CN220246192U - 一种用于齿圈的自动定心校正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热处理技术领域，具体涉及一种用于齿圈的自动定心校正装置及方法，校正装置包括芯模和支撑块，所述支撑块位于所述芯模的圆周方向，所述芯模的底部安装有若干滑动部件，所述滑动部件用于带动所述校正装置移动。申请提供的自动定心校正装置，主要针对淬火过程中，解决校正模具在校正过程中的自动定心问题，保证支撑时各点均匀受力，不产生异常变形，进而保证大型薄壁齿圈和内齿圈的校正效果和产品的性能问题，自动校正模具能够解决因为模具校正过程中因为操作误差造成的零件报废的风险和成本价格的节省，提高了工人的可操作性和可实用性。

Description

一种用于齿圈的自动定心校正装置

技术领域

本实用新型涉及热处理技术领域，具体涉及一种用于齿圈的自动定心校正装置。

背景技术

大型薄壁齿圈或内齿圈作为齿轮传动装置的重要零部件，渗碳淬火热处理是改善零件表面性能的重要手段，在渗碳淬火工艺过程中零件要经过高温加热，渗介质以及淬火剧烈冷却等过程，为保证零件的变形和金相组织，从而获得高硬度、高接触疲劳和弯曲疲劳抗力等良好的综合性能。但大型薄壁齿圈或内齿圈的变形控制问题一直是热处理过程中的一大技术难题。采用热处理工装校正是解决变形的有效手段，大尺寸薄壁件的变形主要是通过校正模具实现校正。

现有的常规校正模具和可调节的校正模具，需要在零件上模时，找准其模具的中心，是校正过程中最为重要的步骤。目前，在校正模具的安装模具过程是在700～900℃左右操作上模具，是一项很危险的作业工作，模具中心的找正只能靠工人的操作和观察。

将校正模具放入大型薄壁齿圈或内齿圈的内孔，通过淬火冷却过程中的收缩力，移动模具或零件，最终将零件校正，但由于零件在收缩过程中，具备先接触的点，受力过大或受力不均匀会导致零件局部变形过大。变形过程中由于零件在冷却介质剧烈冷却而收缩，不同部位的收缩量不同，并且由于模具中心和零件中心的不同心问题，会导致各部位受力不均匀，从而导致各部位变形不一致，某些部位受力过大会导致变形过大而影响齿形齿向的变化，从而会导致齿形齿向的局部突变，并不能很好的校正齿部的变形，最终校正后，虽然零件的圆度尚可，齿部存在突变，会导致局部性能变差，从而降低齿圈的整体性能，并没有达到良好的校正目的。

实用新型内容

本实用新型针对目前在校正过程中模具的中心与零件的中心不同心，且模具的中心不能随着零件的收缩变化而改变的问题，提供一种用于齿圈的自动定心校正装置及方法。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一方面，本申请提供了一种用于齿圈的自动定心校正装置，包括芯模和支撑块，所述支撑块位于所述芯模的圆周方向，所述芯模的底部安装有若干滑动部件，所述滑动部件用于带动所述校正装置移动。

本申请通过在芯模的底部安装滑动部件，当齿圈因在冷却介质中剧烈冷却而收缩，收缩大的部分先接触到支撑快，会对支撑块施加一个力，整个校正装置在力的作用下移动。本实用新型将校正装置的底面与垫板之间的面接触优化改进为点接触或线接触，降低工装移动的摩擦系数，从而使得模具在校正过程中可以低阻力自由滑动，在零件收缩过程中，先接触的点使校正装置自动滑动而零件不变形，实现零件各点与模具均匀接触后进行再均匀变形，从而保证了齿形齿向上不存在异常变形的部位，因此，在校正过程中实现了自动定心和均匀收缩和校正，从而能够达到很好的校正效果。

优选的，所述芯模的底部开设有安装槽，所述滑动部件安装在所述安装槽内，这样使得滑动部件安装更牢固。

优选的，所述安装槽与所述支撑块一一对应，所述安装槽位于支撑块的中线上，保证受力线与零件模具滑动线一致。

优选的，所述支撑块的数量为8-16个。

优选的，所述安装槽为圆柱槽，所述滑动部件为滚珠，每个所述圆柱槽内设有若干个滚珠。将面接触变为点接触或线接触，降低摩擦力，保证零件内壁与校正装置接触后，在零件变形前校正装置能够自动调心，能实现360°方向自由旋转，从而保证均匀校正，最终获得较好的变形控制效果。

优选的，所述圆柱槽的两端均设有弹簧，用弹簧固定滚珠位置，避免上模过程中滚珠滚动。

优选的，所述滚珠的外侧设有挡板，用于防止弹簧和滚珠滑出。

另一方面，本申请提供了一种根据上述所述用于齿圈的自动定心校正装置的校正方法，包括以下步骤：

根据齿圈的大小调整好支撑块的尺寸；

在齿圈下部安装垫板，在垫板、圆柱槽和滚珠上涂抹润滑剂；

齿圈出炉后进入等温炉中冷却或淬火介质中淬火，将自动定心校正装置吊入；

自动定心校正装置随齿圈一起回火；

将自动定心校正装置与齿圈进行脱模。

优选的，所述垫板在加热之前先涂抹润滑剂，所述润滑剂为MoS₂，通过涂抹润滑剂降低校正装置与垫板之间的摩擦系数，保证在较小力的作用下校正装置就能移动，只要齿圈的每个部分有稍微的变形，校正装置就会相应的移动。

优选的，所述自动定心校正装置在放入所述齿圈之前首先进行了预热，预热的温度为150℃～350℃。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本申请提供的自动定心校正装置，主要针对淬火过程中，解决校正模具在校正过程中的自动定心问题，保证支撑时各点均匀受力，不产生异常变形，进而保证大型薄壁齿圈和内齿圈的校正效果和产品的性能问题，自动校正模具能够解决因为模具校正过程中因为操作误差造成的零件报废的风险和成本价格的节省，提高了工人的可操作性和可实用性。

附图说明：

图1为本申请提供的用于齿圈的自动定心校正装置的结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为滑动结构的示意图。

图中标记：1-芯模，2-支撑块，3-安装槽，4-滚珠，5-弹簧，6-挡板。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所述，本申请提供了一种用于齿圈的自动定心校正装置，包括芯模1和支撑块2，芯模1一般为中空的圆形，方便吊放。所述支撑块2均匀的位于所述芯模1的圆周方向，本实施例中，支撑块2的数量为8-16个。

所述芯模1的底部安装有若干滑动部件，所述滑动部件用于带动所述校正装置移动。滑动部件可以是沿着芯模1的圆周设计，但是最好是将滑动部件沿着支撑块2的方向设置，并且滑动部件的数量与支撑块2是一一对应相同的，滑动部件位于每个支撑块2的中部，相当于每个滑动部件都在支撑块2的受力线上，如图1所示，这样当齿圈在收缩过程中，发生变形后与支撑块2接触，对应的支撑块2受到一个力，力作用在滑动部件上带动校正装置向相反的方向滑动。

滑动部件可以是滑块，为长方体、三棱柱等形状，这样将以前整个芯模1与垫板之间的面与面接触改成了线与面接触，减少了接触面积。当然滑动部件也可以是其他形状的，本实施例中，在芯模1的底部设置了安装槽3，将滑动部件安装早安装槽3内，安装槽3的形状与滑动部件的形状匹配。比如滑动部件是三棱柱的，则安装槽3就设计成三棱柱形状，如果滑动部件是滚珠4类的，则安装槽3则设计成圆柱槽，这样滚珠4与垫板之间是点与面的接触，接触面积更少，有利于滑动。

如图3所示，弹簧5、安装槽3、挡板6和滚珠4形成滑动结构，所述圆柱槽的两端均设有弹簧5，所述滚珠的外侧设有均设有挡板6，弹簧5的一端与圆柱槽连接，弹簧5的另一端与挡板6连接，挡板6与滚珠之间相切。

在使用之前先在滚珠4、垫板和安装槽3上都涂抹上MoS₂润滑剂，这样可以进一步降低摩擦系数，使得在高温状态下也能减小摩擦，保证在较小作用力下，校正装置也能360°方向自由移动。

本申请还提供了一种用于齿圈的自动定心校正装置的校正方法，首先齿圈零件在进炉加热前，齿圈的下部安装有垫板，校正装置是放置在垫板上，在垫板、圆柱槽、滚珠4上都涂抹上MoS₂润滑剂。根据齿圈的大小调整好支撑块2的尺寸，支撑块2的调整可以采用现有的技术方案。齿圈在加热炉内进行加热，根据工艺要求，将校正装置在150℃～350℃预热的条件下进行预热。当齿圈加热完成后，将齿圈取出放入等温炉中进行冷却或者淬火介质中淬火，同时将校正装置吊入放置到齿圈内，在冷却过程中，校正装置在齿圈冷却过程中收缩力的作用下，自动移动定心于齿圈中心，确保校正装置中心与齿圈中心重合，齿圈各部位收缩贴紧支撑板后，齿圈内壁均匀受力，保证变形控制中各部位受力和变形的均匀一致性。然后将校正装置随着齿圈一起进行回火处理，消除残余应力和稳定校正后的尺寸。回火完成后进行脱模处理，将齿圈从校正装置中取出。

本实用新型提供的用于齿圈的自动定心校正装置是一种在校正过程中能够自动将校正装置的中心移动至齿圈的中心的装置，使得渗碳后或淬火时，上模后的校正装置能够在齿圈收缩过程中自动移动至齿圈的中心，齿圈不发生变形，在达到齿圈中心后，各收缩点基本同时受力，从而达到自动均匀校正齿圈的目的。

现有的校正装置由于在校正过程中无法精确定位或各部位受力不均匀，无法达到均匀校正目的，齿圈在上模具时，由于齿圈与支撑板间存在15～30mm的间隙，无法准确的将模具中心定位在齿圈的中心。现有的校正装置在放置到零件内时是通过工人经验进行判断同心的问题，在齿圈冷却过程中，现有的校正装置和底盘之间的接触是面接触，接触面积大，同时由于校正装置质量大，移动困难，因此，齿圈在冷却介质中收缩时，由于齿圈处于奥氏体状态，强度低，齿圈先收缩的部位与校正装置接触后，将发生局部变形，从而导致局部位置先进行局部塑形，待冷却至一定程度后，各部位接触上后齿圈再均匀变形。由于齿圈收缩过程中找正的中心位置不准确，存在某些部位位置先变形，因而无法达到预期的效果。本实用新型将校正装置的底面与垫板之间的面接触优化改进为点面接触或线面接触，同时采用MoS₂作为润滑剂，降低工装移动的摩擦系数，从而使得校正装置在校正过程中可以低阻力自由滑动，在齿圈收缩过程中，先接触的点使校正装置自动滑动而齿圈不变形，实现齿圈各点与校正装置均匀接触后进行再均匀变形，从而保证了齿形向上不存在异常变形的部位，因此，在校正过程中实现了自动定心和均匀收缩和校正，从而能够达到很好的校正效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于齿圈的自动定心校正装置，其特征在于，包括芯模(1)和支撑块(2)，所述支撑块(2)位于所述芯模(1)的圆周方向，所述芯模(1)的底部安装有若干滑动部件，所述滑动部件用于带动所述校正装置移动。

2.根据权利要求1所述的用于齿圈的自动定心校正装置，其特征在于，所述芯模(1)的底部开设有安装槽(3)，所述滑动部件安装在所述安装槽(3)内。

3.根据权利要求2所述的用于齿圈的自动定心校正装置，其特征在于，所述安装槽(3)与所述支撑块(2)一一对应，所述安装槽(3)位于支撑块(2)的中线上。

4.根据权利要求3所述的用于齿圈的自动定心校正装置，其特征在于，所述支撑块(2)的数量为8-16个。

5.根据权利要求2所述的用于齿圈的自动定心校正装置，其特征在于，所述安装槽(3)为圆柱槽，所述滑动部件为滚珠(4)，每个所述圆柱槽内设有若干个滚珠(4)。

6.根据权利要求5所述的用于齿圈的自动定心校正装置，其特征在于，所述圆柱槽的两端均设有弹簧(5)。

7.根据权利要求5所述的用于齿圈的自动定心校正装置，其特征在于，所述滚珠的外侧设有挡板(6)。