CN202390489U

CN202390489U - 用于模具钢板坯的喷水淬火装置

Info

Publication number: CN202390489U
Application number: CN2011205462422U
Authority: CN
Inventors: 郑建方; 宛农; 陈辉; 陈雨飞
Original assignee: HUBEI RISHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUBEI RISHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2021-12-23

Abstract

本实用新型提供一种用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其包括：上层喷水装置，用于向模具钢板坯的上表面喷水；下层喷水装置，用于向模具钢板坯的下表面喷水；支架，位于所述上层喷水装置和所述下层喷水装置中间，用于支撑模具钢板坯。本实用新型可以明显改善现有水冷工艺的淬火质量。在处理较厚板坯时，能有效减小热处理时的边角效应及表面和中心硬度差。对较薄板坯，可以通过控制上下两侧冷却速度，减小板坯弯曲程度。可见，本实用新型可以明显提高模具钢板坯的淬火质量，并且省去淬火油的成本，节能环保，操作简单。

Description

用于模具钢板坯的喷水淬火装置

技术领域

本实用新型涉及一种喷水装置，尤其涉及一种用于模具钢板坯的喷水淬火装置。

背景技术

目前塑料模具钢板坯的热处理工艺还有诸多缺陷，例如，对于空冷板坯热处理工艺，常出现硬度不足和淬不透现象。通常情况下，硬度不足的板坯可以重新淬火，但成本大增，生产效率降低。对于水冷工艺，板坯的边角处冷却速度极快，表面中部冷却稍慢，导致淬火硬度不均匀，边角部位产生很大的内应力，易造成开裂现象；若以油作为淬火介质，冷却速度则较为缓慢，生产能力较低，且淬火油会有部分蒸发甚至燃烧，产生淬火油烟，对空气造成污染，另外，淬火油的损耗也增加了生产成本。模具板坯吊出淬火电炉时，用铁链吊住板坯的两端运送到淬火位置。若用普通的浸液淬冷，起吊方式和板坯两面的冷却不均匀，会造成板坯的强烈弯曲，对于100mm以下的板坯尤为明显。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于模具钢板坯的喷水淬火装置，以解决现有淬火技术中的水冷工艺存在的淬火不均匀等问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供的用于模具钢板坯的喷水淬火装置包括：上层喷水装置，用于向模具钢板坯的上表面喷水；下层喷水装置，用于向模具钢板坯的下表面喷水；支架，位于所述上层喷水装置和所述下层喷水装置中间，用于支撑模具钢板坯。

根据上述用于模具钢板坯的喷水淬火装置的一种优选实施方式，其中，所述上层喷水装置包括：喷水架；第一水喷头，用于向模具钢板坯的上表面喷水；第一进水管，设于所述喷水架上，用于输入水流；第一配水管，与所述第一进水管连接，设于所述喷水架上，且所述第一水喷头设于所述配水管上以获取由所述第一配水管配送的水流。

根据上述用于模具钢板坯的喷水淬火装置的一种优选实施方式，其中，所述下层喷水装置包括：第二水喷头，用于向模具钢板坯的下表面喷水；第二进水管，用于输入水流；第二配水管，与所述第二进水管连接，且所述第二水喷头设于所述第二配水管上以获取由所述第二配水管配送的水流。

根据上述用于模具钢板坯的喷水淬火装置的一种优选实施方式，其中，所述喷水架包括：两立柱；转动轴，水平设置，且可转动地设于所述两立柱上部；短杆，所述短杆的一端固设于所述转动轴上，所述第一配水管水平地设于所述短杆的另一端，且所述第一配水管与所述短杆垂直连接。

根据上述用于模具钢板坯的喷水淬火装置的一种优选实施方式，其中，所述支架呈矩形框结构，且所述支架上方设有滚子支座，所述滚子支座上设有承载并便于移动模具钢板坯的滚子。

根据上述用于模具钢板坯的喷水淬火装置的一种优选实施方式，其中，还包括：主轴，设于所述支架下方，所述支架以所述主轴为支点摆动；主轴座，用于承载所述主轴，所述主轴的两端可转动地设于所述主轴座上。

根据上述用于模具钢板坯的喷水淬火装置的一种优选实施方式，其中，还包括：杠杆，所述杠杆的一端铰接于所述支架的一端，以便于驱动所述支架围绕所述主轴转动；杠杆支座，铰接于所述杠杆上，用于为所述杠杆提供支点。

根据上述用于模具钢板坯的喷水淬火装置的一种优选实施方式，其中，所述支架的两端设有挡板以防止模具钢板坯在所述滚子上移动时滑落。

根据上述用于模具钢板坯的喷水淬火装置的一种优选实施方式，其中，所述支架两端的下方设有用于支撑所述支架的角柱，且所述角柱的高度小于所述支架下表面的高度。

根据上述用于模具钢板坯的喷水淬火装置的一种优选实施方式，其中，所述转动轴的端部设有手柄以便于驱动所述转动轴转动。

本实用新型具有上层喷水装置和下层喷水装置，可以对处于中间支架上的模具钢板坯的上下表面同时喷水，使得模具钢板坯的各个部位在淬火时冷却速度一致，硬度均匀，改善现有水冷工艺的淬火质量。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的结构示意图。

图2示出了使用本实用新型淬火时的一个效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1示意性的示出了本实用新型优选实施例的结构，如图所示，本优选实施例包括用于向模具钢板坯的上表面喷水的上层喷水装置、用于向模具钢板坯的下表面喷水的下层喷水装置和支架3(用于载置钢板坯的床体)，支架3位于上层喷水装置的第一水喷头15和下层喷水装置的第二水喷头65中间，用于支撑模具钢板坯4。

在本优选实施例中，上层喷水装置包括喷水架、多个第一水喷头15、用于输入水流的第一进水管12、用于向多个第一水喷头15分配水流的第一配水管14。进一步地，本优选实施例的喷水架包括两立柱2、转动轴11、短杆13。两立柱2呈直立的柱状。转动轴11水平设置，且可转动地设于两立柱2的上部。短杆13为多个，其一端固设于转动轴11上，第一配水管14则水平地设于短杆13的另一端，且第一配水管14与短杆13垂直连接。第一进水管12架设于转动轴11上，且其端部与第一配水管14连接。第一水喷头15在喷水淬火时，位于模具钢板坯4的上方高处，用于向模具钢板坯4的上表面喷水。转动轴11的作用在于，当欲从高处将模具钢板坯4放置于支架3上时，为避免第一水喷头15阻挡，可以驱动转动轴11转动，进而带动第一水喷头15、第一配水管14处于一个竖直面内(上层喷水装置翻转至直立位置)。为了便于驱动转动轴11转动，转动轴11的端部设有手柄16，扳动手柄16即可便捷地驱动转动轴11。

在本优选实施例中，下层喷水装置包括：第二水喷头65、第二进水管62、第二配水管64。其中，第二水喷头65用于向模具钢板坯4的下表面喷水。第二进水管62用于输入水流。第二配水管64与第二进水管62连接，第二水喷头65设于第二配水管64上以获取由第二配水管64配送的水流。下层喷水装置与上述上层喷水装置的区别在于，其没有设置喷水架，而是设于地面上，当然，第二配水管64也可以设于一喷水架上，或者悬挂于支架3下方。另外，第一进水管12、第二进水管62可以连接于同一跟总进水管来供应冷却水(也可以是其他冷却液)。

为了便于支架3上的模具钢板坯4移动，本优选实施例的支架3呈矩形框结构，支架3上方设有滚子支座34，滚子支座33上设有承载并便于移动模具钢板坯4的滚子33。

为进一步提高模具钢板坯4的淬火质量，使第一水喷头15、第二水喷头65的喷水更均匀，本优选实施例还包括主轴35和主轴座36，于支架3下侧固定连接有一支撑块30上，主轴35固定连接在支撑块30的下方。主轴座36用于承载主轴35(进而承载整个支架及其上板坯的全部重量或者部分重量)，且主轴35的两端可转动地承载于主轴座36上，这样支架3可以围绕主轴35摆动(即以主轴35为支点摆动)，进而使模具钢板坯4在滚子33上滑动。之所以采用支撑体30，是为保证下方喷头65到板坯有700mm左右的距离，使整个床体(支架3)具有一定的高度，另外增加支撑体30，还能加强床体的刚性，减小变形。

为了更轻便地驱动支架3围绕主轴35摆动，本优选实施例还包括杠杆5和杠杆支座51。杠杆5的一端通过销轴39铰接于支架3的一端的耳座38。杠杆支座51为一柱状结构，其上端铰接于杠杆5上，用于为杠杆5提供支点。

为了防止模具钢板坯4从滚子33上滑落，本优选实施例的支架3上表面的两端设有挡板31、32，这样可以为模具钢板坯4提供限位，防止模具钢板坯4滑落。

为了限定支架3围绕主轴35摆动的幅度以及增加支架3的稳定性，在本优选实施例中，支架3两端的下方设有用于支撑支架3的角柱37，且角柱37的高度(即角柱37的端面距离地面的高度)要小于支架3的下表面所处的高度，否则支架3无法摆动。(若是主轴直接设置于支架3的下表面、没有图1中的支撑块30时，则角柱37的高度要低于主轴35的上端面(支架3的下表面)距离地面的高度，否则，支架3无法摆动；若是支架下面设置有支撑块30，主轴35直接设置于支撑块30的下表面时，则角柱37的高度要低于支撑块30的上端面(依然是支架3的下表面)距离地面的高度，否则，支架3无法摆动)。实际生产中，角柱37的高度要保证整个床体即支架3的最大倾角为10度左右，保证板坯可以滑动，但又不会滑动太快。

在应用本优选实施例淬火时，将水源与第一进水管12、第二进水管62连接，转动手柄16，使转动轴11驱动短杆13位于竖直状态，将模具钢板坯4从高处吊至滚子33上，接着转动手柄，使短杆13处于水平，然后第一水喷头15、第二水喷头65开始向模具钢板坯4喷水，喷水过程中，可以操纵杠杆5，使支架3摆动，从而驱动模具钢板坯4在滚子33上移动，以实现更加均匀的喷水，保证板坯冷却均匀。

图2示出了用扬程50m的自来水泵以流量50立方米/小时的流量晶总进水管道(直径55mm，壁厚2.5mm)经第一、第二进水管12、62(直径45mm，壁厚2.5mm)，第一、第二配水管14、64(直径32mm，壁厚3.5mm)采用上下各四个水喷头向长4m、宽1m的板坯喷水的效果示意图。图2中的喷水角上下有所不同，上为53度，下为80度，即板坯上下采用不同的喷水速度，以获得不同的冷却速度。综上所述，本实用新型可以在待处理的板坯从上下两个方向同时喷水，通过调整上下两侧的喷水速度，可以控制板坯两侧冷却速度。在处理较厚板坯时，能有效减小热处理时的边角效应及表面和中心硬度差。对较薄板坯，可以通过控制上下两侧冷却速度，减小板坯弯曲程度。可见，本实用新型可以明显提高模具钢板坯的淬火质量，并且省去淬火油的成本，节能环保，操作简单。

总之，采用本实施新型的喷水淬火装置，能够克服传统的淬火工艺中存在的板坯开裂、弯曲变形、硬度不均匀、脱碳严重等诸多问题，完善板坯热处理工艺，提高生产效率和质量。而且应用该系统，能实现板坯淬冷速度无级可调、能够满足不同钢种、不同规格的模具钢板坯的淬火基本要求，完全避免板坯开裂和弯曲变形等缺陷。

此外，还可以结合一些试验以及有限元软件温度场模拟计算方法，制定一套有效可靠的热处理参数制定方法，用以指导淬火工艺。比如根据试验结果和模拟计算结果，对上下两侧的多个水喷头进行单独的喷水速度控制，使钢板坯的各个位置获得接近理想甚至是理想的冷却速度。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims

1.一种用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，包括：

上层喷水装置，用于向模具钢板坯的上表面喷水；

下层喷水装置，用于向模具钢板坯的下表面喷水；

支架，位于所述上层喷水装置和所述下层喷水装置中间，用于支撑模具钢板坯。

2.根据权利要求1所述的用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，所述上层喷水装置包括：

喷水架；

第一水喷头，用于向模具钢板坯的上表面喷水；

第一进水管，设于所述喷水架上，用于输入水流；

第一配水管，与所述第一进水管连接，设于所述喷水架上，且所述第一水喷头设于所述配水管上以获取由所述第一配水管配送的水流。

3.根据权利要求1所述的用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，所述下层喷水装置包括：

第二水喷头，用于向模具钢板坯的下表面喷水；

第二进水管，用于输入水流；

第二配水管，与所述第二进水管连接，且所述第二水喷头设于所述第二配水管上以获取由所述第二配水管配送的水流。

4.根据权利要求2所述的用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，所述喷水架包括：

两立柱；

转动轴，水平设置，且可转动地设于所述两立柱上部；

短杆，所述短杆的一端固设于所述转动轴上，所述第一配水管水平地设于所述短杆的另一端，且所述第一配水管与所述短杆垂直连接。

5.根据权利要求1所述的用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，所述支架呈矩形框结构，且所述支架上方设有滚子支座，所述滚子支座上设有承载并便于移动模具钢板坯的滚子。

6.根据权利要求5所述的用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，还包括：

主轴，固定连接于所述支架下方，所述支架以所述主轴为支点摆动；

主轴座，用于承载所述主轴，所述主轴的两端可转动地设于所述主轴座上。

7.根据权利要求6所述的用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，还包括：

杠杆，所述杠杆的一端铰接于所述支架的一端，以便于驱动所述支架围绕所述主轴转动；

杠杆支座，铰接于所述杠杆上，用于为所述杠杆提供支点。

8.根据权利要求7所述的用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，所述支架的两端设有挡板以防止模具钢板坯在所述滚子上移动时滑落。

9.根据权利要求6-8任一所述的用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，所述支架两端的下方设有用于支撑所述支架的角柱，

在所述主轴直接设置于所述支架上时，所述角柱的高度小于所述主轴上端面距离地面的高度，

在所述主轴设置于所述支架下方固定连接的支撑块上时，所述角柱的高度小于所述支撑块上表面距离地面的高度。

10.根据权利要求4所述的用于模具钢板坯的喷水淬火装置，其特征在于，所述转动轴的端部设有手柄以便于驱动所述转动轴转动。