺母件332的移动带动调节杆423移动实现槽型件412沿活塞环10径向方向的移动调节。

通过导送部定位铁丝，将U形的铁丝穿进导送部，当将通过铁丝拧紧固定的活塞环取出时，将导送部收回，避让活塞环。

铁丝30沿活塞环10的周向间隔捆扎三道，然后将三道铁丝的端部捆扎在一起。三道铁丝的端部捆扎一起后相当于一个把手，可以很方便的通过把手移动活塞环。

活塞环的淬火温度控制在900～950℃的范围内，最佳的淬火温度为920℃。

Claims (6)

1.一种用于降低活塞环淬火时形变率的方法，其特征在于：将活塞环放置在整料单元上进行整料，使得各活塞环的中心位于同一中心线上，然后采用夹紧单元对各个活塞环进行夹紧使得各个活塞环紧密贴靠在一起，然后通过铁丝对各个活塞环进行捆扎，将夹紧单元松开，从整料单元上取下已经捆扎好的活塞环将其送到加热炉中进行加热处理，加热处理后将其放到淬火液中进行淬火处理；

在夹紧单元夹紧活塞环之前，在两最外端的活塞环外侧布置有保护环，保护环和活塞环的内外径尺寸保持一致；

采用固定安装的A板块和活动装配的B板块对活塞环进行夹紧，先在B板块的旁侧布置一个保护环，然后布设各个活塞环进行整料，然后布设另一个保护环，将B板块插设在安装杆的悬伸端，使得B板块的两端抵靠在保护环的环身上，调节B板块向靠近A板块一侧移动实现对活塞环的夹紧；

通过在活塞环内壁的内侧布置各个槽型件，使得槽型件与活塞环的内壁组成一个对铁丝进行导通的通道，将铁丝弯折成U型，将铁丝的一端从导通通道内穿过，然后将铁丝的两端拧紧实现对活塞环的可靠捆扎；

在活塞环从整料单元下卸载前将槽型件向靠近安装杆一侧移动；

通过转动活动螺母件调节夹紧单元夹紧、松开的过程实现调节槽型件抵靠环形件内壁和向安装杆侧回缩的联动调节；

通过支撑杆将槽型件活动安装在安装杆上，通过将安装杆设置成空心杆体，空心杆体内设置活动安装的调节杆，调节杆上设置有齿面段，安装杆与装配杆铰接连接的端部设置扇齿部，将扇齿部和齿面段相啮合连接，通过调节活动螺母件的移动带动调节杆移动实现槽型件沿活塞环径向方向的移动调节。

2.根据权利要求1所述的用于降低活塞环淬火时形变率的方法，其特征在于：采用截面为V型水平布置的V型件对活塞环进行整料。

3.根据权利要求2所述的用于降低活塞环淬火时形变率的方法，其特征在于：在安装杆的端部安装活动螺母件，通过移动活动螺母件抵靠B板块移动压紧活塞环。

4.根据权利要求3所述的用于降低活塞环淬火时形变率的方法，其特征在于：铁丝沿活塞环的周向间隔捆扎三道，然后将三道铁丝的端部捆扎在一起。

5.根据权利要求4所述的用于降低活塞环淬火时形变率的方法，其特征在于：热处理的温度为900～950℃。

6.根据权利要求5所述的用于降低活塞环淬火时形变率的方法，其特征在于：热处理的温度为920℃。

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