CN211947162U - 一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置，涉及弹簧制造领域。用于解决现有的弹簧件在进入油浴之前散失温度较大，弹簧材料温度低于淬火温度，容易造成弹簧达不到力学要求的问题。该保温的装置用于设置待淬火工件，所述保温的装置设置在所述双室真空油淬气冷炉的料框内；所述保温的装置包括盖子以及与所述盖子形状相匹配的容器，所述盖子与所述容器上均设置管孔，用直径为1mm的钢丝通过设置在所述盖子上的贯孔和设置在所述容器上的贯孔将所述盖子和所述容器进行固定；所述容器以及所述盖子的材料为45号钢；所述盖子和所述容器上设置有直径介于3mm～5mm的孔径。

Description

一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置

技术领域

本实用新型涉及弹簧制造领域，更具体的涉及一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置。

背景技术

随着机械设备向高速度、重载荷、质量轻、体积小的方向发展，对弹簧相关性能上也提出了更高的要求。其中部分航空、航天设备上使用的弹簧，是在较为恶劣的环境下工作，材料表面受力最大，对于弹簧材料的综合力学性能和材料表面质量要求非常高，弹簧本身存在的应力多产品的性能也有很大的影响，为保证弹簧在工作时充分发挥材料的潜能，使之达到或接近最佳的力学性能，从而保证弹簧在工作状态时能长期可靠地工作，对于软态合金弹簧钢丝，如50CrVA在弹簧绕制好以后采用热处理的方法，来提高弹簧表面硬度，改善弹簧的力学性能。弹簧的淬火就是把金属材料加热到临界温度Ac3或Ac1以上保温一定的时间，使其基体奥氏体化，再以大于临界冷却速度的冷速急剧冷却快速冷却到Ms以下(或者等温)，从而获得马氏体组织的热处理方法。

弹簧淬火过程如下，首先打开冷室炉门，将工件放到工件容器内，关门，开启电源同时开冷室阀，当炉膛真空达到2.5×10²pa时，然后将工件容器放入炉膛内进行加热，炉盖关闭，加热到需要的温度保温一段时间，炉盖开启，工件容器从炉膛取出，从通道进入油浴之前需要在通道中等待一段时间。在等待的过程中，对于相对较大工件的温度在通道中散失的温度较小，可以忽略不计，但是对于弹簧这种非常小的工件，在真空通道中等待时热量的损失非常大，热量损失将会导致材料温度低于淬火温度，导致零件金相组织转换不完整，造成弹簧成品达不到所需要的力学性能。

综上所述，现有的弹簧件在进入油浴之前散失温度较大，弹簧材料温度低于淬火温度，容易造成弹簧达不到力学要求的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置，用于解决现有的弹簧件在进入油浴之前散失温度较大，弹簧材料温度低于淬火温度，容易造成弹簧达不到力学要求的问题。

本实用新型实施例提供一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置，应用在双室真空油淬气冷炉，其特征在于，保温的装置用于设置待淬火工件，所述保温的装置设置在所述双室真空油淬气冷炉的料框内；

所述保温的装置包括盖子以及与所述盖子形状相匹配的容器，所述盖子与所述容器上均设置管孔，用直径为1mm的钢丝通过设置在所述盖子上的贯孔和设置在所述容器上的贯孔将所述盖子和所述容器进行固定；

所述容器以及所述盖子的材料为45号钢；

所述盖子和所述容器上设置有直径介于3mm～5mm的孔径。

优选地，所述盖子的形状为矩形，所述容器为矩形容器，且所述盖子与所述矩形容器的形状相匹配；

所述矩形容器的底部的长边长度介于280mm～310mm，所述矩形容器的底部的宽边的长度介于180mm～220mm；

所述盖子、所述矩形容器的侧壁以及底部均设置有直径介于3mm～5mm的孔径。

优选地，所述侧壁上两个相邻的所述孔径之间的距离介于18mm～22mm；

所述底部上两个相邻的所述孔径之间的距离介于18mm～22mm。

优选地，设置在所述侧壁上的多个所述孔径组成的形状与所述侧壁的形状相匹配，且多个所述孔径组成的形状的边沿的所述孔径与所述侧壁的边沿之间的距离介于35mm～45mm；

设置在所述底部上的多个所述孔径组成的形状与所述底部的形状相匹配，且多个所述孔径组成的形状的长边边沿的所述孔径与所述底部的长边的边沿之间的距离介于45mm～55mm，多个所述孔径组成的形状的宽边边沿的所述孔径与所述底部的宽边的边沿之间的距离介于40mm～50mm。

优选地，所述容器以及所述盖子的厚度介于8～12mm。

优选地，所述盖子的形状为圆形，所述容器为圆柱体容器，且所述盖子与所述圆柱体容器的形状相匹配。

优选地，所述待淬火工件为钢丝直径介于0.1mm～3mm的金属弹簧；或者重量小于100g的精密金属零件。

本实用新型实施例提供一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置，应用在双室真空油淬气冷炉，其特征在于，保温的装置用于设置待淬火工件，所述保温的装置设置在所述双室真空油淬气冷炉的料框内；所述保温的装置包括盖子以及与所述盖子形状相匹配的容器；所述盖子与所述容器上均设置管孔，用直径为1mm的钢丝通过设置在所述盖子上的贯孔和设置在所述容器上的贯孔将所述盖子和所述容器进行固定；所述盖子和所述容器上设置有直径介于3mm～5mm的孔径。该保温的装置与兼有油冷和加压气冷功能的双室卧式真空热处理设备相结合，该保温的装置采用导热性能为22KW/(m.c)的45号钢，确保待淬火工件离开加热炉膛直到进入油浴淬火之前的温度保存不变，保证了待淬火工件经过淬火以后的力学性能，避免了待淬火工件存在淬火效果差的问题；再者，由于待淬火工件的体积比较小，直接将待淬火工件放入料框后，易从网状结构的料框的空隙掉入炉膛或者油浴内，而采用该保温的装置，在对待淬火工件移动时既能够保温，而且避免了待淬火工件掉入炉膛或者油浴内的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置结构示意图；

图2A为本实用新型实施例提供的矩形容器的底部结构示意图；

图2B为本实用新型实施例提供的矩形容器的一个侧壁结构示意图；

图2C为本实用新型实施例提供的矩形容器的另一个侧壁结构示意图；

图3为现有技术提供的双室真空油淬气冷炉结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置结构示意图，如图1所示，该保温的装置主要包括盖子102和与盖子102 形状匹配的容器101。

具体地，图1所提供的保温的装置应用在双室真空油淬气冷炉，该保温的装置用于设置待淬火工件，且该保温的装置和待淬火工件设置在双室真空油淬气冷炉的料框内。

在实际应用中，待淬火工件进入到双室真空油淬气冷炉需要执行加热淬火和油淬等操作，而本实用新型实施例提供的保温的装置会与待淬火工件一起进入到双室真空油淬气冷炉并完成上述加热淬火和油淬等操作。

在实际应用中，用于设置待淬火工件的料框一般为网状结构，由于本实用新型实施例中的待淬火工件均为尺寸比较小的金属弹簧或者精密金属器件，因此，若直接将上述金属弹簧或者精密金属器件之间放置到网状结构的料框内，则金属弹簧或者精密金属器件会从网状结构的间隙掉入到炉膛或者油浴内；在本实用新型实施例中，保温的装置的盖子102和容器101的形状相匹配，盖子 102和容器101上均设置有贯孔，在盖子102上的贯孔和容器101上的贯孔内同时设置直径为1mm的钢丝后，则盖子102和容器101会形成封闭容器；当将钢丝从贯孔内移出，则盖子102和容器101分离。进一步地，在盖子102和容器101上设置有直径介于3mm～5mm的孔径201，通过在盖子102和容器101 上设置孔径201，可以方便设置在保温的装置内的待淬火工件进行加热淬火和油淬等工艺操作，再者，上述孔径201的直径都比较小，避免了设置在保温的装置内的待淬火工件容易从保温的装置内掉入到炉膛或者油浴内。

在实际应用中，待淬火工件从炉膛取出从通道进入油浴之前需要在通道中等待一段时间。由于待淬火的工件均为体积比较小的金属弹簧或者精密器件，而这些器件在通道进行等待时，自身的温度会很快散失，当待淬火工件的自身温度散失之后，会导致待淬火工件的温度低于淬火温度，易导致待淬火工件金相组织转换不完整，造成待淬火工件达不到要求的力学性能。在本实用新型实施例中，为了解决上述问题，一方面提供了保温的装置，通过将待淬火工件设置在保温的装置内，可以避免体积比较小的待淬火工件散热较快的问题；再者，本实用新型实施例提供的保温的装置采用导热性能为22KW/(m.c)的45号钢板，通过45号钢板制备的保温的装置，可以完全解决体积比较小的待淬火工件在通道等待油浴时，自身散热较快的问题。

需要说明的是，本实用新型实施例中，45号钢板的厚度介于8～12mm，即保温的装置的盖子102和容器101的厚度介于8～12mm。

图2A为本实用新型实施例提供的矩形容器的底部结构示意图；图2B为本实用新型实施例提供的矩形容器的一个侧壁结构示意图；图2C为本实用新型实施例提供的矩形容器的另一个侧壁结构示意图；以下结合图2A～图2C为例，介绍当保温的装置为矩形容器时，该保温的装置的具体参数。

如图1所示，当盖子102的形状为矩形时，则与盖子102匹配的容器101 为矩形容器，在实际应用中，当矩形容器101内设置了待淬火工件之后，盖子 102需要设置在矩形容器101上，因此，盖子102与矩形容器101的形状相匹配，且盖子102与矩形容器101通过贯孔可以实现打开和闭合。

如图2A所示，该矩形容器101的底部101-1的长边的长度介于 280mm～310mm，相应地，该矩形容器101的底部101-1的宽边的长度介于 180mm～220mm。在实际应用中，在矩形容器101的底部101-1上均匀设置有直径介于3mm～5mm的孔径201，且相邻的两个孔径201之间的距离介于 18mm～22mm。具体地，设置在矩形容器101的底部101-1上的多个孔径201 形成的形状也呈矩形，且多个孔径201形成的矩形的长边的长度小于矩形容器 101的底部101-1的长边的长度，矩形的宽边的长度也小于底部101-1的宽边的长度。

在本实用新型实施例中，为了避免设置在矩形容器101的底部101-1上的孔径201影响底部101-1与侧壁101-2之间的对接，优选地，设置在矩形容器 101的底部101-1上的孔径201与矩形容器101的底部101-1的边沿之间存在一定的距离。如图2A所示，多个孔径201组成的矩形的长边边沿的孔径201 与底部101-1的长边的边沿之间的距离介于45mm～55mm，相应地，多个孔径 201组成的矩形的宽边的孔径201与底部101-1的宽边的边沿之间的距离介于 40mm～50mm。

如图2B和2C所述，由于矩形容器101的底部101-1为矩形，因此矩形容器101的侧壁101-2由两对尺寸不一的矩形组成，但是侧壁101-2上设置的孔径201为均匀分布，具体地，设置在侧壁101-2上的孔径201的直径介于 3mm～5mm的孔径201，且相邻的两个孔径201之间的距离介于18mm～22mm。

为了避免设置在矩形容器101的侧壁101-2上的孔径201影响侧壁101-2 与底部101-1之间的对接，优选地，设置在侧壁101-2上的孔径201与侧壁101-2 的边沿之间存在一定的距离。如图2B和2C所示，设置在侧壁101-2的孔径 201组成的形状与侧壁101-2的形状相匹配，且多个孔径201形成的矩形的长边的长度小于侧壁101-2的长边的长度，矩形的宽边的长度也小于侧壁101-2 的宽边的长度，具体地，设置在侧壁101-2上的多个孔径201组成的矩形的边沿上的孔径201与侧壁101-2的边沿之间的距离介于35mm～45mm。需要说明的是，侧壁101-2上多个孔径201组成的矩形的边沿上的孔径201与侧壁101-2 的边沿之间的距离即包括矩形长边边沿也包括了矩形的宽边边沿。举例来说，多个孔径201组成的矩形的长边边沿的孔径201与侧壁101-2的长边的边沿之间的距离介于35mm～45mm，同样地，多个孔径201组成的矩形的宽边边沿的孔径201与侧壁101-2的宽边的边沿之间的距离也介于35mm～45mm。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的保温的装置，盖子102的形状可以是圆形，相应地，与盖子102形状相匹配的容器101为圆柱体容器；或者，盖子102的形状也可以是多边形，相应地，与盖子102形状相匹配的容器101 为多边体容器。在本实用新型实施例中，对保温的装置的具体形状不做限定。

本实用新型实施例中，保温的装置内设置的待淬火工件为小型金属弹簧，该小型金属弹簧的钢丝直径介于0.1mm～3mm，即有直径介于介于0.1mm～3mm 的钢丝组成的金属弹簧，均可以设置在保温的装置内完成淬火工艺；进一步地，待淬火工件还可以是精密金属零件，该精密金属零件的重量小于100g，即重量小于100g的金属零件也可以设置在保温的装置呢完成淬火工艺，在实际应用中，精密金属零件可以是航空扣件、航空管接头、弹片等。在本实用新型实施例中，对精密金属零件的具体类型不做限定。

图3为现有技术提供的双室真空油淬气冷炉结构示意图，如图3所示，该双室真空油淬气冷炉包括冷室炉门1、进出料机构2、冷却室炉壳3、风冷系统 4、热闸阀5、炉胆6、料框7、控温热电偶8、加热室炉壳9、加热室炉门10、淬火机构11、油加热室12和油搅拌器13。

在本实用新型实施例中，使用该保温的装置时，先将待淬火工件设置在保温的装置内，然后将保温的装置设置在料框7内，通过加热室炉门10将保温的装置设置在加热时内，接通电源对设置在加热炉内的待淬火工件进行加热淬火；当加热淬火完成之后，待淬火工件与保温的装置随着料框的移动，进入通道等待进行油浴，当开始油浴时，料框携带保温的装置被运送值淬火机构11 上，待淬火工件进行油淬。

通过本实用新型实施例提供的保温的装置，可以将体积较小的待淬火工件先设置在保温的装置内，然后在设置在料框内，从而解决了现有弹簧件在进入油浴之前散失温度较大，弹簧材料温度低于淬火温度，容易造成弹簧达不到力学要求的问题。

综上所述，本实用新型实施例提供一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置，应用在双室真空油淬气冷炉，其特征在于，保温的装置用于设置待淬火工件，所述保温的装置设置在所述双室真空油淬气冷炉的料框内；所述保温的装置包括盖子以及与所述盖子形状相匹配的容器；所述盖子与所述容器上均设置管孔，用直径为1mm的钢丝通过设置在所述盖子上的贯孔和设置在所述容器上的贯孔将所述盖子和所述容器进行固定；所述盖子和所述容器上设置有直径介于3mm～5mm的孔径。该保温的装置与兼有油冷和加压气冷功能的双室卧式真空热处理设备相结合，该保温的装置采用导热性能为22KW/(m.c) 的45号钢，确保待淬火工件离开加热炉膛直到进入油浴淬火之前的温度保存不变，保证了待淬火工件经过淬火以后的力学性能，避免了待淬火工件存在淬火效果差的问题；再者，由于待淬火工件的体积比较小，直接将待淬火工件放入料框后，易从网状结构的料框的空隙掉入炉膛或者油浴内，而采用该保温的装置，在对待淬火工件移动时既能够保温，而且避免了待淬火工件掉入炉膛或者油浴内的问题。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种适用于弹簧在热处理过程中持续保温的装置，应用在双室真空油淬气冷炉，其特征在于，保温的装置用于设置待淬火工件，所述保温的装置设置在所述双室真空油淬气冷炉的料框内；

所述保温的装置包括盖子以及与所述盖子形状相匹配的容器，所述盖子与所述容器上均设置管孔，用直径为1mm的钢丝通过设置在所述盖子上的贯孔和设置在所述容器上的贯孔将所述盖子和所述容器进行固定；

所述容器以及所述盖子的材料为45号钢；

所述盖子和所述容器上设置有直径介于3mm～5mm的孔径。

2.如权利要求1所述的保温的装置，其特征在于，所述盖子的形状为矩形，所述容器为矩形容器，且所述盖子与所述矩形容器的形状相匹配；

所述矩形容器的底部的长边长度介于280mm～310mm，所述矩形容器的底部的宽边的长度介于180mm～220mm；

所述盖子、所述矩形容器的侧壁以及底部均设置有直径介于3mm～5mm的孔径。

3.如权利要求2所述的保温的装置，其特征在于，所述侧壁上两个相邻的所述孔径之间的距离介于18mm～22mm；

所述底部上两个相邻的所述孔径之间的距离介于18mm～22mm。

4.如权利要求2所述的保温的装置，其特征在于，设置在所述侧壁上的多个所述孔径组成的形状与所述侧壁的形状相匹配，且多个所述孔径组成的形状的边沿的所述孔径与所述侧壁的边沿之间的距离介于35mm～45mm；

设置在所述底部上的多个所述孔径组成的形状与所述底部的形状相匹配，且多个所述孔径组成的形状的长边边沿的所述孔径与所述底部的长边的边沿之间的距离介于45mm～55mm，多个所述孔径组成的形状的宽边边沿的所述孔径与所述底部的宽边的边沿之间的距离介于40mm～50mm。

5.如权利要求1或2所述的保温的装置，其特征在于，所述容器以及所述盖子的厚度介于8～12mm。

6.如权利要求1所述的保温的装置，其特征在于，所述盖子的形状为圆形，所述容器为圆柱体容器，且所述盖子与所述圆柱体容器的形状相匹配。

7.如权利要求1所述的保温的装置，其特征在于，所述待淬火工件为钢丝直径介于0.1mm～3mm的金属弹簧；或者重量小于100g的精密金属零件。

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