CN210506429U - 一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，其中，两组有效加热导线为弧形且并排串联设置，冷却进水管和冷却出水管分别通过第一过渡导线和第二过渡导线与一组有效加热导线相连通，两组有效加热导线的另一端之间通过第三过渡导线相连通，两组接触架的一端与外部电源相连，另一端分别与第一过渡导线和第二过渡导线的外侧壁相连，有效加热导线7的径向外侧还卡接有若干片驱磁硅钢片，驱磁硅钢片的开口方向朝向有效加热导线7的圆心。本实用新型所述感应器能够有效提高模具修边刃口部位的感应淬火强化均匀性，减小修边刃口由于磁感线的尖角效应出现的过热或烧熔等现象，提高感应淬火质量。

Description

一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器

技术领域

本实用新型属于模具加工技术领域，具体涉及一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器。

背景技术

汽车模具中空冷钢材质修边刃口部位作为修边模具的重要工作部位，其对淬火强化的质量要求比较高，为了提高修边刃口部位的强度，常常采用火焰淬火、激光淬火以及感应淬火三种淬火方法，而感应淬火工艺由于是利用感应电流透入式加热的办法，从而能够稳定的实现修边刃口部位有效硬化层连续且均匀分布，因此感应淬火工艺的应用更为广泛。

模具修边刃口部位感应淬火区域内由于存在刃口尖角结构，若采用现有的常规仿形结构感应器在感应淬火工艺中感应电流产生的集肤效应，以及修边刃口结构产生的尖角效应，会使得感应电流在刃口尖角处分布密集，致使刃口出现尖角过热或烧熔等现象，且淬火后马氏体组织粗大，尖角脆性倾向增加，易出现尖角开裂缺陷，此外，淬火后硬化层沿修边刃口两侧台阶分布不均，硬化层在修边刃口表面仿形分布变得十分困难，并且硬度分布不均匀，给后期的模具研配工作带来难度，冲压件质量受到影响。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，本实用新型所述感应器能够有效提高模具修边刃口部位的感应淬火强化均匀性，减小修边刃口由于磁感线的尖角效应出现的过热或烧熔等现象，提高感应淬火质量。结合说明书附图，本实用新型的技术方案如下：

一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，所述感应淬火感应器由第一接触架1、第二接触架2、冷却进水管3、冷却出水管4、第一过渡导线5、第二过渡导线6、有效加热导线7和第三过渡导线8组成；

所述有效加热导线7有两组，有效加热导线7为弧形且并排串联设置；

所述冷却进水管3和冷却出水管4分别通过第一过渡导线5和第二过渡导线6分别与一组有效加热导线7相连通，两组有效加热导线7的另一端之间通过第三过渡导线8相连通，实现冷却水路导通；

所述第一接触架1和第二接触架2的一端与外部电源相连，另一端分别与第一过渡导线5和第二过渡导线6的外侧壁相连，实现电路导通。

所述感应器还包括驱磁硅钢片9；

所述驱磁硅钢片9为单向开口的矩形槽结构，若干片驱磁硅钢片9沿着弧形的有效加热导线7的径向分布，驱磁硅钢片9卡接在两组有效加热导线7的外侧，驱磁硅钢片9的开口方向朝向有效加热导线7的圆心。

所述感应器还包括绝缘板10和绝缘钉12；

所述绝缘板10通过绝缘钉12固定在第一接触架1和第二接触架2之间。

所述第一接触架1和第二接触架2结构相同，均为由第一接触板和第二接触板焊接组成的L型架体；

所述第一接触板的上表面设有矩形通孔，第一接触板的下端面与第二接触板焊接，第一接触架1和第二接触架2的第一接触板的上端面通过压板分别与外部电源正负极相连，第一接触架1和第二接触架2的第二接触板分别与第一过渡导线和第二过渡焊接。

弧形的有效加热导线7的弧度角为126°，位于修边刃口淬火区域的两组有效加热导线7一端内侧面与第一过渡导线5和第二过渡导线6内侧面之间的夹角α均为105°，有效加热导线7另一端内侧面与第三过渡导线8内侧面的夹角β均为75°，使得有效加热导线7的一端内侧面与临近的修边刃口部位平面夹角θ，以及有效加热导线7的另一端内侧面与临近的修边刃口部位平面夹角

均在15°至20°的角度范围内。

所述第一接触架1、第二接触架2、冷却进水管3、冷却出水管4、第一过渡导线5、第二过渡导线6、有效加热导线7和第三过渡导线8均为紫铜材质。

与现有技术相比，本是实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型所述感应淬火感应器能够实现对空冷钢材质模具修边刃口淬火区域连续加热淬火，使修边刃口淬火区域加热均匀性有效提升，同时兼顾临近台阶，避免局部组织过热，使得修边刃口淬火区域温升速度保持同步。

2、本实用新型所述感应淬火感应器的有效加热区域采用半径为R10的双导线并排串联圆弧结构有效加热线圈，双导线并排串联圆弧结构有效加热线圈可以增加感应器有效负载，进而提高加热效率；修边刃口淬火区域加热导线截面与临近台阶平面夹角保持在15°至20°之间，且在修边刃口加热导线上根据实际加热效果配装驱磁硅钢片，硅钢片开口指向修边刃口区域，加强加热针对性，并且在有效提高修边刃口加热针对性的同时，可以有效削弱加热不均匀性，避免修边刃口尖角处局部温度过高导致过烧或者烧熔，使得硬化层在修边刃口区域连续均匀分布，表面硬度、有效硬化层深度以及淬火组织满足相关标准要求，最终确保修边刃口圆角表面硬化层均匀仿形效果。

3、本实用新型所述感应淬火感应器结构简单，易加工制造，工艺调整灵活方便，能够实现模具修边刃口部位硬化层均匀分布，提高模具冲压稳定性。

附图说明

图1为本实用新型所述感应淬火感应器的主视图；

图2为本实用新型所述感应淬火感应器的左视图；

图3为本实用新型所述感应淬火感应器的俯视图；

图4为本实用新型所述感应淬火感应器中，驱磁硅钢片的结构示意图；

图5为本实用新型所述感应淬火感应器中，修边刃口有效加热导线局部配合示意图；

图6为本实用新型所述感应淬火感应器中，修边刃口及临近台阶感应淬火有效硬化层分布示意图；

图中：

1-第一接触架，2-第二接触架，3-冷却水进水管，4-冷却水出水管，

5-第一过渡导线，6-第二过渡导线，7-有效加热导线，8-第三过渡导线，

9-驱磁硅钢片，10-绝缘板，11-感应淬火有效硬化区，12-绝缘钉，

13-修边刃口区域，14-进水口，15-出水口。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

如图1、图2和图3所示，本实用新型公开了一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，所述感应淬火感应器由第一接触架1、第二接触架2、冷却进水管3、冷却出水管4、第一过渡导线5、第二过渡导线6、有效加热导线7、第三过渡导线8、驱磁硅钢片9、绝缘板10和绝缘钉12组成。其中，第一接触架1和第二接触架2分别与第一过渡导线5和第二过度导线6外侧壁相连，冷却进水管3和冷却出水管4分别与第一过渡导线5和第二过度导线6的一端相连通，两组有效加热导线7的一端分别与第一过渡导线5和第二过度导线6的另一端相连通，第三过渡导线8的两端分别连接在两组有效加热导线7的另一端之间，使得冷却进水管3、第一过渡导线5、一组有效加热导线7、第三过渡导线8、另一组有效加热导线7、第二过渡导线6和冷却出水管4相连通形成循环冷却水回路，驱磁硅钢片9设置在有效加热导线7上。所述感应淬火感应器的具体组成部分及连接关系详述如下：

所述第一接触架1和第二接触架2结构相同且并列对称设置，第一接触架1和第二接触架2都是由两块接触板垂直对接组成的L型架体。L型的第一接触架1和第二接触架2均由长×宽×厚为24mm×13mm×4mm的第一接触板和长×宽×厚为25mm×20mm×4mm的第二接触板垂直拼接成L型后焊接制成，所述第一接触板和第二接触板均为紫铜板。其中，所述第一接触板的上表面铣有8mm×4mm的长方形通孔，用于将超音频便携式模具淬火设备的手持移动电源内部的循环冷却水回路与冷却水管3和冷却出水管4导通；所述第一接触架1和第二接触架2的第一接触板的下端面与第二接触板焊接，则第一接触架1和第二接触架2的第一接触板的上端面通过压板分别与超音频便携式模具淬火设备的手持移动电源正负极相连，所述压板将第一接触架1和第二接触架2的第一接触板上端平面压紧在该超音频便携式模具淬火设备的手持电源连接端的正负极紫铜板平面上，确保第一接触架1和第二接触架2分别与该手持移动端的电源正负极相连，第一接触架1和第二接触架2的第二接触板则与对应的过渡导线焊接，从而将本实用新型所述感应淬火感应器的导电回路连接在了该手持移动电源的两个移动电极上。在第一接触架1和第二接触架2之间设有由2mm厚的聚四氟乙烯材料制成的绝缘板10，所述绝缘板10通过绝缘钉12固定在第一接触架1和第二接触架2之间，以防止第一接触架1和第二接触架2意外连接而短路。

所述冷却水进水管3和冷却水出水管4结构相同，均由长×宽×厚为10mm×6mm×1mm的中空的紫铜管制成，冷却水进水管3和冷却水出水管4并列对称设置，冷却水进水管3的一端为进水口14，另一端为进水管连接口，冷却水出水管4的一端为出水口15，另一端为出水管连接口，冷却水进水管3的进水口14与冷却水出水管4的出水口15均为朝上设置，冷却水进水管3的进水口14与第一接触架1的第一接触板上的长方形通孔相对应，冷却水出水管4的出水口15与第二接触架2的第一接触板上的长方形通孔相对应，冷却水进水口14透过对应的第一接触板的长方形通孔，通过超音频便携式模具淬火设备手持移动电源内部冷却管路与外部冷水箱连接，冷却水出水口15透过对应的第一接触板的长方形通孔，通过超音频便携式模具淬火设备手持电源内部冷却水管路与外部回收水箱相连；冷却水进水管3的进水管连接口和冷却水出水管4的出水管连接口分别与对应的第一过渡导线5和第二过渡导线6相连通，将所述循环冷却水通过冷却水进水管3导入下游的有效加热导线空腔内，并通过冷却水出水管4导出，以及时带走加热过程中有效加热导线所产生的热量，为有效加热导线降温，避免有效加热导线熔损，确保所述感应淬火感应器可持续正常稳定工作。

所述第一过渡导线5和第二过渡导线6结构相同，均由长×宽×厚为10mm×6mm×1mm的中空的紫铜管制成，第一过渡导线5和第二过渡导线6并列对称设置，第一过渡导线5的一端与冷却水进水管3的进水管连接口焊接，第一过渡导线5的另一端与下游对应侧的有效加热导线7的一端焊接，第二过渡导线6的一端与冷却水出水管4的出水管连接焊接，第二过渡导线6的另一端与下游对应侧的有效加热导线7的一端焊接。此外，所述第一过渡导线5和第二过渡导线6的外侧壁还分别与第一接触架1和第二接触架2的第二连接板焊接，以实现导电作用。

所述有效加热导线7有两组，为并排串联结构，分别与第一过渡导线5和第二过渡导线6一一对应设置，有效加热导线7由长×宽×厚为8mm×6mm×1mm的中空的紫铜方管弯制成的规避尖角结构的弧形结构，弧形的有效加热导线7的内侧半径为10mm，所述有效加热导线7的弧度角γ为126°，位于修边刃口淬火区域的两组有效加热导线7一端内侧面与第一过渡导线5和第二过渡导线6内侧面之间的夹角α均为105°，有效加热导线7另一端内侧面与第三过渡导线8内侧面的夹角β均为75°，这样的角度设置，使得所述感应器在工作时，能够满足有效加热导线7的一端内侧面与临近的修边刃口部位平面夹角θ，以及有效加热导线7的另一端内侧面与临近的修边刃口部位平面夹角

均保持在15°至20°的角度范围内。两组所述有效较热导线7中，一组有效加热导线7的一端与第一过渡导线5焊接连通，另一组有效加热导线7的一端与第二过渡导线6焊接连通，两组有效加热导线7的另一端分别第三过渡导线8的两端焊接连通，使两组有效加热导线7的串联，实现导电及导通所述感应淬火感应器的冷却水；所述有效加热导线7用于加热模具修边刃口区域，同时兼顾临近刃口两侧台阶。

所述第三过渡导线8由长×宽×厚为8mm×6mm×1mm的中空的紫铜方管弯制而成。

如图4所示，所述驱磁硅钢片9为单向开口的矩形槽结构，驱磁硅钢片9采用线切割加工，厚度为0.25mm，若干片驱磁硅钢片9沿着弧形的有效加热导线7的径向分布，驱磁硅钢片9卡接在两组有效加热导线7的外侧，驱磁硅钢片9的开口方向朝向有效加热导线7的圆心。设置驱磁硅钢片9将有效增强有效加热导线7的加热效率，且驱磁硅钢片9的数量将根据实际加热效果调整。

由于本实用新型所述感应淬火感应器使针对空冷刚材质修边刃口，因此无需冷却水套，刃口区域感应加热后空冷淬火即可。

本实用新型所述感应淬火感应器的工作过程简述如下：

步骤一：将感应器安装在某超音频便携式模具淬火设备手持的电源接头上，启动电源，如图4所示，感应器的有效加热导线7的一端内侧面与临近的修边刃口平面夹角θ和有效加热导线7的另一端内侧面与临近的修边刃口平面夹角

均保持在15°至20°的角度范围内，感应器与修边刃口一侧平面区域配合间隙尺寸a以及感应器修边刃口另一侧平面区域配合间隙尺寸b均为1.5mm～2.0mm范围内；

步骤二：启动加热开关，加热功率70～90kw，加热时间1～1.5S，随后手持感应器沿模具形状表面上需要淬火的修边刃口的轨迹匀速运动，感应器移动速度约250～260mm/min左右，具体工艺参数见详见表一。

步骤三：感应器移动至修边刃口轨迹终点处，加热停止，移至下一处修边刃口加热轨迹起点，继续同样步骤直至完成全部修边刃口感应淬火过程，关闭加热开关，继续空冷模具至常温，即完成该空冷钢模具修边刃口感应淬火过程。

表一

Claims (6)

1.一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，其特征在于：

所述感应淬火感应器由第一接触架(1)、第二接触架(2)、冷却进水管(3)、冷却出水管(4)、第一过渡导线(5)、第二过渡导线(6)、有效加热导线(7)和第三过渡导线(8)组成；

所述有效加热导线(7)有两组，有效加热导线(7)为弧形且并排串联设置；

所述冷却进水管(3)和冷却出水管(4)分别通过第一过渡导线(5)和第二过渡导线(6)分别与一组有效加热导线(7)相连通，两组有效加热导线(7)的另一端之间通过第三过渡导线(8)相连通，实现冷却水路导通；

所述第一接触架(1)和第二接触架(2)的一端与外部电源相连，另一端分别与第一过渡导线(5)和第二过渡导线(6)的外侧壁相连，实现电路导通。

2.如权利要求1所述一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，其特征在于：

所述感应器还包括驱磁硅钢片(9)；

所述驱磁硅钢片(9)为单向开口的矩形槽结构，若干片驱磁硅钢片(9)沿着弧形的有效加热导线(7)的径向分布，驱磁硅钢片(9)卡接在两组有效加热导线(7)的外侧，驱磁硅钢片(9)的开口方向朝向有效加热导线(7)的圆心。

3.如权利要求1所述一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，其特征在于：

所述感应器还包括绝缘板(10)和绝缘钉(12)；

所述绝缘板(10)通过绝缘钉(12)固定在第一接触架(1)和第二接触架(2)之间。

4.如权利要求1所述一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，其特征在于：

所述第一接触架(1)和第二接触架(2)结构相同，均为由第一接触板和第二接触板焊接组成的L型架体；

所述第一接触板的上表面设有矩形通孔，第一接触板的下端面与第二接触板焊接，第一接触架(1)和第二接触架(2)的第一接触板的上端面通过压板分别与外部电源正负极相连，第一接触架(1)和第二接触架(2)的第二接触板分别与第一过渡导线和第二过渡焊接。

5.如权利要求1所述一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，其特征在于：

弧形的有效加热导线(7)的弧度角为126°，位于修边刃口淬火区域的两组有效加热导线(7)一端内侧面与第一过渡导线(5)和第二过渡导线(6)内侧面之间的夹角α均为105°，有效加热导线(7)另一端内侧面与第三过渡导线(8)内侧面的夹角β均为75°，使得有效加热导线(7)的一端内侧面与临近的修边刃口部位平面夹角θ，以及有效加热导线(7)的另一端内侧面与临近的修边刃口部位平面夹角

均在15°至20°的角度范围内。

6.如权利要求1、4或5所述一种空冷钢模具修边刃口部位感应淬火感应器，其特征在于：

所述第一接触架(1)、第二接触架(2)、冷却进水管(3)、冷却出水管(4)、第一过渡导线(5)、第二过渡导线(6)、有效加热导线(7)和第三过渡导线(8)均为紫铜材质。

Images