CN113528788A - 一种拨叉表面高频淬火工艺 - Google Patents

一种拨叉表面高频淬火工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及拨叉生产技术领域，具体涉及一种拨叉表面高频淬火工艺，包括以下步骤：S1、将精加工后的汽车拔叉(1)进行清洗，去除表面污物；S2、然后将洗净的汽车拔叉(1)夹持在夹装台上，并移动安装板(4)使外部高频淬火装置的高频淬火感应圈套在汽车拔叉(1)的拔叉脚(13)外，高频淬火感应圈的频率为250KHz，功率为90‑120KW，预加热时间为4‑6秒；本发明通过先预热、再高频淬火、最后回火的方式，能够在拔叉脚处获得更好的淬火质量；通过定位工艺孔、固定杆及定位销的设置，能够通过将定位销插入定位工艺孔的方式实现汽车拔叉的精确定位，进而避免因汽车拔叉位置偏斜而影响高频淬火感应圈的淬火质量。

Description

一种拨叉表面高频淬火工艺
技术领域
本发明涉及拨叉生产技术领域，具体涉及一种拨叉表面高频淬火工艺。
背景技术
目前，高频淬火装置大多采用高频加工热设备，人工控制工件的加热和保温温度，加热后将工件放入水中淬火，该种方法受人为因素影响较多，需要依赖操作人员的经验，导致工件淬火的质量不稳定，淬火区域不足以及产品表面硬度偏低，不能满足质量的需求。随着市场经济的逐步发展，汽车的需要量越来越大众化，汽车市场中的汽车零部件的需求量也日益增涨，在保证汽车产品产量的前提提下，尽可能高的提高汽车零部件的产品质量成为了每一个汽车配件生产企业追求的目标。
如图1所述，现有的汽车拔叉1包括一体成型的拨叉主体11及拨叉轴套15，拨叉主体11前端设置两个拔叉臂12，两个拔叉臂12之间设置有弧形凹槽，其中，实际生产中，一般会对拔叉臂12端部的拔叉脚13进行热处理，现有的热处理方式为整体式热处理及高频感应淬火，整体热处理淬火时应力较大，由于加热时间较长工件可能造成氧化脱碳、晶粒粗大和淬火冷却过程中产生软点、开裂、变形大等难题，而且能耗较大，因此该方法不易采纳，而采用高频加热淬火尽管能耗低，表面硬度高，但是由于零部件的结构特性，拔叉臂12与拔叉脚13的壁厚相差很大，热容差别大，当拔叉臂12靠近拔叉脚13的部分被淬透时，拔叉脚13可能还未被完全加热，因此容易引起硬度梯度较大而出现掉块的问题；而且，由于拨叉类工件的形状不规则，夹装很不方便，不能很好地定位，也导致高频淬火的质量不能得到保证。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种拨叉表面高频淬火工艺，能够有效地解决现有技术中拨叉类工件的形状不规则，夹装很不方便，不能很好地定位，导致高频淬火的质量不能得到保证的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明提供一种拨叉表面高频淬火工艺,包括以下步骤：
S1、将精加工后的汽车拔叉进行清洗，去除表面污物；
S2、然后将洗净的汽车拔叉夹持在夹装台上，并移动安装板使外部高频淬火装置的高频淬火感应圈套在汽车拔叉的拔叉脚外，高频淬火感应圈的频率为250KHz，功率为90-120KW，预加热时间为4-6秒；
S3、将预加热后的汽车拔叉自然降至220-250℃后，再次启动高频淬火装置使得拔叉脚处急速升温，高频淬火感应圈的频率为250KHz，功率为850-900KW，加热时间为1秒，然后在急速加热停止的同时向拔叉脚喷水冷却，冷却条件为40-60℃的5％-10％浓度的淬火液，降温至200-250℃后拆下汽车拔叉；
S4、将高频淬火后汽车拔叉装入回火炉中，130℃-180℃保温 2.5-3 h做回火处理即可；
其中，所述夹装台包括工作台，所述工作台上固定设置有与拨叉轴套匹配的固定轴，所述固定轴右侧的工作台上沿左右方向依次固定设置螺栓及导向柱，所述螺栓及导向柱之间设置有用于压紧拨叉轴套上端的压紧块，所述压紧块上设置有与螺栓对应的第一腰型孔及与导向柱对应的第二腰型孔，位于压紧块与工作台之间的导向柱外套装有张紧弹簧；所述固定轴正前方的工作台上设置有竖直布置的固定杆，所述固定杆上端设置有前后布置的销孔，所述销孔内设置有定位销，所述拔叉主体前端的弧形槽内设置有与定位销匹配的定位工艺孔，所述定位工艺孔位于拔叉主体的对称轴线上。
使用时，通过现将汽车拔叉预加热的方式进行预热调制，能够在保证高频淬火后表面硬度的情况下改善拔叉脚心部的机械性能，进而获得更好的淬火质量；在高频淬火后做回火处理，能够消除拔叉脚淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂，进一步保证淬火质量，同时也能够调整拔叉脚处的硬度、强度、塑性和韧性，使其达到使用的性能要求；
设置固定轴，通过将拨叉轴套套在固定轴外能够实现汽车拔叉的初步定位；设置定位工艺孔、固定杆及定位销，能够通过将定位销插入定位工艺孔的方式实现汽车拔叉的精确定位，进而避免因汽车拔叉位置偏斜而影响高频淬火感应圈的淬火质量；通过压紧块、螺栓及导向柱的设置，能够通过旋转螺栓上端的螺母进而使得压紧块下移并压紧拨叉轴套上端，实现汽车拔叉的夹紧，有利于汽车拔叉的姿态的精确保持，保证后续淬火质量；设置张紧弹簧，能够通过压紧块对螺母提供反向的挤压力，因此能放置螺母的松动，进一步保障汽车拔叉的姿态稳定；又由于定位工艺孔位于拔叉主体的对称轴线上，因此能够确保其两个拔叉脚均朝前方布置，因此，方便后续的两组高频淬火感应圈分别准确套到对应的拔叉脚外，避免两组高频淬火感应圈与对应的拔叉脚之间的距离不一致导致两个拔叉脚的淬火质量不一致，进而保证整体的淬火品质。
进一步地，所述固定轴的高度小于拨叉轴套的高度。通过将固定轴的高度设置成小于拨叉轴套的高度，能够在保证拨叉轴套定位的同时使得压紧块能够压柱拨叉轴套上端两侧，进一步保证夹紧效果。
进一步地，所述工作台内设置有前后贯通的滑槽，所述滑槽内设置有与其滑动配合的安装板，所述安装板上端前部设置有用于安装外部高频淬火装置的安装孔。通过滑槽及安装板的设置，能够将外部高频淬火装置通过安装孔固定在安装板，并利用滑槽实现安装板及外部高频淬火装置前后移动，由于其运动方向始终保持一致，因此能够在保证两组高频淬火感应圈到达淬火位置时能够准确套到对应的拔叉脚外，进而保证高频淬火的质量。
进一步地，所述工作台后侧设置有旋转气缸，所述旋转气缸上端的输出轴上固定设置有凸轮；所述滑槽内设置有固定块，所述固定块与安装板后侧之间通过复位弹簧连接；所述复位弹簧内设置有顶杆，所述顶杆一端与安装板固定连接，所述顶杆另一端穿过固定块延伸至工作台后侧外与凸轮侧面相抵。通过旋转气缸、凸轮、顶杆及弹簧的设置，能够利用旋转气缸地点凸轮旋转，进而通过顶杆与弹簧来实现高频淬火感应圈在一个小范围内前后移动，设定好感应时间及前后移动速度，能够使得拔叉脚处感应受热均匀。
进一步地，所述固定杆上部固定设置有左右水平布置的支撑块，所述支撑块上固定设置有两组套装于拔叉臂处的矩形屏蔽环；所述矩形屏蔽环包括两组上下布置的U形构件，所述U形构件一端之间通过铰接轴铰接，所述U形构件另一端之间通过卡接方式连接。通过矩形屏蔽环的设置，一方面能够对拔叉脚进行初步定位，限制其晃动，提高汽车拔叉夹装的稳定性，另一方面，矩形屏蔽环能够迅速吸收和散发淬火时拔叉臂处的热量，延长该处的淬火时间，避免拔叉臂处淬透而拔叉脚处还未淬透的情况，保证整体的淬火质量，降低过渡区处的硬度梯度，避免出现掉块的问题。
进一步地，所述矩形屏蔽环为紫铜材料制成。
有益效果
本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过先预热、再高频淬火、最后回火的方式，能够在拔叉脚处获得更好的淬火质量；通过定位工艺孔、固定杆及定位销的设置，能够通过将定位销插入定位工艺孔的方式实现汽车拔叉的精确定位，进而避免因汽车拔叉位置偏斜而影响高频淬火感应圈的淬火质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明中待加工汽车拔叉的立体图；
图2为本发明的工艺流程图；
图3为本发明中所使用的夹装台的立体图；
图4为图3中A处的局部放大图；
图5为本发明中所使用的工作台的剖视图。
图中的标号分别代表：1、汽车拔叉；11、拔叉主体；12、拔叉臂；13、拔叉脚；14、过渡区；15、拨叉轴套；16、定位工艺孔；2、工作台；21、固定轴；22、滑槽；23、固定块；24、复位弹簧；3、固定杆；31、支撑块；32、定位销；4、安装板；41、安装孔；42、顶杆；43、凸轮；44、旋转气缸；5、压紧块；51、第一腰型孔；52、螺栓；53、导向柱；54、第二腰型孔；55、张紧弹簧；6、矩形屏蔽环；61、铰接轴。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例：
如图1-图5所示，一种拨叉表面高频淬火工艺,包括以下步骤：
S1、将精加工后的汽车拔叉1进行清洗，去除表面污物；
S2、然后将洗净的汽车拔叉1夹持在夹装台上，并移动安装板4使外部高频淬火装置的高频淬火感应圈套在汽车拔叉1的拔叉脚13外，高频淬火感应圈的频率为250KHz，功率为90-120KW，预加热时间为4-6秒；
S3、将预加热后的汽车拔叉1自然降至220-250℃后，再次启动高频淬火装置使得拔叉脚13处急速升温，高频淬火感应圈的频率为250KHz，功率为850-900KW，加热时间为1秒，然后在急速加热停止的同时向拔叉脚13喷水冷却，冷却条件为40-60℃的5％-10％浓度的淬火液，降温至200-250℃后拆下汽车拔叉1；
S4、将高频淬火后汽车拔叉1装入回火炉中，130℃-180℃保温 2.5-3 h做回火处理即可；
其中，所述夹装台包括工作台2，所述工作台2上固定设置有与拨叉轴套15匹配的固定轴21，所述固定轴21右侧的工作台2上沿左右方向依次固定设置螺栓52及导向柱53，所述螺栓52及导向柱53之间设置有用于压紧拨叉轴套15上端的压紧块5，所述压紧块5上设置有与螺栓52对应的第一腰型孔51及与导向柱53对应的第二腰型孔54，位于压紧块5与工作台2之间的导向柱53外套装有张紧弹簧55；所述固定轴21正前方的工作台2上设置有竖直布置的固定杆3，所述固定杆3上端设置有前后布置的销孔，所述销孔内设置有定位销32，所述拔叉主体11前端的弧形槽内设置有与定位销32匹配的定位工艺孔16，所述定位工艺孔16位于拔叉主体11的对称轴线上。
使用时，通过现将汽车拔叉1预加热的方式进行预热调制，能够在保证高频淬火后表面硬度的情况下改善拔叉脚13心部的机械性能，进而活动更好的淬火质量；在高频淬火后做回火处理，能够消除拔叉脚13淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂，进一步保证淬火质量，同时也能够调整拔叉脚13处的硬度、强度、塑性和韧性，使其达到使用的性能要求；
设置固定轴21，通过将拨叉轴套15套在固定轴21外能够实现汽车拔叉1的初步定位；设置定位工艺孔16、固定杆3及定位销32，能够通过将定位销32插入定位工艺孔16的方式实现汽车拔叉1的精确定位，进而避免因汽车拔叉1位置偏斜而影响高频淬火感应圈的淬火质量；通过压紧块5、螺栓52及导向柱53的设置，能够通过旋转螺栓52上端的螺母进而使得压紧块5下移并压紧拨叉轴套15上端，实现汽车拔叉1的夹紧，有利于汽车拔叉1的姿态的精确保持，保证后续淬火质量；设置张紧弹簧55，能够通过压紧块5对螺母提供反向的挤压力，因此能放置螺母的松动，进一步保障汽车拔叉1的姿态稳定；又由于定位工艺孔16位于拔叉主体11的对称轴线上，因此能够确保其两个拔叉脚13均朝前方布置，因此，方便后续的两组高频淬火感应圈分别准确套到对应的拔叉脚13外，避免两组高频淬火感应圈与对应的拔叉脚13之间的距离不一致导致两个拔叉脚13的淬火质量不一致，进而保证整体的淬火品质。
作为一种可选的方案，所述固定轴21的高度小于拨叉轴套15的高度。通过将固定轴21的高度设置成小于拨叉轴套15的高度，能够在保证拨叉轴套15定位的同时使得压紧块5能够压柱拨叉轴套15上端两侧，进一步保证夹紧效果。
作为一种可选的方案，所述工作台2内设置有前后贯通的滑槽22，所述滑槽22内设置有与其滑动配合的安装板4，所述安装板4上端前部设置有用于安装外部高频淬火装置的安装孔41。通过滑槽22及安装板4的设置，能够将外部高频淬火装置通过安装孔41固定在安装板4，并利用滑槽22实现安装板4及外部高频淬火装置前后移动，由于其运动方向始终保持一致，因此能够在保证两组高频淬火感应圈到达淬火位置时能够准确套到对应的拔叉脚13外，进而保证高频淬火的质量。
作为一种可选的方案，所述工作台2后侧设置有旋转气缸44，所述旋转气缸44上端的输出轴上固定设置有凸轮43；所述滑槽22内设置有固定块23，所述固定块23与安装板4后侧之间通过复位弹簧24连接；所述复位弹簧24内设置有顶杆42，所述顶杆42一端与安装板4固定连接，所述顶杆42另一端穿过固定块23延伸至工作台2后侧外与凸轮43侧面相抵。通过旋转气缸44、凸轮43、顶杆42及弹簧的设置，能够利用旋转气缸44地点凸轮43旋转，进而通过顶杆42与弹簧来实现高频淬火感应圈在一个小范围内前后移动，设定好感应时间及前后移动速度，能够使得拔叉脚13处感应受热均匀。
作为一种可选的方案，所述固定杆3上部固定设置有左右水平布置的支撑块31，所述支撑块31上固定设置有两组套装于拔叉臂12处的矩形屏蔽环6；所述矩形屏蔽环6包括两组上下布置的U形构件，所述U形构件一端之间通过铰接轴61铰接，所述U形构件另一端之间通过卡接方式连接。通过矩形屏蔽环6的设置，一方面能够对拔叉脚13进行初步定位，限制其晃动，提高汽车拔叉1夹装的稳定性，另一方面，矩形屏蔽环6能够迅速吸收和散发淬火时拔叉臂12处的热量，延长该处的淬火时间，避免拔叉臂12处淬透而拔叉脚13处还未淬透的情况，保证整体的淬火质量，降低过渡区14处的硬度梯度，避免出现掉块的问题。
作为一种可选的方案，所述矩形屏蔽环6为紫铜材料制成。
以上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，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种拨叉表面高频淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将精加工后的汽车拔叉(1)进行清洗，去除表面污物；
S2、然后将洗净的汽车拔叉(1)夹持在夹装台上，并移动安装板(4)使外部高频淬火装置的高频淬火感应圈套在汽车拔叉(1)的拔叉脚(13)外，高频淬火感应圈的频率为250KHz，功率为90-120KW，预加热时间为4-6秒；
S3、将预加热后的汽车拔叉(1)自然降至220-250℃后，再次启动高频淬火装置使得拔叉脚(13)处急速升温，高频淬火感应圈的频率为250KHz，功率为850-900KW，加热时间为1秒，然后在急速加热停止的同时向拔叉脚(13)喷水冷却，冷却条件为40-60℃的5％-10％浓度的淬火液，降温至200-250℃后拆下汽车拔叉(1)；
S4、将高频淬火后汽车拔叉(1)装入回火炉中，130℃-180℃保温 2.5-3 h做回火处理即可；
其中，所述夹装台包括工作台(2)，所述工作台(2)上固定设置有与拨叉轴套(15)匹配的固定轴(21)，所述固定轴(21)右侧的工作台(2)上沿左右方向依次固定设置螺栓(52)及导向柱(53)，所述螺栓(52)及导向柱(53)之间设置有用于压紧拨叉轴套(15)上端的压紧块(5)，所述压紧块(5)上设置有与螺栓(52)对应的第一腰型孔(51)及与导向柱(53)对应的第二腰型孔(54)，位于压紧块(5)与工作台(2)之间的导向柱(53)外套装有张紧弹簧(55)；所述固定轴(21)正前方的工作台(2)上设置有竖直布置的固定杆(3)，所述固定杆(3)上端设置有前后布置的销孔，所述销孔内设置有定位销(32)，所述拔叉主体(11)前端的弧形槽内设置有与定位销(32)匹配的定位工艺孔(16)，所述定位工艺孔(16)位于拔叉主体(11)的对称轴线上。
2.根据权利要求2所述的，其特征在于，进一步地，所述固定轴(21)的高度小于拨叉轴套(15)的高度。
3.根据权利要求3所述的，其特征在于，所述工作台(2)内设置有前后贯通的滑槽(22)，所述滑槽(22)内设置有与其滑动配合的安装板(4)，所述安装板(4)上端前部设置有用于安装外部高频淬火装置的安装孔(41)。
4.根据权利要求4所述的，其特征在于，所述工作台(2)后侧设置有旋转气缸(44)，所述旋转气缸(44)上端的输出轴上固定设置有凸轮(43)；所述滑槽(22)内设置有固定块(23)，所述固定块(23)与安装板(4)后侧之间通过复位弹簧(24)连接；所述复位弹簧(24)内设置有顶杆(42)，所述顶杆(42)一端与安装板(4)固定连接，所述顶杆(42)另一端穿过固定块(23)延伸至工作台(2)后侧外与凸轮(43)侧面相抵。
5.根据权利要求5所述的，其特征在于，所述固定杆(3)上部固定设置有左右水平布置的支撑块(31)，所述支撑块(31)上固定设置有两组套装于拔叉臂(12)处的矩形屏蔽环(6)；所述矩形屏蔽环(6)包括两组上下布置的U形构件，所述U形构件一端之间通过铰接轴(61)铰接，所述U形构件另一端之间通过卡接方式连接。
6.根据权利要求6所述的，其特征在于，所述矩形屏蔽环(6)为紫铜材料制成。
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