CN209890668U - 方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装 - Google Patents

Abstract

提供一种方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装，具有定位平台，定位平台回转中心上端面制有的孔深小于等于2mm,形状与待加工连杆螺母零件的外轮廓形状相匹配的定位孔，定位孔边缘制有延至孔底的斜面式倒角；定位孔同心同轴并贯穿定位平台先后制有退柄孔和装配孔；装配孔同轴过盈配合安装锥柄，柄底端与淬火机床旋转台中心锥孔紧配合固连，以将定位平台垫高支撑于淬火机床旋转台上方。本实用新型解决了工件在淬火设备旋转台上的垫高支撑和定位技术问题，结构简单、装夹快速、便捷；工装与设备连接牢固可靠；重复性定位精确，产品淬火一致性优良，质量稳定；取放安装方便快捷，生产成本低，效率高，具有推广价值。

Description

方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装

技术领域

本实用新型属化学冶金感应淬火用辅助工装技术领域，具体涉及一种方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装。

背景技术

柴油机连杆与上、下端盖通过4个连杆螺栓和4个连杆螺母连接，其中连杆和连杆螺母为柴油机的关键件，一旦连杆螺母大端淬硬不足导致连杆螺栓断裂或连杆螺母松动，都将引发重大质量事故。为了提高连杆螺母的耐磨性，需要使用感应淬火工艺对其进行高频局部感应淬火。淬火过程中，感应器与连杆螺母的中心是否对正，决定了连杆螺母的淬硬层深度和均匀性、也决定了连杆螺母产品的质量。现有技术下，高频感应局部淬火连杆螺母时，相较于其它回转类零件的淬火，由于连杆螺母的轴向长度较小，淬火端面距离感应头较远，故通常需要在感应器下方垫一块耐火砖，将连杆螺母垫高，然后人工手动旋转找正，并需要保持感应器与连杆螺母大端之间预留2毫米的间隙，通电后加热约8秒钟，完成连杆螺母的淬火加工。这种传统操作过程，缺点在于：(1)使用耐火砖垫高，耐火砖容易振动偏移，手动找正困难，重复定位一致性效果差，淬硬层深度均匀性差，存在淬硬层超差现象，产品质量不稳定；(2)加热过程中依靠操作者现场采用手动转动找正，短时间内，易导致工件和感应器接触，烧伤工件或烧毁感应器，无法满足大批量生产；(3) 订购挪威EFD公司的专用定位工装，成本过高，经济实用性差。对此，现提出如下技术方案。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装，锥柄一方面与机床旋转台锥形孔紧配合安装，另一方面起到对定位平台垫高支撑的作用；定位平台通过定位孔放入连杆螺母工件，定位精确可靠；定位孔的斜面式倒角有利工件的快速取放；解决了连杆螺母在感应淬火机床旋转平台上的垫高支撑、对中定位、方便快速撤下和更换连杆螺母，以有利连杆螺母大批量高效一致性淬火加热操作的技术问题。

本实用新型采用的技术方案：方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装，具有回转体结构的定位平台，所述定位平台回转中心上端面制有与淬火机床旋转台同心同轴的定位孔，其特征在于：所述定位孔孔深小于等于2mm, 且定位孔形状与待加工连杆螺母零件的外轮廓形状相匹配，定位孔边缘制有延至孔底的斜面式倒角；以取放待淬连杆螺母零件；与定位孔同心同轴并贯穿定位平台先后制有退柄孔和装配孔；所述装配孔同轴过盈配合安装锥柄，所述锥柄底端与淬火机床旋转台中心锥孔紧配合固连，以将定位平台垫高支撑于淬火机床旋转台上方。

为方便本实用新型从淬火机床旋转台的拆卸，进一步地：所述锥柄柄体中部制有竖向的腰型孔进一步地，

为有利在定位孔内批量快速取放更换连杆螺母，优选地：所述定位孔孔深0.75mm；所述斜面式倒角度数β＝45°。

为保证工装与机床旋转平台的同心定位精度，保证锥柄的耐磨性能，并具足够硬度，优选地：所述锥柄同轴度为0.025，表面粗糙度为Ra＝0.8μm，锥柄用调质处理的45钢制成。

为保证定位平台的热加工性能，优选地：所述定位平台为用经氧化处理的Q235A钢制成的定位平台。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本实用新型定位平台小于等于2mm孔深的定位孔设计，协同定位孔边缘至孔底的斜面式倒角设计共同作用，能够方便螺母工件快速取放和更换，有利提高工件批量加工效率；

2、本实用新型锥柄替代耐火砖，锥柄起到对待加工连杆螺母工件的垫高支撑作用，定位平台架高与旋转平台上方，以便连杆螺母待淬表面与感应头之间预留2mm间隙，同时无需加热完成后的二次定位调节，加热完成后，可快速完成取换，开始另一连杆螺母的加工，工件始终不与感应器接触，消除了烧伤工件或烧毁感应器的隐患，能满足大批量生产需求；

3、本实用新型锥柄通过其锥度与淬火机床旋转台中心锥孔紧配合固连，牢固可靠，不振动偏移；淬硬层深度均匀性有保证，满足产品质量要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1实施例的锥柄主视结构示意图；

图3为本实用新型图1实施例的定位平台结构示意图；

图4为图3定位平台的A部分放大细节结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-4描述本实用新型的具体实施例。

以下的实施例便于更好地理解本实用新型，但并不限定本实用新型。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料以及部件，如无特殊说明，均为市售。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，需要理解的是：术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语术语“安装”、“相连”、“连接”“设置”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定相连、也可以是可拆卸连接或一体式连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装，(参见图1)具有回转体结构的定位平台2，所述定位平台2回转中心上端面制有与淬火机床旋转台同心同轴的定位孔23(图3)，定位孔23用于定位安装待加工的连杆螺母，其特征在于：所述定位孔23孔深小于等于2mm。定位孔23形状与待加工连杆螺母零件的外轮廓形状相匹配，定位孔23边缘制有延至孔底的斜面式倒角24，略微上抬工件，就可将工件从定位孔23中取出，达到在浅口的定位孔23内快速取放待淬连杆螺母零件的作用。此外，与定位孔23同心同轴并贯穿定位平台2先后制有退柄孔22和装配孔21；退柄孔22用于拆分锥柄1和定位平台2，顺序为先将锥柄1从机床旋转台上拆卸，再拆卸锥柄1和定位平台2；退柄孔22直径小于定位孔23左右直线距离，退柄孔22直径大于装配孔21直径，即定位孔23、退柄孔22、装配孔21尺寸递减，发挥定位孔、退柄孔、装配孔从上至下的定位、退柄、过盈配合安装功能。所述装配孔21同轴过盈配合安装锥柄1：具体地，定位平台2的装配孔21与锥柄1大头端顶端制有的圆柱销12(图2)紧配合固连为一体。所述锥柄1底端与淬火机床旋转台中心锥孔紧配合固连，以将定位平台2垫高支撑于淬火机床旋转台上方。

需要说明的是：选用小于等于2mm的定位孔23，且定位孔23边缘制有延至孔底的斜面式倒角24的设计(图4)，一方面能够满足连杆螺母大端在孔内放置时与机床旋转台的定位找正，另一方面，之所以选择深度不高的定位孔23，协同斜面式倒角共同作用：对放入工件起到限位定位作用的同时，方便迅速从定位平台2上将已加热的工件快速转移，完成淬火过程，以放入另一待加工的连杆螺母。

此外，由于连杆螺母的特殊结构，参见我国专利公告号为CN103225646A 所公开的连杆螺母结构。需要说明的是：定位孔23形状与待加工连杆螺母零件的外轮廓形状相匹配，连杆螺母通常由大端、小端两部分组成，本实用新型所指连杆螺母的淬火处理，是指对连杆螺母的大端端面进行淬火处理而言。因此，连杆螺母小端与定位孔23形状以及尺寸相匹配，以将连杆螺母放入定位孔23内顶块。

为方便本实用新型从淬火机床旋转台的拆卸，进一步地：所述锥柄1柄体中部制有竖向的腰型孔11。拆卸原理为，使用撬杠撬杠一端插入腰型孔后朝下抵紧机床旋转台上端面，撬杠中部放在腰型孔处作为杠杆的支点，然后上抬撬杠另一端，利用杠杆原理将锥柄1从机床旋转台的锥形孔内取出撬离即可。

为有利在定位孔内批量快速取放更换连杆螺母，优选地：所述定位孔23 孔深0.75mm；所述斜面式倒角度数β＝45°。选择该浅窝孔深的定位孔23限位定位待加工的连杆螺母，较大孔深的定位孔设计，从定位孔内取放连杆螺母工件时，只需轴向上抬连杆螺母工件不到1mm的距离，就能轻松将连杆螺母从定位孔23内移出，同样地，放入另一连杆螺母，不用二次校准对中定位，直接平移将另一连杆螺母送入定位孔后即可开始下一次的感应淬火加工。

为保证工装与机床旋转平台的同心定位精度，保证锥柄的耐磨性能以及足够的硬度，优选地：所述锥柄1同轴度为0.025，装配后工作平台在工作时不发生摆动。且锥柄1表面粗糙度为Ra＝0.8μm，以保证过盈配合连接的可靠性；而且锥柄用调质处理的45钢制成，可保证足够的芯部强度，延长其使用寿命；同样地，为保证定位平台的热加工性能，优选地：所述定位平台2为用经氧化处理的Q235A钢制成的定位平台。

首先，有关本实用新型锥柄1与机床旋转台的安装：将锥柄1小头端插入机床旋转台锥形孔；使用木槌或橡皮锤敲击锥柄大头端，或敲击与锥柄过盈配合固连好的定位平台上端面，以将锥柄下部与机床旋转台锥形孔紧配合地固连为一体，实现工装在机床上的对中定位固定安装。

可见，本实用新型锥柄和机床紧配合的安装结构，具有定位安装简单、便捷；连接牢固的特点；即使本实用新型随机床旋转平台长时间周期旋转，较通过螺纹连接工装和机床的结构而言，能有效杜绝本实用新型与机床连接发生松动现象的出现，可实现长时间连续大批量的高效快速换装生产。协同对锥柄1同轴度参数控制，以及定位平台2以及定位孔23与机床的同心同轴设计，使得产品在机床旋转平台的对中定位精确可靠。

再者，本实用新型定位平台2定位孔23的斜面式倒角24设计，与小于等于2mm孔深的定位孔，用于定位待加工的连杆螺母工件，具有方便螺母工件快速取放和更换，有利提高工件批量加工效率的优势。而且用锥柄1替代耐火砖，起到对待加工连杆螺母工件的垫高支撑作用，始终保持连杆螺母待淬火表面与感应头之间预留2mm间隙，无需二次定位调节，淬火完成后，直接取下并更换放入另一连杆螺母，启动电源，即可进行下一次的感应加热加工。

再者，本实用新型锥柄1通过其锥度与淬火机床旋转台中心锥孔紧配合固连，牢固可靠，不振动偏移，淬硬层深度均匀性有保证，满足产品质量要求。且锥柄1与定位平台2的分体式紧配合连接结构，工装各孔制作简单，两构件组装简单方便，有利控制工装制作成本。锥柄腰型孔11的设计，通过撬杠等辅助工具插入腰型孔，可将工装拆离机床旋转台。此外，退柄孔的设置，方便工装从机床卸下后拆分锥柄1和定位平台2使用。

本实用新型的工作原理：定位平台2上平面中心加工一深度为0.75mm, 边缘至孔底呈45°斜面式倒角的定位孔24，定位平台2下平面中心加工

的过盈装配孔21；锥柄1用调质处理的45钢制成；顶端制有

的圆柱销12，圆柱销12与定位平台2的过盈装配孔21 紧配合固连。(参见图1)紧配合组装定位平台2和锥柄1之后，将锥柄1下部小头端借助橡皮锤等辅助工具紧配合安装在淬火机床输出主传动轴旋转台的锥形孔内。接着，调节工件与感应器之间间隙为2mm，并调节加热电源的阳极电压、阳极电流、栅流等电参数，以及控制机床主轴的转速、加热时间等工艺调整好后，将被加热工件(连杆螺母)同轴快速放在定位平台2的定位孔内，定位孔具有迅速将带淬火连杆螺母工件放置在工装中心定位孔内对中定位，防止机床旋转台低速旋转时抵抗离心力的功能。接着，启动电源的同时，工件以25转/分的速度旋在定位孔内随着循转台同速转动，该低速转动，不至因离心力而发生偏移；电源设备对工件快速加热，约8秒钟后断电，操作者用手将工件迅速从平台上将已加热工件进行转移，完成整个淬火过程；此时同样迅速将工件快速取出，且由于定位孔孔深足够小(小于等于2mm，优选为0.75mm)因此，取出连杆螺母的过程中，可以不用触碰淬火机床的感应器，避免影响淬火转移时间，同时紧接着可放入另一连杆螺母工件，开始下一个工件的加工。

通过以上描述可以发现：本实用新型结构简单，锥柄与定位平台的分体式可拆卸结构，可通过更换不同尺寸型号定位孔的定位平台，配套一个锥柄即可实现与我厂同台淬火机床的配套安装和加工使用。而且通过锥柄实现定位平平台的垫高和支撑，替代耐火砖垫高，牢固可靠；因此，本实用新型工装整体结构简单，各零部件易加工实现；装夹快速、便捷；连接牢固可靠；重复性定位精确，加工质量稳定，产品淬火一致性优良；待加工工件取放安装方便快捷；生产成本低，效率高；具有推广使用价值。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (5)

1.方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装，具有回转体结构的定位平台(2)，所述定位平台(2)回转中心上端面制有与淬火机床旋转台同心同轴的定位孔(23)，其特征在于：所述定位孔(23)孔深小于等于2mm,且定位孔(23)形状与待加工连杆螺母零件的外轮廓形状相匹配，定位孔(23)边缘制有延至孔底的斜面式倒角(24)；与定位孔(23)同心同轴并贯穿定位平台(2)先后制有退柄孔(22)和装配孔(21)；所述装配孔(21)同轴过盈配合安装锥柄(1)，所述锥柄(1)底端与淬火机床旋转台中心锥孔紧配合固连，以将定位平台(2)垫高支撑于淬火机床旋转台上方。

2.根据权利要求1所述的方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装，其特征在于：所述锥柄(1)柄体中部制有竖向的腰型孔(11)。

3.根据权利要求1所述的方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装，其特征在于：所述定位孔(23)孔深0.75mm；所述斜面式倒角(24)度数β＝45°。

4.根据权利要求1所述的方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装，其特征在于：所述锥柄(1)同轴度为0.025，表面粗糙度为Ra＝0.8μm，锥柄用调质处理的45钢制成。

5.根据权利要求1所述的方便垫高并快速取换工件的感应淬火定位工装，其特征在于：所述定位平台(2)为用经氧化处理的Q235A钢制成的定位平台。

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