CN210261893U - 一种不规则曲面工件淬火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种不规则曲面工件淬火装置，包括转盘，转盘固定安装在旋转机构上，旋转机构固定安装在升降机构上，在靠近转盘一侧的位置设有平移机构，在平移机构上固定安装有淬火组件，淬火组件位于转盘的上方。通过控制工件的升降和旋转及控制淬火组件到工件的距离，从而保证对不规则曲面工件表面的淬火距离一致，淬火温度均匀，避免了曲面工件的板面发生变形、断裂，有效提高了不规则曲面工件的淬火成品率。

Description

一种不规则曲面工件淬火装置

技术领域

本实用新型涉及热处理设备领域，尤其是涉及一种不规则曲面工件淬火装置。

背景技术

公知的，在生产大型黑色金属工件时，需要对机械加工制成的工件进行热处理，有的需对其进行加热淬火操作，以使生产出的工件能够具有足够的硬度和韧性；然而，由于在实际生产中，一些不规则的曲面大型工件的淬火工艺较为复杂，工艺要求也较高，淬火设备的设计很难满足这种复杂工件的淬火要求。一方面淬火时产生的较大应力极易造成工件的板面发生变形，且变形量不易控制；另一方面淬火距离控制不好，容易产生摩擦和淬火不均造成的板面断裂，从而直接导致工件的生产质量较差、成品合格率较低、生产成本较高等缺陷。

对于中高频表面淬火，目前，一般用于对工件的平面或圆形或规则表面进行淬火及回火处理，绝大部分应用于工件及感应淬火线圈处于相对静止状态下进行，一次完成工件淬火及回火过程。对于大型回转体零件一般是采用零件旋转的方式完成，例如大型轴承外圈的淬火等，只是单一匀速转动而不是旋转和直线的复合运动方式。

对于与本实用新型类似的大型工件（直径1米，曲面最高点到最低点距离差1米）不规则曲面的淬火，目前一般采用以下几种方式进行，但淬火后都存在有不同的缺陷和局限性。比如：火焰式表面淬火：对操作者技术要求高，表面淬火硬度和深度不均匀，仅适合要求不高的工件使用；手持式感应线圈淬火：该方式对操作者技术要求高，表面淬火硬度和深度不均匀，不适合批量生产；借用数控机床法：借用四周或五轴联动大型加工中心进行临时改装来实现对该类工件的曲面表面淬火，成本较高且受机床的工作台等大小规格的影响，不适合批量生产；仿形感应线圈法：制作一个和曲面大小一致的仿形感应线圈，在工件和线圈相对静止时淬火完成整个曲面。由于工件淬火面面积大，加热功率要求大，这样对加热电源的功率要求非常高，已经失去了经济性，和可靠性，一般不采用该方式。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种不规则曲面工件淬火装置。

一种不规则曲面工件淬火装置，其特征在于：包括转盘，所述转盘固定安装在旋转机构上，所述旋转机构固定安装在升降机构上，在靠近所述转盘一侧的位置设有平移机构，在所述平移机构上固定安装有淬火组件，所述淬火组件位于所述转盘的上方。

本实用新型的工作原理：在转盘上放置工件，淬火组件靠近工件上的不规则曲面，升降机构带动转盘升降，使工件在Y方向移动；平移机构带动淬火组件在水平面移动，使得淬火组件在X方向上移动；转盘转动带动工件旋转，相对淬火组件在Y方向上移动；在转盘、升降机构和平移机构的共同作用下，使得淬火组件可以对不规则曲面工件上的任一点位进行淬火工艺，保证不规则曲面工件的淬火质量。

进一步为：所述升降机构包括升降台、第一导向杆和螺旋升降机，所述螺旋升降机固定安装在机架上，所述螺旋升降机设置的螺旋丝杆转动安装在所述升降台上；所述第一导向杆与所述升降台固定连接，所述第一导向杆与所述机架滑动配合；所述旋转机构固定在所述升降台上，所述升降台与所述螺旋升降机的螺旋丝杆上下对应设置。

进一步为：所述旋转机构包括伺服电机和减速机，所述减速机固定在所述升降台上，所述伺服电机固定在所述减速机上，所述减速机与所述伺服电机联动，所述减速机设置的输出轴固定安装在所述转盘底面的中心位置。

进一步为：所述平移机构包括导轨、安装座和可调式伸缩机构，所述安装座滑动安装在所述导轨上，所述可调式伸缩机构设置的伸缩杆与所述安装座联动；所述导轨和可调式伸缩机构均通过固定座固定在所述机架上，所述淬火组件固设在所述安装座上。

进一步为：所述可调式伸缩机构包括后法兰安装式气缸。

进一步为：在所述安装座上设有竖向的定位杆，在所述定位杆上设有定位座，所述淬火组件（含加热体和水管）固定在所述定位座上；淬火组件通过定位座调整淬火组件的初始位置，适应多种高度规格的工件。

进一步为：所述定位杆为螺纹丝杆，在所述安装座上固定有竖向的第二导向杆，所述定位座与螺纹丝杆螺纹配合且与所述第二导向杆滑动配合；在所述安装座上转动安装有转轴，所述转轴的一端固套有转轮手柄，所述螺纹丝杆与所述转轴的另一端联动。

进一步为：所述加热体为加热感应线圈；所述加热感应线圈与淬火感应电源电连接，淬火感应电源、螺旋升降机、伺服电机和后法兰安装式气缸均由控制箱控制。

本实用新型的有益效果：通过控制工件的升降和旋转及控制淬火组件到工件的距离，从而保证对不规则曲面工件表面的淬火距离一致，淬火温度均匀，避免了曲面工件的板面发生变形、断裂，有效提高了不规则曲面工件的淬火成品率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中加热体的俯视图；

图3为本实用新型中加热体的右视图。

图中，1、机架；2、第一导向杆；3、螺旋升降机；4、升降台；5、伺服电机；6、减速机；7、转盘；8、工件；9、淬火组件；10、定位杆；11、定位座；12、安装座；121、第二导向杆；13、转轮手柄；14、导轨；15、后法兰安装式气缸；16、固定座；17、淬火感应电源；18、控制箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。需要说明的是，本实用新型实例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

一种不规则曲面工件淬火装置，如图1所示，包括转盘7，所述转盘7固定安装在旋转机构上，所述旋转机构固定安装在升降机构上，在靠近所述转盘7一侧的位置设有平移机构，在所述平移机构上固定安装有淬火组件9，淬火组件9包括加热体和喷水管，加热体和喷水管留有一定量的间隔，所述淬火组件9位于所述转盘7的上方；

其中，所述升降机构包括升降台4、第一导向杆2和螺旋升降机3，所述螺旋升降机3固定安装在机架1上，所述螺旋升降机3设置的螺旋丝杆转动安装在所述升降台4上；所述第一导向杆2与所述升降台4固定连接，所述第一导向杆2与所述机架1滑动配合；所述旋转机构固定在所述升降台4上，所述升降台4与所述螺旋升降机3的螺旋丝杆上下对应设置；

所述旋转机构包括伺服电机5和减速机6，所述减速机6固定在所述升降台4上，所述伺服电机5固定在所述减速机6上，所述减速机6与所述伺服电机5联动，所述减速机6设置的输出轴固定安装在所述转盘7底面的中心位置并带动转盘7旋转；

所述平移机构包括导轨14、安装座12和可调式伸缩机构，所述安装座12滑动安装在所述导轨14上，所述安装座12与所述可调式伸缩机构设置的伸缩杆联动；所述导轨14和可调式伸缩机构均通过固定座16固定在所述机架1上，所述淬火组件9固设在所述安装座12上；所述可调式伸缩机构后法兰安装式气缸，即气缸的尾端通过法兰固定在固定座上；在所述安装座12上设有竖向的定位杆10，在所述定位杆10上设有定位座11，所述淬火组件9固定在所述定位座11上；

所述定位杆10为螺纹丝杆，在所述安装座12上固定有竖向的第二导向杆121，所述定位座11与螺纹丝杆螺纹配合且与所述第二导向杆121滑动配合；在所述安装座12上转动安装有转轴，所述转轴的一端固套有转轮手柄13，所述螺纹丝杆与所述转轴的另一端联动；其中，在安装座12内安装有相互啮合的减速齿轮组，所述螺纹丝杆通过所述减速齿轮组与所述转轴联动。

另外，所述加热体为加热感应线圈，如图2和图3所示，加热感应线圈的俯视形状为圆角矩形，加热感应线圈的右视形状为开口向上的弧形，加热感应线圈的弧形设计便于沿不规则工件曲面移动，所述加热感应线圈与淬火感应电源17电连接，淬火感应电源17、螺旋升降机3、伺服电机5和后法兰安装式气缸15均由控制箱18控制。

本实用新型的工作原理：在转盘上放置工件，淬火组件靠近工件上的不规则曲面，升降机构带动转盘升降，使工件在Y方向移动；平移机构带动淬火组件在水平面移动，使得淬火组件在X方向上移动；转盘转动带动工件旋转，相对淬火组件在Y方向上移动；在转盘、升降机构和平移机构的共同作用下，使得加热体可以对不规则曲面工件上需要淬火的表面进行连续加热，在工件移动过程中对加热后的表面使用喷水管对工件加热的部位进行冷却，保证不规则曲面工件的淬火质量；螺旋升降机、伺服电机和后法兰安装式气缸的整体运动关系按照淬火曲面的关系进行运动，始终保持加热感应线圈与被淬火不规则曲面工件表面垂直距离符合淬火工艺距离要求，并保证淬火距离的一致性；加热感应线圈的形状按工件表面曲线数据计算而得，通过淬火感应电源和控制箱来控制加热。螺旋升降机、伺服电机和后法兰安装式气缸按计算的已定的数据参数录入控制箱内淬火感应的控制部分，进行精确控制。淬火完成之后，用水冷方式进行回火，按照如上操作旋转一周完成不规则曲面工件上表面淬火之后，将工件上下掉头进行下表面的淬火。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种不规则曲面工件淬火装置，其特征在于：包括转盘，所述转盘固定安装在旋转机构上，所述旋转机构固定安装在升降机构上，在靠近所述转盘一侧的位置设有平移机构，在所述平移机构上固定安装有淬火组件，所述淬火组件位于所述转盘的上方。

2.根据权利要求1所述的一种不规则曲面工件淬火装置，其特征在于：所述升降机构包括升降台、第一导向杆和螺旋升降机，所述螺旋升降机固定安装在机架上，所述螺旋升降机设置的螺旋丝杆转动安装在所述升降台上；所述第一导向杆与所述升降台固定连接，所述第一导向杆与所述机架滑动配合；所述旋转机构固定在所述升降台上。

3.根据权利要求1所述的一种不规则曲面工件淬火装置，其特征在于：所述旋转机构包括伺服电机和减速机，所述减速机与所述伺服电机联动，所述减速机设置的输出轴固定安装在所述转盘底面的中心位置。

4.根据权利要求2所述的一种不规则曲面工件淬火装置，其特征在于：所述平移机构包括导轨、安装座和可调式伸缩机构，所述安装座滑动安装在所述导轨上，所述安装座与所述可调式伸缩机构设置的伸缩杆联动；所述导轨和可调式伸缩机构均固定在所述机架上，所述淬火组件固设在所述安装座上。

5.根据权利要求4所述的一种不规则曲面工件淬火装置，其特征在于：所述可调式伸缩机构包括后法兰安装式气缸。

6.根据权利要求4或5所述的一种不规则曲面工件淬火装置，其特征在于：在所述安装座上设有竖向的定位杆，在所述定位杆上设有定位座，所述淬火组件固定在所述定位座上。

7.根据权利要求6所述的一种不规则曲面工件淬火装置，其特征在于：所述定位杆为螺纹丝杆，在所述安装座上固定有竖向的第二导向杆，所述定位座与螺纹丝杆螺纹配合且与所述第二导向杆滑动配合；在所述安装座上转动安装有转轴，所述转轴的一端固套有转轮手柄，所述螺纹丝杆与所述转轴的另一端联动。

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