CN219689788U - 用于自动化淬火系统中的水平移动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动化淬火系统中的水平移动机构，包括第一水平导轨，以及所述第一水平导轨一端设置的第一行程液压缸组件(99)；所述第一行程液压缸组件(99)的缸体固定，第一行程液压缸组件(99)的活塞推杆的前端设置用于挂接模具的L型挂钩，从而实现模具的往复运动；所述第一水平导轨的另一端前部设置了升降式旋转工作台(71)；所述工作台(71)的上表面设置了与所述水平导轨对接的第二水平导轨。本发明提供了一套自动化淬火系统中工位最优化的实现机构，特别是针对如轴承外圈、内圈、保持架等工件的自动化淬火，为最优的工位和工位行走路线提供了配套，进而达到生产成本最低、生产效率最高。

Description

用于自动化淬火系统中的水平移动机构

技术领域

本发明涉及淬火系统，更具体地说，涉及自动化淬火系统中最优工位设计条件下的实现机构。

背景技术

如中国专利在先申请：

CN110184433A公开了一种组合压模；

CN109722515A公开了一种压模；

CN109943694A公开了压模；

CN109943702A公开了旋转淬火系统；

CN209260154U公开了一种渗碳钢轴承淬火模具

CN102407439A公开了一种电机骨架密封圈压入装置

均涉及被加工工件的装夹用模具，或称胎具。绝大部分采用工件夹持在最上层的压板和最底层的压板之间。上模与下模夹紧被加工工件，称为合模。而被加工工件从上模、下模中取出称为脱模。根据被加工工件的要求，模具也可能仅涉及上模或下模独立部分。工件的脱模，通常采用顶杆(或类似功能的部件)支顶工件端面或模具端面，造成模具与工件受力方向不同，进而产生相对移动，将工件与模具相分离。而顶杆的设置根据被加工工件和模具的结构设计实现，通过避让干涉部件以及零件独立设置或分段多个顶杆组成部件形式实现力的传导，达到支顶作用。本发明可以选用现有技术适用的模具结构，以适应不同工件的加工需求。

其次在淬火系统中，夹持状态下的工件(如轴承外圈、内圈等)被送入淬火池在淬火液作用下完成淬火。

问题在于：

1、被加工工件的尺寸不定，对应的胎具和夹持工具需要分别设计，互换性交差。其次现有技术的淬火很少施加预紧力，在施加预紧力的机构中如何以一套机构经过微小调整以适应不同尺寸的被加工工件加工需求，是需要解决的问题。

2、淬火环境属于高温作业条件，不适合人员长期处在其中，如何实现自动化生产，达到远程控制是需要解决的问题。特别是实现自动化生产的动力部分又不适合进入淬火液中，如何实现动力部分与淬火部分的电动化分离，进而实现远程控制是需要解决的问题。换句话说，电机、液压、气动等动力源的远程控制启动和关停已属于现有技术普遍使用的方式，如何实现这些动力源与能够进入淬火池的部分通过远程控制达到分离与连接，是需要解决的问题。其次如何设计这些分离与连接机构，更是一个难点。

特别是在淬火前后，工件都是被上下模夹持，受预紧力的作用，此时由于预紧力的原因，工件以及上下模很难一起脱离预紧力的束缚而被取出，进而无法实现工序的连续。为此需要一套自动取出的机构，而自动取出机构，需要的动力源如电机等，又不能与工件一起进入淬火液，因此需要一套机构实现相关功能。

3、上模与下模夹紧被加工工件，称为合模。而被加工工件从上模、下模中取出称为脱模。根据被加工工件的要求，模具也可能仅涉及上模或下模独立部分。工件的脱模，通常采用顶杆支顶工件端面或模具端面，造成模具与工件受力方向不同，进而产生相对移动，将工件与模具相分离。而顶杆的设置根据被加工工件和模具的结构设计实现，通过避让干涉部件以及零件独立设置或组成部件形式实现力的传导，达到支顶作用。问题在于，在生产工艺中，如何实现上述功能的自动化，是需要解决的问题。

4、淬火环境属于高温作业条件，不适合人员长期处在其中，如何实现自动化生产，达到远程控制是需要解决的问题。而淬火操作涉及的动作较多，如何实现各个工位的设置，以达到最优化生产的目的，进而降低生产成本、提高生产效率，是需要解决的问题。

5、针对问题4，在工位最优设计的前提条件下，如何达到工件在不同工位的最佳行进路线，以及配套设备的最佳设置，是需要解决的问题。

发明内容

针对上述第五问题，本发明提供了一套自动化淬火系统中工位最优化的实现机构，特别是针对如轴承外圈、内圈、保持架等工件的自动化淬火，为最优的工位和工位行走路线提供了配套机构，进而达到自动化系统的生产成本最低、生产效率最高。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于自动化淬火系统中的水平移动机构，包括第一水平导轨，以及所述第一水平导轨一端设置的第一行程液压缸组件；所述第一行程液压缸组件的缸体固定，第一行程液压缸组件的活塞推杆的前端设置用于挂接模具的L型挂钩，从而实现模具的往复运动；所述第一水平导轨的另一端前部设置了升降式旋转工作台；所述工作台的上表面设置了与所述水平导轨对接的第二水平导轨。

优选方式下，本发明用于自动化淬火系统中的水平移动机构，改进在于，对接状态下，所述第一水平导轨与所述第二水平导轨之间留有间隙。

优选方式下，本发明用于自动化淬火系统中的水平移动机构，改进在于，，所述第一水平导轨的一段轨道通过架体设置有用于对接淬火模具下模底部框架边缘的下T型口。

优选方式下，本发明用于自动化淬火系统中的水平移动机构，改进在于，所述下T型口位于所述第一水平导轨上临近所述第一行程液压缸组件的一侧。

本发明还提供一种淬火系统碟簧预压紧条件下的可调式组件，包括用于夹持工件的上模和下模。所述上模上方设置上顶板，所述下模下方设置下底板；所述上顶板和下底板之间通过周向间隔设置的多组螺栓螺母式组件绑定为一体。每一螺栓螺母式组件包括最上端的导柱螺栓、中间的导柱连接套，以及最下端的导柱连接螺母；最下端的所述导柱连接套旋入导柱连接螺母的螺纹孔；所述导柱螺栓连接了最上端的所述导柱连接套；上顶板与所述上模顶部之间设置碟簧；所述碟簧限定于套置的上滑套和下滑套内；所述上滑套固定于所述上顶板，所述上滑套和所述下滑套最大伸长位置设置了卡接结构；所述下滑套底部固定了封堵所述碟簧的托板。

优选方式下，所述淬火系统碟簧预压紧条件下的可调式组件，改进在于，所述托板向上连接了一个提拉杆，所述提拉杆向上穿出所述上顶板，所述提拉杆上端以可拆装的方式连接了实现提拉动作的动力机构。

优选方式下，所述淬火系统碟簧预压紧条件下的可调式组件，改进在于，所述导柱连接套为多个；每一所述导柱连接套一端为螺纹孔，另一端为能够配合连接的螺柱，从而依次连接。所述导柱连接套实现了大距离的调节。

优选方式下，所述淬火系统碟簧预压紧条件下的可调式组件，改进在于，所述导柱螺栓上套有微调间距使用的间距调整垫，卡在所述上顶板和最上端所述导柱连接套上端面之间。

优选方式下，所述淬火系统碟簧预压紧条件下的可调式组件，改进在于，所述上滑套和下滑套的卡接结构为：一个套体设置的纵向滑槽，一个套体绑定在滑槽中滑动的销钉；在最末端状态下，所述销钉卡于滑槽末端；或者，位于外侧的套体一个端部朝内设置折边，位于内侧的套体对应端部朝外设置折边。

本发明还提供了一种淬火系统中预紧力自动施加和卸载的机构，包括用于夹持工件的上模和下模，所述上模上方设置上顶板，所述下模下方设置下底板；所述上顶板和下底板之间通过周向间隔设置的多组螺栓螺母式组件绑定为一体。上顶板与所述上模顶部之间设置碟簧；所述碟簧限定于套置的上滑套和下滑套内；所述上滑套固定于所述上顶板，所述上滑套和所述下滑套最大伸长位置设置了卡接结构；所述下滑套底部固定了封堵所述碟簧的托板；所述托板通过栓设拉杆，向上穿过所述上顶板后，连接了下吊耳；所述下吊耳通过一个销轴机构以可拆装方式连接了上部吊环；所述销轴机构的机架与上部吊环固定；拉杆位于上顶板的上方旋有限位螺母。所述上部吊环通过连接部件固定于退料液压缸的下部；退料液压缸配设的退料活塞支顶端抵靠在上顶板的上表面。

优选方式下，本发明淬火系统中预紧力自动施加和卸载的机构，改进在于，所述销轴机构为电动销轴，包括电机驱动的齿轮传动结构，带动螺杆转动，螺杆上套设的螺套在导向键槽的作用下前后移动，带动销轴动作。

优选方式下，本发明淬火系统中预紧力自动施加和卸载的机构，改进在于，其特征在于，下吊耳、上部吊环以及电动销轴为四组，在所述托板投影方向的周向等间隔设置，呈中心对称方式。

优选方式下，本发明淬火系统中预紧力自动施加和卸载的机构，改进在于，，所述销轴机构为气动推拉杆或液压推拉杆结构。

优选方式下，本发明淬火系统中预紧力自动施加和卸载的机构，改进在于，所述退料液压缸和退料活塞构成的液压机构一起固定于一个升降机构上。

优选方式下，本发明淬火系统中预紧力自动施加和卸载的机构，改进在于，所述升降机构为第三行程液压缸组件，包括活塞、活塞推动的滑动杆，并配设导向的滑动键，以及保护作用的护套。

优选方式下，本发明淬火系统中预紧力自动施加和卸载的机构，改进在于，所述升降机构为电机驱动提升的结构。

优选方式下，本发明淬火系统中预紧力自动施加和卸载的机构，改进在于，每一螺栓螺母式组件包括最上端的导柱螺栓、中间的导柱连接套，以及最下端的导柱连接螺母；最下端的所述导柱连接套旋入导柱连接螺母的螺纹孔；所述导柱螺栓连接了最上端的所述导柱连接套；所述导柱连接套为一个或多个；每一所述导柱连接套一端为螺纹孔，另一端为能够配合连接的螺柱，从而实现多个的依次连接；所述导柱螺栓上套有微调间距使用的间距调整垫，卡在所述上顶板和最上端所述导柱连接套上端面之间。

优选方式下，本发明淬火系统中预紧力自动施加和卸载的机构，改进在于，所述上滑套和下滑套的卡接结构为：一个套体设置的纵向滑槽，一个套体绑定在滑槽中滑动的销钉；在最末端状态下，所述销钉卡于滑槽末端；或者，位于外侧的套体一个端部朝内设置折边，位于内侧的套体对应端部朝外设置折边，

本发明还提供了一种淬火系统的自动合模脱模机构，包括用于夹持工件的上模和下模；所述上模上方和所述下模下方分别或单侧设置脱模液压缸；所述脱模液压缸与相邻的所述上模或下模之间固定了一个推料杆辅助板；所述推料杆辅助板中开设有T型通孔，通过堵板将十字结构的所述推料杆封堵在通孔中；配设复位弹簧，套于所述推料杆的支顶端；所述推料杆的另一端穿过T型通孔抵靠在所述脱模液压缸的推力部件上；所述推料杆的支顶端，与所述上模或所述下模中用于脱模用的顶杆对位，并实现支顶作用。

优选方式下，本发明淬火系统的自动合模脱模机构，改进在于，还包括一个用于带动所述上模升降的第二行程液压缸组件，与所述第二行程液压缸组件的提升部件一体固定了一个用于所述上模最上部框架边缘插入的上T型开口，所述上T型开口卡住所述上模的边框在所述第二行程液压缸组件作用下实现提升。

优选方式下，本发明淬火系统的自动合模脱模机构，改进在于，当设置了位于上方的脱模液压缸时，所述上T型开口的框架连接在该脱模液压缸的下方。

优选方式下，本发明淬火系统的自动合模脱模机构，改进在于，还包括一个用于卡住所述下模中最下部框架边缘的下T型口。当设置了位于下方的脱模液压缸时，所述下T型口的框架连接在该脱模液压缸的上方。

本发明还一种淬火系统，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1、将需要上模、下模夹持状态实现淬火的工件，吊运至第一工位上，套装于下模；

S2、步骤S1的工件和下模送至第二工位，利用合模、脱模部件，实现上模、下模的合模操作；

S3、将步骤S2合模后的模具和工件一起送至第三工位，通过施加和卸载预紧力机构对模具和工件施加预紧力；

S4、在第三工位，将需要进入淬火池的施加了预紧力的模具和工件与其他非进入淬火池的部分做分离；

S5、在保持预紧力的状态下，将预紧力施加机构、合模后的模具以及工件由旋转工作台带动降至淬火池中，实现淬火；

S6、完成淬火后，提升旋转工作台，带动施加了预紧力的模具和工件返回第三工位；再次将施加了预紧力的模具和工件与其他非进入淬火池的部分连接；之后通过施加和卸载预紧力机构卸载模具和工件受到的预紧力；

S7、卸载预紧力的模具和工件回到第二工位，通过合模、脱模机构实现脱模，提走上模部分；

S8、回到第一工位，处于与步骤S1末期同样状态下的工件，通过吊具吊走；

S9、新工件重复步骤S1～S7，实现循环加工。

优选方式下，本发明淬火系统，改进在于，所述第一工位位于合模、脱模部件即第二工位和施加和卸载预紧力机构即第三工位之间，第一～第三工位位于同一横向位置上，底部等水平线设置水平导轨，从而实现第一～第三工位的移动，由一个端侧的第一行程液压缸组件提供动力实现横向移动；第三工位位于淬火池1即第四工位的上方。

优选方式下，本发明淬火系统，改进在于，第一行程液压缸组件的缸体固定，第一行程液压缸组件的活塞推杆的前端设置L型挂钩，下模下底板的端侧配设开口槽；所述步骤S5，模具上升过程中，L型挂钩先送到指定位置，随着模具上升，L型挂钩连接到开口槽中，从而实现后续移动过程；上述第S4步骤，模具下降，L型挂钩与开口槽自动脱离，L型挂钩根据需要撤回或选定位置。

优选方式下，本发明淬火系统，进一步改进在于，包括如下步骤

S1、在第一工位，工件装设到下模；

S2、装设工件的下模由第一行程液压缸组件拖移运送至第二工位，通过所述合模、脱模部件实现上、下模合模，夹持住工件；

此时，施加和卸载预紧力机构留出模具和工件进入的空位；

S3、将合模后的模具和工件一起送至第三工位，进入所述空位，通过施加和卸载预紧力机构对模具和工件施加预紧力，夹紧；

S4、动力部分与进入淬火池的部分做分离；

通过电动销轴启动，退出上部吊环与下吊耳的连接吊眼，实现上下两部分的分离；电动销轴连接于上部分；下部分为所述施加了预紧力的模具和工件；

S5、在保持预紧力的状态下，将模具和工件一起由旋转工作台带动降至淬火池，实现淬火；

S6、完成淬火后，提升旋转工作台，带动模具和工件返回第三工位，启动电动销轴，插接上部吊环与下吊耳的连接吊眼，实现连接；施加和卸载预紧力机构卸载模具和工件受到的预紧力；

S7、由第一行程液压缸组件拖移，将卸载预紧力的模具和工件送回到第二工位，通过合模、脱模机构实现脱模，即下料操作，提走上模部分；

S8、由第一行程液压缸组件拖移，下模和工件回到第一工位，处于与步骤S1末期同样状态下的工件，通过吊具吊走工件；

S9、新工件重复步骤S1～S8，实现循环加工。

本发明的动力部件如电机等，均可通过现有技术的远程控制实现自动化，进而无需人员在高温条件下淬火作业，既保证了人员安全，又提高了加工效率。

具体说包括如下优点：

1、本发明设备适合不同高度工件夹持的胎具，特别适用于轴承外圈和内圈淬火时使用，通过微小调整进而适应不同尺寸(高度尺寸)工件的加工需求，大大降低了生产成本，提高了生产效率。

2、本发明提供了一套在淬火环境下通过对电机等的远程控制实现了预紧力自动施加和卸载，同时为了实现相关功能，本发明提供了主要机构的设置，进而本发明实现了不适合进入淬火液部分与可进入淬火液部分的自动分离，避免了不适合进入淬火液部分进入淬火液。而且，本发明设定了预紧力施加与上述分离操作的工序，完美达到了自动化生产的要求，进而大大降低了生产成本，提高了生产效率。

3、本发明提供了一套自动合模脱模的机构，用于如轴承外圈、内圈、保持架等工件的淬火生产，实现了自动化生产要求，从而达到降低生产成本、提高生产效率的目的。

4、本发明提供了一套自动化淬火的生产工艺和生产系统，实现了如轴承外圈、内圈、保持架等工件的自动化淬火生产，最优化了相关工艺和系统，进而降低生产成本、提高生产效率。

5、本发明提供了一套自动化淬火系统中工位最优化的实现机构，特别是针对如轴承外圈、内圈、保持架等工件的自动化淬火，为最优的工位和工位行走路线提供了配套机构，进而达到自动化系统的生产成本最低、生产效率最高。

附图说明

图1是淬火系统相对图9中B向针对不同尺寸工件调整系统的状态侧视结构示意图。

图2是图1局部的放大结构示意图。

图3是与图1相同方向淬火系统一个淬火状态侧视结构示意图。

图4是图3的局部放大结构示意图。

图5是与图1相同方向淬火系统另一个淬火状态侧视结构示意图。

图6是相对图1右视一个工作状态结构示意图。

图7是退料液压缸的部分零件拆分图。

图8是与图6相同投影方向另一个工作状态结构示意图。

图9是淬火系统俯视结构示意图。

图10是合模、脱模机构的部分结构侧视示意图。

图11是图10所示机构部分零件的分解状态示意图。

图12是合模、脱模机构部分结构的侧视示意图。

图13是施加和卸载预紧力机构部分结构的侧视示意图。

图14是图13中C向示意图。

图15是施加和卸载预紧力机构在淬火池位置的俯视结构示意图。

图16是电动销轴的结构示意图。

图17是工件配合模具和碟簧预紧机构的放大结构示意图。

具体实施方式

一、碟簧预紧和适应不同工件的加工调整

如图17所示实现工件预紧淬火的碟簧机构，包括用于夹持工件60的上模61和下模62，以及上模61和下模62夹持所述工件60后实现上模和下模纵向位置固定的锁紧模组；锁紧模组包括上下两个分别用于限定所述上模和下模位置的刚性体；上模与上方的刚性体之间，或者所述下模与下方的刚性体之间设置有提供预紧力的碟簧8；热处理时，所述上模和下模以及所述工件、锁紧机构、碟簧8一起被送入淬火池1进行热处理。

其中，上模61和下模62可以是由多个零件组成的组件，也可以是一个独立的零件，用于实现工件的夹持，某种程度上与被加工工件的结构相符合，具有一定的定型作用。现有技术此类模具或胎具有很多，可以选择适用。如中国专利在先申请：

CN110184433A公开了一种组合压模；

CN109722515A公开了一种压模；

CN109943694A公开了压模；

CN109943702A公开了旋转淬火系统；

CN209260154U公开了一种渗碳钢轴承淬火模具

CN102407439A公开了一种电机骨架密封圈压入装置

均涉及被加工工件的装夹用模具，或称胎具，属现有技术部分，绝大部分采用工件夹持在最上层的压板(属于上模或称上胎部分，如图10中的部件87)和最底层的压板(属于下模或称下胎部分，如图10中的部件95)之间。

碟簧8的使用，可以确保轴承外圈类零件淬火加工过程中上下端面之间纵向的加工精度。

针对不同尺寸轴承外圈类零件淬火加工，本发明针对碟簧和锁紧模组做了适应性改变。如图17所示实施例，上方的刚性体即为上顶板25，下方的刚性体即为下底板29；上顶板25和下底板29之间通过周向间隔设置的螺栓螺母式组件绑定为一体；螺栓螺母式组件包括最上端的导柱螺栓24、中间的导柱连接套27和最下端的导柱连接螺母28。导柱连接套27旋入导柱连接螺母28的螺纹孔至最深位置，导柱连接套27可以是多个，依次顺接的多段，从而用于大距离调整使用。也就是说导柱连接套27一端为螺纹孔，一端为螺柱，螺柱与螺纹孔可以配合。最上端的导柱螺栓24连接了最上端的导柱连接套27(附图实施例仅一段)。在导柱螺栓24上套有微调间距使用的间距调整垫26，卡在上顶板25和导柱连接套27上端面之间。间距调整垫26根据调整间距的情况选择必要的数量和厚度。当然根据需要也可以选择导柱螺栓24、间距调整垫26、中间的导柱连接套27和最下端的导柱连接螺母28的尺寸，可以调节上顶板25和下底板29之间的纵向距离，以适应不同尺度的被加工工件。

相应的碟簧8数量和高度也根据加工需要做出选择，为了限定碟簧8，碟簧8容纳于两个套置的筒状滑套内，即上滑套9和下滑套7中，碟簧8的弹力分别作用于上方的上顶板25和下方上模的上表面。此外，上滑套9和下滑套7的横(缺少卡位限定位置)向位置根据需要设置卡位或连接结构，如图所示，上滑套9通过连接板、螺钉等连接在上顶板25，下滑套7通过下端环形凸缘连了一个托板5。

上滑套9和下滑套7，在纵向上的套接结构，为碟簧8层叠数量的改变，以及受压时的变形提供可能，从而可以调节上模和下模夹持工件的力度，确保最终的加工精度。

针对一个被加工工件，根据加工要求、工件材质，以及碟簧、上下模具等配套零部件的情况，通过有限次实验结合设计计算可以确定尺寸，进而确定上顶板25和下底板29之间距离，选用碟簧的情况，保证淬火时预压紧力的大小，以及在一定温度变化范围内，确保预压紧力变化在一定范围内，从而保证最终的加工精度。

淬火时，上顶板25和下底板29之间碟簧、上下模以及工件一同被送入淬火液中，可以选用现有技术吊运的方式送入淬火液。完成淬火后，再移出拆卸，取出工件。为了方便上下模以及工件从上顶板25和下底板29之间取出，本发明提供了一套自动卸载预紧力，提取胎具和工件的设备，详见下文。

二、施加和卸载预紧力机构

在淬火前后，工件都是被上下模夹持，受预紧力的作用，此时由于预紧力的原因，工件以及上下模很难一起脱离预紧力的束缚而被取出，进而无法实现工序的连续。为此需要一套自动取出的机构，而自动取出机构，需要的动力源如电机等，又不能与工件一起进入淬火液，因此需要一套机构实现相关功能。

具体说，碟簧8下方推力作用的托板5通过栓设拉杆6，向上穿过上顶板25后，连接了下吊耳14。拉杆6位于上顶板25的上方旋有限位螺母10。

上部吊环23与下吊耳14通过一个电动销轴实现连接和分离。电动销轴的结构如图16所示，包括电机驱动的齿轮传动结构，带动螺杆83转动，螺杆83上套设的螺套84在导向键槽的作用下前后移动，带动销轴85动作。电机正反转，实现销轴插入上部吊环23与下吊耳14的吊眼中实现连接或撤出上部吊环23与下吊耳14的吊眼实现分离。如图15和16所示，电动销轴的机架与上部吊环23固定。

电动销轴的插接、拆卸功能也可选用如气动推拉杆，液压推拉杆或其他结构的电动推拉杆实现。

此外，如图15所示，下吊耳14、上部吊环23以及电动销轴为四组，托板5周向等间隔设置，呈中心对称方式，以保证动作的平衡性，不会发生偏向、倾斜。

如图13和14所示，结合图7说明，上部吊环23通过连接部件固定于退料液压缸30的下部；退料液压缸30配设的退料活塞20支顶端抵靠在上顶板25的上表面。为了清楚，图14中退料活塞20未示出；图7中退料液压缸30和退料活塞20为分离状态。

而退料液压缸30、退料活塞20构成的液压机构一起固定于一个升降机构上。如图1所示，本发明的升降机构也为一套液压系统，即第三行程液压缸组件16，包括活塞，及活塞推动的滑动杆19，并配设导向的滑动键18，以及保护作用的护套。根据需要升降机构也可以选用其他结构，如电机驱动提升的方式，只要能实现退料液压缸30、退料活塞20同步升降即可。当被加工工件由大件换成小件或小件换为大件时，第三行程液压缸组件16可以调节碟簧的位置，从而适应不同尺寸工件的加工需求。

此外，退料液压缸30、退料活塞20与上顶板25、上部吊环23的关系也可以互换，本发明附图方式提供了一个最优实施。

三、合模、脱模机构

上模与下模夹紧被加工工件，称为合模。而被加工工件从上模、下模中取出称为脱模。根据被加工工件的要求，模具也可能仅涉及上模或下模独立部分。工件的脱模，通常采用顶杆支顶工件端面或模具端面，造成模具与工件受力方向不同，进而产生相对移动，将工件与模具相分离。而顶杆的设置根据被加工工件和模具的结构设计实现，通过避让干涉部件以及零件独立设置或组成部件形式实现力的传导，达到支顶作用。本发明可以选用现有技术适用的模具结构，以适应不同工件的加工需求。

本发明提供了一套液压式压模脱模机构，具体如图10～12所示，上下两个脱模液压缸86，分别用于推动十字结构的推料杆88，推料杆88定顶端支顶用于工件脱模的顶杆90。

图11中省略了左侧部分的顶杆(或者说示意性的显示了推料杆88位于左侧的设置方式)；为了清楚，右侧部分将推料杆88分解出来，显示了推料杆88与顶杆90的作用关系。结合图12所示，推料杆辅助板89开设T型通孔，通过堵板92将十字结构的推料杆88封堵在通孔中，并配设复位弹簧91，套于推料杆88的支顶端；推料杆88的另一端受脱模液压缸86(或称液压千斤顶)推力部分的作用。

如图10，结合图12所示，上方的脱模液压缸86，位于上方连接了一个带动其升降的第二行程液压缸组件94。上方的脱模液压缸86位于下方通过外部框架还连接了一个用于上模中最上层的压板87插入的上T型开口93，从而上T型开口93可以卡住上模最上层压板87的边缘，由脱模液压缸86提起整个上模。相应的下方的脱模液压缸86位于上方也设置了下T型口96，用于卡住下模中最底层的压板95，进而限定整个下模纵向的位置。T型开口，对模具的进入，还起到了一定的导向作用。

工件脱模的顶杆通常镶设在上模最上层压板87和/或下模中最底层压板95的通孔中。本发明的顶杆不能超出最上层压板87的上表面，最底层压板95下表面，以防干涉后续加工。

四、工艺工序和工位设置

基于上述功能机构，本发明还提供了一套淬火工艺，结合图8所示，包括如下步骤：

S1、在第一工位，工件装设到下模(未固定)

轴承外圈或内圈类零件工件通过吊运，至第一工位上，套装于下模，此处吊运设备可以通过桁架配设行走和吊具实现自动化。

S2、步骤S1的工件和下模送至第二工位，利用合模、脱模部件，实现上、下模合模(实现工件固定)

装设工件的下模运送至第二工位，通过合模、脱模部件实现上、下模合模，夹持工件，即上料操作。

S3、将合模后的模具和工件一起送至第三工位，通过施加和卸载预紧力机构对模具和工件施加预紧力。

S4、在第三工位，将需要进入淬火池的施加了预紧力的模具和工件与其他非进入淬火池的部分(如动力部件等)做分离；

S5、在保持预紧力的状态下，将预紧力施加机构、合模后的模具以及工件一起由旋转工作台带动降至淬火池1中，即第四工位，在旋转状态下实现淬火。具体可选用CN109943702A公开的旋转淬火系统实现，其中涉及了旋转工作台(可以参考文件中的升降旋转装置以及驱动控制台等结构实现)。

S6、完成淬火后，提升旋转工作台，带动施加了预紧力的模具和工件返回第三工位，再次将施加了预紧力的模具和工件与其他非进入淬火池的部分连接；之后通过施加和卸载预紧力机构卸载模具和工件受到的预紧力。

S7、卸载预紧力的模具和工件回到第二工位，通过合模、脱模机构实现脱模，提走上模部分。

S8、回到第一工位，处于与步骤S1末期同样状态下的工件，通过吊具吊走。

S9、新工件重复步骤S1～S8，实现循环加工。

上述第一至第四工位根据需要设置位置，可以通过移动机构或吊运方式实现工位或操作机构的移动，本发明提供了一套最优化的工位设置方案(详见下文)。

五、工位行走及水平移动机构

为了实现上述工艺过程，本发明对模具和工件如何实现上述第一至第四工位的移动提供了优选方案，如图8，结合图9所示，具体说：

工件装设到下模的第一工位I位于合模、脱模部件即第二工位II和施加和卸载预紧力机构即第三工位III之间，第I～III工位位于同一横向位置上，底部等水平线设置水平导轨，从而实现I～III工位的移动，由一个端侧的第一行程液压缸组件99提供动力实现横向移动。

第一行程液压缸组件99的缸体固定，第一行程液压缸组件99的活塞推杆的前端设置L型挂钩，下模下底板29的端侧配设开口槽。淬火工程中，上述第S5步骤，模具上升过程中，L型挂钩先送到指定位置，随着模具上升，L型挂钩连接到开口槽中，从而实现后续移动过程。上述第S4步骤，模具下降，L型挂钩与开口槽自动脱离，L型挂钩根据需要撤回或选定位置，以防干涉后续淬火。

施加和卸载预紧力机构即第三工位III，位于淬火池1即第四工位IV的上方，从而预紧后的模具与工件，仅需上下移动，即可完成淬火工作。

为了实现相关功能，本发明一个改进在于，实现I～III工位移动的水平导轨分成两段，一端为从实现工件装设到下模的第一工位I到实现合模、脱模部件的第二工位II的第一水平导轨段98，以及固定于旋转工作台71上的第二水平导轨段97。第一水平导轨段98与第二水平导轨段97之间留有不影响模具和工件移动的间隙，主要起到旋转工作台71旋转淬火时，防止干涉，起到让位作用。六、结合附图1～17，系统说明本发明优选实施方式的操作过程

S1、在第一工位I，工件装设到下模(未固定)

如图8所示，本发明涉及轴承外圈或内圈类零件的淬火。轴承外圈或内圈工件通过吊运，至第一工位I上，套装于下模，此处吊运设备可以通过桁架配设行走和吊具实现自动化。

S2、在第二工位II，利用合模、脱模部件，实现上、下模合模(实现工件固定)。具体说：

装设工件的下模由第一行程液压缸组件99拖移运送至第二工位II，通过此处的合模、脱模部件实现上、下模合模，夹持住工件，即上料操作。

合模、脱模部件，参见图10～12所示，具体操作如下：

步骤S1之后，套装了工件的下模由第一行程液压缸组件99拖移，下模中最底层压板95进入下T型口96，并在纵向卡住；此时上模最上层压板87位于上T型开口93中。通过第二行程液压缸组件94推动下移，从而工件被置于上下模之间，实现合模(如图6所示状态)。此过程，上下两个脱模液压缸86处于缩回状态，也就是推料杆没有被顶出。

此时，施加和卸载预紧力机构处于图5所示状态，退料液压缸30处于伸出状态，通过上部吊环23与下吊耳14悬挂了碟簧8组件，从而，碟簧8被压到最小。

S3、将合模后的模具和工件一起送至第三工位III，通过施加和卸载预紧力机构对模具和工件施加预紧力。

合模后的模具和工件一起送至第三工位III。此时模具和工件位于上顶板25和下底板29之间，位于托板5下方，即如图3和图4所示状态，此时碟簧8下方推力作用的托板5与上模最上层压板87之间有间隙E。

之后，退料液压缸30缩回退料活塞20，碟簧8推动托板5贴靠并作用于上模最上层压板87，从而施加预紧力。

S4、动力部分与进入淬火池1的部分做分离；

步骤S3之后，图16所示的电动销轴启动，退出上部吊环23与下吊耳14的连接吊眼，实现上下两部分的分离。

图1和图2所示状态，示意性的显示了上部吊环23与下吊耳14分离，即上下两部分的分离的状态，但图1和图2所示状态并非淬火操作中的状态，更确定的说，是被加工工件发生尺寸变换时，调节相关尺度，以是本发明系统适应所需预紧力及工件尺寸的一个调整状态。

S5、在保持预紧力的状态下，将模具和工件一起由旋转工作台71带动降至淬火池1，即第四工位，在旋转状态下实现淬火。具体可选用CN109943702A公开的旋转淬火系统实现，其中涉及了旋转工作台实现的方法，提供了类似机构。

S6、完成淬火后，提升旋转工作台71，带动模具和工件返回第三工位，回到图1和图2所示状态。

此时，每一组的上部吊环23与下吊耳14对位，再启动各个电动销轴，插接上部吊环23与下吊耳14的连接吊眼，实现连接。

之后，退料液压缸30伸长退料活塞20，直至图3和图4所示状态。此时，施加和卸载预紧力机构卸载模具和工件受到的预紧力。

S7、由第一行程液压缸组件99拖移，将卸载预紧力的模具和工件送回到第二工位，通过合模、脱模机构实现脱模，即下料操作，提走上模部分，具体说：

下模中最底层压板95进入下T型口96、上模最上层压板87进入上T型开口93中。此时，先启动上方脱模液压缸86，推动推料杆88，进而推动顶杆90，实现工件与上模受力方向相反，此时可以启动第二行程液压缸组件94，提升上方脱模液压缸86和上T型开口93，进而提起上模，实现上模与工件的分离。

此后，启动下方脱模液压缸，推动推料杆，进而推动顶杆，实现下模与工件相分离，二者之间不存在紧固力，为后续吊走工件打下基础。

S8、由第一行程液压缸组件99拖移，下模和工件回到第一工位I，处于与步骤S1末期同样状态下的工件，通过吊具吊走工件。

S9、新工件重复步骤S1～S8，实现循环加工。

七、适应不同尺寸被加工工件淬火需求的调整方法

当被加工工件尺寸发生变化是，首先要选择合适尺寸的上模和下模，其次通过计算确定碟簧的要求，进而确定上顶板25和下底板29的距离，以确定导柱螺栓24、中间的导柱连接套27和最下端的导柱连接螺母28，以及上滑套9和下滑套7的尺寸。最后通过调整第三行程液压缸组件16，拆换相关零部件，再次复原安装，完成本发明系统对不同尺寸加工工件完成淬火的需要。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于自动化淬火系统中的水平移动机构，其特征在于，

包括第一水平导轨，以及所述第一水平导轨一端设置的第一行程液压缸组件(99)；

所述第一行程液压缸组件(99)的缸体固定，第一行程液压缸组件(99)的活塞推杆的前端设置用于挂接模具的L型挂钩，从而实现模具的往复运动；

所述第一水平导轨的另一端前部设置了升降式旋转工作台(71)；所述工作台(71)的上表面设置了与所述水平导轨对接的第二水平导轨。

2.根据权利要求1所述用于自动化淬火系统中的水平移动机构，其特征在于，对接状态下，所述第一水平导轨与所述第二水平导轨之间留有间隙。

3.根据权利要求1或2所述用于自动化淬火系统中的水平移动机构，其特征在于，所述第一水平导轨的一段轨道通过架体设置有用于对接淬火模具下模底部框架边缘的下T型口(96)。

4.根据权利要求3所述用于自动化淬火系统中的水平移动机构，其特征在于，所述下T型口(96)位于所述第一水平导轨上临近所述第一行程液压缸组件(99)的一侧。