JP2013087359A - Apparatus for quenching material to be treated - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の駆動力伝達系に用いられる歯車等の被処理物の焼入装置に関する。 The present invention relates to a quenching apparatus for workpieces such as gears used in a driving force transmission system of a vehicle.
従来、鋼製の機械加工部品(被処理物)などの焼き入れを行う焼入装置は、焼入れ温度に加熱されている被処理物を急冷するための焼入れ油等の冷却液が貯留された冷却槽を備えている。前記焼入装置は、加熱された被処理物を、当該焼入装置に設けられた昇降装置のフォーク上に載置台を介して載置し、このフォークごと冷却液に浸漬して焼入(急冷)を行っている。 Conventionally, a quenching apparatus for quenching steel machined parts (processed objects), etc., is a cooling system in which a coolant such as quenching oil for rapidly cooling the processed objects heated to the quenching temperature is stored. Has a tank. The quenching apparatus places a heated object to be processed on a fork of a lifting device provided in the quenching apparatus via a mounting table, and immerses the whole fork in a cooling liquid to quench (rapid cooling). )It is carried out.
前記焼入装置の冷却槽は、当該冷却槽の底部に冷却液の吐出口を備え、この吐出口から上方に向けて冷却液を吐出することで前記冷却液を冷却槽の内部で循環させる循環装置が配置されている。この循環装置は、吐出口からの冷却液の流れを当該冷却液に浸漬された被処理物に導き、所定の冷却速度を保ちつつ焼入が行われている(特許文献1参照)。 The cooling tank of the quenching apparatus has a cooling liquid discharge port at the bottom of the cooling tank, and the cooling liquid is circulated in the cooling tank by discharging the cooling liquid upward from the discharge port. The device is arranged. In this circulation device, the flow of the cooling liquid from the discharge port is guided to the workpiece immersed in the cooling liquid, and quenching is performed while maintaining a predetermined cooling rate (see Patent Document 1).
この種の焼入装置では、フォークに被処理物を載置した状態でフォークごと被処理物を冷却液に浸漬させるため、冷却槽の底部側から上方へ向かう冷却液の流れが当該フォークにより妨げられ、被処理物に対して冷却液の流れを均等に導くことが出来ない場合があった。
例えば、バスケット内に多数の環状部材等の被処理物を積み重ねて三次元に配置された被処理物を熱処理する場合、当該被処理物に対して冷却液の流れを均等に導くことができないと、バスケット尚の各被処理物の冷却速度が不均一となり、各環状部材等の被処理物に生じる変形や歪の量のバラツキが大きくなる。
In this type of quenching apparatus, since the object to be processed is immersed in the cooling liquid together with the fork while the object to be processed is placed on the fork, the flow of the cooling liquid upward from the bottom side of the cooling tank is hindered by the fork. In some cases, the flow of the cooling liquid cannot be evenly guided to the object to be processed.
For example, in the case where a plurality of objects to be processed such as annular members are stacked in a basket and the objects to be processed arranged in three dimensions are heat-treated, the flow of the cooling liquid cannot be evenly guided to the objects to be processed. In addition, the cooling rate of each object to be processed in the basket becomes non-uniform, and the variation in the amount of deformation and distortion generated in the object to be processed such as each annular member increases.
このように、被処理物に生じる変形や歪の量のバラツキが大きくなると、熱処理後の加工工程で、旋削や研磨によって各環状部材等の被処理物の変形や歪を除去したり、サイジング等の塑性加工によって変形や歪を除去するに際し、加工時間が長時間に及ぶことがあり、生産効率の低下を招く要因となることがある。 In this way, when the variation in the amount of deformation or strain generated in the workpiece increases, the deformation or strain of the workpiece such as each annular member is removed by turning or polishing in the processing step after heat treatment, sizing, etc. When removing deformation and strain by plastic working, the processing time may take a long time, which may cause a reduction in production efficiency.
このような要因の対策として、冷却液の流速や流量等の条件を調整することで、冷却液の流れを均等に導くように設定することが行われている。すなわち、前記被処理物を所定の個数、配置として、冷却後の流速や流量等の環境条件を適切な値として設定することで変形や歪の量のバラツキを抑制している。 As a countermeasure for such a factor, setting is made so that the flow of the coolant is evenly guided by adjusting the conditions such as the flow rate and flow rate of the coolant. That is, variation in the amount of deformation and distortion is suppressed by setting the environmental conditions such as the flow rate and flow rate after cooling to a predetermined number and arrangement, and appropriate values.
しかし前記被処理物は、大きさや個数、配置が異なる他の被処理物を熱処理する場合、冷却液の流速や流量等の環境条件を変える必要があるので、手間がかかる上、多量に貯留されている冷却液の温度も再調整が必要となる。このように、好適な環境条件は、被処理物の大きさや個数等によって異なるので、環境条件を被処理物に応じて適切に調整するのに多くの作業時間を要し、生産効率低下の問題は未だ解消されていなかった。 However, when heat-treating other objects to be processed having different sizes, numbers, and arrangements, it is necessary to change environmental conditions such as the flow rate and flow rate of the cooling liquid. It is necessary to readjust the temperature of the coolant. As described above, since suitable environmental conditions vary depending on the size and number of objects to be processed, it takes a lot of work time to appropriately adjust the environmental conditions according to the objects to be processed. Has not been resolved yet.
上記の問題を解消する焼入装置として、冷却液が貯留された油槽と、上面に被処理物が載置される載置台と、被処理物を冷却液に浸漬するための昇降手段とを有し、前記冷却液を上方に向けて吐出する吐出口を前記油槽の底部に備えるとともに冷却液を循環する循環装置を更に有し、前記載置台に冷却油の流れをフォークの上方に導く整流板を備えたものが知られている(特許文献2参照)。 As a quenching apparatus for solving the above problems, there is an oil tank in which a coolant is stored, a mounting table on which an object to be processed is placed, and a lifting means for immersing the object in the coolant. And a rectifying plate that has a discharge port for discharging the cooling liquid upward at the bottom of the oil tank and further circulates the cooling liquid, and guides the flow of the cooling oil to the mounting table above the fork. The thing provided with (refer patent document 2) is known.
しかしながら、特許文献2に記載された焼入装置の冷却槽は、当該冷却槽内の底部に冷却液を上方に向けて吐出する吐出口を備えるとともに載置台にも冷却油の流れをフォークの上方に導く整流板を備えている。
このため、被処理物を載置した載置台が浸漬される冷却槽内には、下方から上方に向く冷却液の循環流が形成される。
However, the cooling tank of the quenching apparatus described in Patent Document 2 includes a discharge port for discharging the coolant upward at the bottom of the cooling tank, and also allows the cooling oil to flow to the mounting table above the fork. The baffle plate which leads to is provided.
For this reason, in the cooling tank in which the mounting table on which the workpiece is placed is immersed, a circulating flow of the cooling liquid is formed from the lower side to the upper side.
このように特許文献2では特許文献1の冷却液流れの不均等化の問題は解消できるが、載置台上に複数の被処理物が多段に重ねて載置されている場合は、上段の被処理物は下段の被処理物によって上方に向く冷却液の流れが阻害されるので、積層された個々の被処理物に対する流れに斑ができる。
これにより、載置台上に積層載置された被処理物個々には焼入歪が生じ、多段に重ねる度に焼入歪差が顕著になる問題を有していた。
As described above, Patent Document 2 can solve the problem of non-uniformity of the coolant flow of Patent Document 1, but when a plurality of objects to be processed are stacked on the mounting table, the upper substrate In the processed object, the flow of the cooling liquid directed upward is hindered by the lower object to be processed, so that the flow of the individual processed objects stacked is uneven.
As a result, quenching distortion occurs in each workpiece to be stacked and mounted on the mounting table, and there is a problem that the difference in quenching distortion becomes significant each time the stacking is performed in multiple stages.
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、載置台に平置き状態で多段に積層載置した被処理物を冷却槽内に浸漬して冷却する際に上下段での焼入歪差を低減することを目的とする。 In view of the problems of the prior art, the present invention reduces the difference in quenching distortion in the upper and lower stages when the workpieces stacked and placed in multiple stages in a flat state on the mounting table are immersed in the cooling bath and cooled. The purpose is to do.
上記課題を解決するため、本発明に係る被処理物の焼入装置は、載置台に支持され平置き状態で多段に積層載置された加熱処理後の被処理物を昇降装置の下降により冷却槽内の冷却油に浸漬させて焼入れを行う被処理物の焼入装置において、前記冷却槽は、前記昇降装置によって載置台が下降する際に、前記冷却槽内の下降位置における冷却油に昇降軸線に沿って下方を向く循環流を起生させる攪拌装置が配置され、該攪拌装置によって起生される循環流を載置台が下降する位置において下向きに導く流路が配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a workpiece quenching apparatus according to the present invention cools a workpiece after heat treatment, which is supported by a mounting table and stacked in multiple stages in a flat state, by lowering a lifting device. In the quenching apparatus for the workpiece to be quenched by being immersed in the cooling oil in the tank, the cooling tank is raised and lowered to the cooling oil at the lowered position in the cooling tank when the mounting table is lowered by the lifting device. A stirrer that generates a downwardly flowing circulation flow along the axis is disposed, and a flow path that guides the circulating flow generated by the stirrer downward at a position where the mounting table descends is disposed. And
かかる発明によれば、冷却槽内の下降位置における昇降軸線に沿って下方に向く冷却油の循環流を起生させる攪拌装置を配置した構成とする。これにより、昇降装置によって載置台が下降する際に攪拌装置を起動させるとともに、攪拌装置によって起生される循環流を載置台が下降する位置において下向きに導く流路が配置されていることで、冷却槽内の載置台下降位置において昇降軸線に沿って下方を向く潤滑流が起生されるので、前記冷却油の流れ方向が載置台の下降方向と同一方向になる。従って、載置台に平置き状態で上下段に積層される個々の被処理物に対する冷却油の流速差が低減されるため焼入歪差を無くすことができる。 According to this invention, it is set as the structure which has arrange | positioned the stirring apparatus which produces the circulating flow of the cooling oil which faces below along the raising / lowering axis line in the descent | fall position in a cooling tank. Thereby, when the mounting table is lowered by the lifting device, the stirring device is activated, and a flow path that guides the circulating flow generated by the stirring device downward at the position where the mounting table is lowered is disposed. Since a lubricating flow directed downward along the lifting axis is generated at the mounting table lowering position in the cooling tank, the flow direction of the cooling oil is the same as the lowering direction of the mounting table. Therefore, the difference in quenching distortion can be eliminated because the difference in the flow velocity of the cooling oil with respect to the individual workpieces stacked in the upper and lower stages in a flat state on the mounting table is reduced.
また、本発明において好ましくは、前記昇降装置が、載置台の下降を開始する前に前記攪拌装置を起動させるようにしたことを特徴とする。
かかる構成によれば、被処理物を積層した載置台が下降を開始する前の指令(例えば搬出パージ室の中間扉が閉じる途中の時点)により前記攪拌装置を起動させるようにしたので、載置台が冷却槽内に浸漬する前に昇降軸線に沿って下方を向く循環流が形成される。これにより、載置台が冷却槽内に浸漬される迄には、焼入条件に適合した昇降装置の下降速度に略一致する同一方向の循環流が形成される。
In the present invention, it is preferable that the elevating device activates the stirring device before starting to lower the mounting table.
According to such a configuration, the stirrer is activated by a command (for example, when the intermediate door of the carry-out purge chamber is closed) before the mounting table on which the workpieces are stacked starts to descend. Before being immersed in the cooling tank, a circulating flow is formed which faces downward along the lifting axis. Thereby, by the time the mounting table is immersed in the cooling bath, a circulating flow in the same direction that substantially matches the descending speed of the lifting device suitable for the quenching condition is formed.
また、本発明において好ましくは、前記載置台は、当該載置台上に立設され被処理物の中心に形成される取付け孔を挿通し複数の被処理物を上下に重ねて支持する支柱と、重ねられる被処理物間にあって前記支柱に挿嵌支持される円筒カラーと、該円筒カラーの上端面に支持されて上段被処理物の横移動を規制するように上下段の間隔が離間した状態で積層支持する位置規制治具とから成ることを特徴とする。 Preferably, in the present invention, the mounting table described above is a column that supports a plurality of objects to be stacked vertically by inserting an attachment hole standing on the mounting table and formed at the center of the object to be processed. A cylindrical collar that is inserted and supported by the support column between the workpieces to be stacked, and is supported by the upper end surface of the cylindrical collar, with the upper and lower stages spaced apart so as to restrict the lateral movement of the upper workpiece. It is characterized by comprising a position regulating jig that supports lamination.
かかる構成によれば、上下段の被処理物間が前記円筒カラーと位置規制治具により所定の間隔を設けて積層されるので、被処理物間への冷却油の供給が円滑に行われ、焼入条件に応じて長さの異なる円筒カラーに交換することができる。 According to such a configuration, since the upper and lower workpieces are stacked with a predetermined interval by the cylindrical collar and the position regulating jig, the cooling oil is smoothly supplied between the workpieces, Depending on the quenching conditions, it can be replaced with a cylindrical collar of different length.
また、本発明において好ましくは、前記位置規制治具は、中心に前記支柱を挿通する挿通孔が形成され前記挿通孔の周縁上面に上段被処理物の取付け孔内周に嵌合すべく均等配置された複数の突起部と、該突起部の外周上面に前記上段被処理物の取付け孔周縁下面を支持すべく円周上に均等配置された複数の当接片とから構成されることを特徴とする。 Preferably, in the present invention, the position restricting jig is formed so that an insertion hole through which the support column is inserted is formed at the center, and the upper surface of the peripheral edge of the insertion hole is evenly arranged so as to fit into the inner periphery of the mounting hole of the upper workpiece. A plurality of protruding portions, and a plurality of contact pieces equally arranged on the circumference to support the lower surface of the peripheral edge of the mounting hole of the upper workpiece on the outer peripheral upper surface of the protruding portion. And
かかる構成によれば、上下段の被処理物間には円筒カラーとともに位置規制治具を挟み込み、この位置規制治具が、中心に前記支柱を挿通する挿通孔が形成され前記挿通孔の周縁上面に上段被処理物の取付け孔内周に嵌合すべく均等配置された複数の突起部と、該突起部の外周上面に前記上段被処理物の取付け孔周縁下面を支持すべく円周上に均等配置された複数の当接片とから構成されるので、積層される複数の被処理物の横ずれを防止し、支柱に対する求心性を高めることができる。これによって、積層される複数の被処理物が安定に支持される。 According to this configuration, the position restriction jig is sandwiched between the upper and lower workpieces together with the cylindrical collar, and the position restriction jig is formed with an insertion hole through which the support column is inserted at the center, and the peripheral upper surface of the insertion hole. A plurality of protrusions equally arranged to fit in the inner periphery of the mounting hole of the upper processing object, and on the circumference to support the lower surface of the peripheral edge of the mounting hole of the upper processing object on the outer peripheral upper surface of the protrusion Since it comprises a plurality of contact pieces that are evenly arranged, it is possible to prevent lateral displacement of a plurality of objects to be stacked, and to improve the centripetal property with respect to the column. As a result, the plurality of objects to be stacked are stably supported.
以上記載のごとく本発明によれば、被処理物焼入装置の冷却槽は、被処理物を平置き状態で多段に積層載置した載置台を昇降装置により下降する際に、冷却槽内の下降位置における冷却油に昇降軸線に沿って下方を向く循環流を起生させる攪拌装置が配置されるように構成されている。
これにより、攪拌装置の起動により昇降軸線における潤滑流の流れ方向が昇降装置の下降方向と略一致することが可能となる。これにより、載置台上に積層される上下段被処理物と循環油の流速差が減少されるため焼入歪差を低減することができる。
また、焼入条件に応じて攪拌装置の回転数を設定することで冷却油の適切な流速を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the cooling tank of the workpiece quenching apparatus includes the cooling tank in the cooling tank when the workpieces are stacked in multiple stages in a flat state and lowered by the lifting device. A stirrer is arranged to cause the cooling oil in the lowered position to generate a circulating flow directed downward along the lifting axis.
As a result, the flow direction of the lubricating flow in the lifting / lowering axis can be substantially coincided with the descending direction of the lifting / lowering device by starting the stirring device. Thereby, the difference in flow rate between the upper and lower workpiece to be stacked on the mounting table and the circulating oil is reduced, so that the quenching distortion difference can be reduced.
In addition, an appropriate flow rate of the cooling oil can be obtained by setting the rotation speed of the agitator according to the quenching conditions.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, as long as there is no specific description, the dimensions, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Absent.
図1は本発明に係る一実施形態に係る被処理物の焼入装置全体を示す模式図である。焼入装置1は、熱処理の対象となる複数の被処理物を同時に焼入(急冷)するための装置であり、焼入装置1には浸炭加熱炉10と冷却槽100を備えている。
本発明の実施形態に係る被処理物として、例えば、変速装置のファイナルドライブギャとなる歯車Wが採用されている。
FIG. 1 is a schematic view showing the entire workpiece quenching apparatus according to an embodiment of the present invention. The quenching apparatus 1 is an apparatus for simultaneously quenching (rapid cooling) a plurality of objects to be heat treated. The quenching apparatus 1 includes a
As an object to be processed according to the embodiment of the present invention, for example, a gear W serving as a final drive gear of a transmission is employed.
前記浸炭加熱炉10の入口側及び出口側には搬入パージ室12並びに搬出パージ室14が配置されている。
前記搬入パージ室12には、載置台(パレット)80上に平置き状態で積層載置した複数の歯車Wを搬入するための搬送装置200が接続されており、搬入パージ室12の入口側には外気と遮断する搬入扉12aが開閉可能に設けられている。
A carry-in
The carry-in
後述する搬出パージ室14にも、焼入後の歯車Wを搬出する搬送装置220が接続されており、搬出パージ室14の出口側には外気と遮断する搬出扉14bが開閉可能に設けられている。そして、前記搬入、搬出パージ室12、14には、浸炭加熱炉10との連通を遮断する中間扉12b,14aが開閉可能に設けられている。
A carry-out
搬入パージ室12では、前記搬送装置200から受け入れたパレット80上に積層載置された多数の歯車Wを、外気から隔離された雰囲気中で前記歯車Wを400℃程度に加熱し、脱脂処理等の前処理を行っている。なお搬入パージ室12は、これに限定されるものではなく、その内部の雰囲気中が置換出きれば良い。
In the carry-in
前記浸炭加熱炉10は、温度制御可能な昇温室になっており、ここでは、RXガス等のキャリアガスの雰囲気中で歯車Wが900℃程度に予備加熱される。すなわち、浸炭加熱炉10内部の浸炭ゾーンでは、RXガス等のキャリアガスと炭化水素ガス等のエンリッチガスが供給される。
前記搬入パージ室12から浸炭加熱炉10内部に搬出されたパレット80上の歯車Wは、搬出パージ室14側に向けて移送される過程で浸炭ガスの雰囲気中の各ゾーンで略800℃、略900℃、略900℃に加熱されつつ浸炭処理が行われる。
The carburizing
The gear W on the
すなわち、加熱された浸炭加熱炉10の内部を移送するパレット80上の歯車Wは、8時間〜10時間掛けて移送される過程で炭素成分が歯車Wの表面に付着される。
浸炭加熱炉10の後方に配置される降温ゾーンでは、前記歯車Wを焼入処理前の温度とすべく850℃程度まで降温して均熱する。
That is, the carbon component adheres to the surface of the gear W in the process of transferring the gear W on the
In the temperature lowering zone disposed behind the carburizing
浸炭加熱炉10の後端に設けられた搬出パージ室14には、浸炭処理後の加熱された歯車Wを急冷させて焼入するための冷却槽100(後述する)に導入するエレベータ15が昇降可能に設けられている。
In the carry-out
次に、冷却槽100に付き図2を参照して説明する。図1(a)は、冷却槽100の正面断面図、(b)は冷却槽100のA−A断面図である。
冷却槽100の内部には略100℃の冷却油102が充填されており、冷却槽100の略中央には、浸炭加熱炉10から搬出パージ室14に搬出されたパレット80上の歯車Wを下降させて冷却槽100内部の冷却油102中に浸漬させるためのエレベータ15が配置されている。
Next, it attaches to the
The
エレベータ15には、複数の歯車Wを積層載置するパレット80を支持する平面視格子状に形成された水平な支持台16が図示しない駆動源により昇降可能に設けられている。
冷却槽本体110の天板112上面には、前記エレベータ15が昇降する昇降軸線18の両側に2基の攪拌装置104a,104bが略対称位置に設置されている。
2基の攪拌装置104a,104bの下方には、2台のモータM1,M2によって同方向に回転駆動される一対の攪拌羽根105a,105bが冷却槽本体110の高さ方向略中間位置に設けられている。
The
On the top surface of the
Below the two agitating
冷却槽本体110の内部には、一対の攪拌羽根105a,105bの回転によって生成される冷却油102の流れを循環流とし起生させるためのダクトが配設されている。
すなわち、上記ダクトとして、冷却槽本体110の底面中央には、昇降軸線18に沿う一対の中央ダクト108a、一対の攪拌羽根105a,105bの両外側に対応する冷却槽本体110の底面には上方に案内する底部ダクト108b,108cが左右対称に配設されている。
Inside the cooling tank
That is, as the duct, at the center of the bottom surface of the cooling bath
前記中央ダクト108aは、中央に分岐板109が立設すると共に下方には外側に向く湾曲面が形成されている。前記底部ダクト108b,108cは、底面から上方に立ち上る板状の湾曲面が形成されている。
また、冷却槽本体110の天板112裏面にも、下方側から天板112の裏面側と平行になる湾曲面を形成した一対の上部ダクト108d,108eが左右対称に配設されている。
The
In addition, a pair of
従って、2基の攪拌装置104a,104bを同時に起動させると、一対の攪拌羽根105a,105bが同方向に回転することによって冷却油102は、一対の攪拌羽根105a,105bの軸線上に夫々上昇流が形成される。
この上昇流は一対の上部ダクト108d,108eに案内されて略中央で冷却流同士がぶつかり合い、昇降軸線18に沿って下方に向く流れが形成され、下方に向く流れは、中央の分岐板109と中央ダクト108aによって左右に分岐する流れが形成される。
Accordingly, when the two
The upward flow is guided by the pair of
なお、本発明の要部は、冷却槽内の冷却油にエレベータ15の昇降軸線に沿って下方に向く流れを起生されることであり、好ましくは、焼入時に循環流が下方に移動する流速とエレベータが下降する速度が同一になることが望ましい。
この状態を得るために、エレベータが下降動作を開始する前に冷却槽の冷却油内に予め循環流を起生させておくことで、循環油の流速がエレベータの下降速度と同一速度に達することになり、焼入性能を向上させる効果があることが判る。
The main part of the present invention is that a downward flow is generated in the cooling oil in the cooling tank along the lift axis of the
In order to obtain this state, the flow rate of the circulating oil reaches the same speed as the descending speed of the elevator by generating a circulating flow in the cooling oil of the cooling tank in advance before the elevator starts to descend. It turns out that it has the effect of improving quenching performance.
そこで、循環流が起生される時期とエレベータ15の下降移動が開始される時期の関係に付き図6を参照して説明する。
図6は昇降装置の下降開始時期と攪拌装置の回転開始時期を示すタイムチャートである。
図6において、エレベータ15の下降開始時期は、パレット80が浸炭加熱炉10から搬出パージ室14に搬入された後、搬出パージ室14の中間扉14aが閉じ始めた時点P1で攪拌装置104a,104bの回転指令信号により、攪拌羽根105a,105bが回転を開始する。これにより、冷却槽100内では冷却油102にエレベータ15の昇降軸線18に沿って下方に向く循環流102a,102bが起生される。
Therefore, the relationship between the time when the circulating flow is generated and the time when the descending movement of the
FIG. 6 is a time chart showing the descent start timing of the lifting device and the rotation start timing of the stirring device.
In FIG. 6, the lowering start timing of the
次いで、搬出パージ室14の中間扉14aが全ストロークの半分まで閉じた時点P2でエレベータ15の下降指令が出力される。エレベータ15の下降動作は、攪拌装置104a,104bの攪拌羽根105a,105bが回転を開始してからT0時間経過後に開始される。エレベータ15は、下降動作が開始してから約7〜8秒間で冷却槽内の下降端に達する。
すなわち、エレベータ15の下降動作の開始により、パレット80が冷却油102中に浸漬される迄に冷却槽100内の冷却油102には所定流速の循環流102a,102bが起生されているので、下方に向く循環流102a,102bはエレベータ15の下降速度と一致する流速に達している。
Next, a lowering command for the
That is, by starting the lowering operation of the
このように、循環流102a,102bは、エレベータ15の下降位置において昇降軸線18に沿って下方に流れ、冷却槽100内の冷却油102に点線で示す矢印方向に循環する。
そして、前記循環流102a,102bは、図3に示すように所定間隔を保ってパレット80上面に複数段に積載された歯車Wの両側および各歯車W間を下方に向けて流れるとともに前記パレット80を支持した格子状の支持台16(図2参照)を上方から下方に通過する。
Thus, the circulating
The circulating flows 102a and 102b flow downward on both sides of the gear W and between the gears W stacked in a plurality of stages on the upper surface of the
下降位置にあるエレベータ15の停止時間Tは約10分間で、その間にパレット上に積層支持されている歯車Wが焼入処理されると、再び約7〜8秒間で元の搬出パージ室14まで上昇し、前記搬出パージ室14から搬出用の搬送装置220上に搬出される。
このように、前記パレット80上に複数段に積載された歯車Wの両側には、エレベータ15によって下降移動する支持台16と同方向に冷却油102の循環流102a,102bが形成されるので、多段に積層された個々の歯車Wに対する冷却油102の流速差が減少するので焼入歪差を低減することができる。
The
Thus, the circulation flows 102a and 102b of the cooling
次に、前記パレット80上に複数の歯車Wを安定姿勢で積層状態を保持する位置規制治具90に付き図4、図5を参照して説明する。
図4(a)はパレット上に平置きで積層載置される歯車Wを所定間隔毎に支持する位置規制治具90を示す図、(b)は(a)のB−B断面図、図5(a)はパレットの平面図、(b)は(a)のC−C断面を示す図であって、焼入条件に応じてパレット上に積層載置される歯車Wの間隔を長さの異なる円筒カラーによって調整可能とした態様を示す説明図である。
Next, a description will be given with reference to FIGS. 4 and 5 with respect to a
FIG. 4A is a view showing a
図4(a)、(b)において、位置規制治具90は、パレット80上に立設した支柱(図5参照)に挿通支持されて複数の歯車Wを同軸上に重ねて保持するもので、中心部に挿通孔93が形成された内輪92と、内輪92の外周に120度毎に配置された3本のアーム95a,95b,95cに連結される外輪94とが同心円上に配置されており、3本のアーム95a,95b,95cの略中間上面には歯車Wの取付け孔Waの内周に挿嵌する求心用の突起部92a,92b,92c(クロスハッチ部)が突設している。
4 (a) and 4 (b), the
また、前記3本のアーム95a,95b,95cが存在しない前記外輪94の上面には、前記各突起部92a,92b,92cに対向する前記各アーム95a,95b,95cの延長線上に3つの円弧状当接片94a,93b,94c(クロスハッチ部)が突設している。
このように形成された位置規制治具90は、仮想線で示される歯車Wを保持するに際し各突起部92a,92b,92cを歯車Wの取付け孔Waの内周に挿嵌させた状態で、歯車Wの下面Wbが当接片94a,93b,94cの上端面で当接支持されるようになっている。
Further, on the upper surface of the
The
図5(a)、(b)において、パレット80の上面には複数(4個)の嵌合孔82が形成され千鳥状に配置されている。これら嵌合孔82には円筒状のスリーブ84が挿嵌されており、当該スリーブ84には円形断面の支柱85が垂直に立設保持されている。
5A and 5B, a plurality of (four) fitting holes 82 are formed on the top surface of the
次に、パレット80上面に複数の歯車Wを積層支持する手順に付き図5(b)を参照して説明する。
図5(b)の右側に示す図は、歯車W間の間隔を広げて複数の歯車Wを支柱85に積層支持した状態を示している。
先ず、支柱85の上端から下方に挿通した短尺の円筒状のカラー96は、スリーブ84上面に当接支持される。次いで、支柱85の上端から歯車Wを保持した位置規制治具90を挿通下降させて前記カラー96の上端面に当接保持する。なお、規制治具90を初めに挿通下降させておき、その後に歯車Wを下降して規制治具90に歯車Wを保持してもよい。
Next, a procedure for stacking and supporting a plurality of gears W on the upper surface of the
The diagram shown on the right side of FIG. 5B shows a state in which the plurality of gears W are stacked and supported on the
First, the short
最下段に位置する歯車Wを保持した位置規制治具90の内輪92上面には、支柱85の上端から挿通した長尺のカラー97が当接保持されると、該カラー97の上端面に次の段に位置する歯車Wを保持した位置規制治具90の内輪92下面が当接保持される。
以下、同様の手順により歯車Wを保持した位置規制治具90は、一定長さのカラー97により所定間隔毎に支柱85上に挿通された状態で最上段まで積層保持される。
When a
Thereafter, the
図5(b)の左側に示す図は、歯車W間の間隔を狭めて複数の歯車Wを支柱85に積層支持した状態を示している。
先ず、支柱85の上端から下方に挿通した短尺の円筒状のカラー98は、スリーブ84上面に当接支持される。次いで、支柱85の上端から歯車Wを保持した位置規制治具90を挿通下降させて前記カラー98の上端面に当接保持する。
最下段に位置する歯車Wを保持した位置規制治具90の内輪92上面には、支柱85の上端から下方に挿通した中尺のカラー99が当接保持されると、該カラー99の上端面に次の段に位置する歯車Wを保持した位置規制治具90の内輪92下面が当接保持される。
The diagram shown on the left side of FIG. 5B shows a state where a plurality of gears W are stacked and supported on the
First, the short
When a medium-
以下、同様の手順により歯車Wを保持した位置規制治具90は、一定長さのカラー99により所定間隔毎に支柱85上に挿通された状態で最上段まで積層保持される。
このようにして、左図に示されるパレット80には、焼入条件に応じて長さの異なるカラーを交換することで右図に示される間隔より短い間隔で複数の歯車Wが積層保持されることになる。
Thereafter, the
In this way, a plurality of gears W are stacked and held on the
このような複数の歯車Wを長さの異なるカラーを交換する積載態様を採ることにより、積載される歯車Wの間に矢印で示すようにパレット80の下降方向、速度に合わせて適切な流速、流量の冷却油102を導入することで上下段において焼入歪差が低減される最適な焼入条件を得ることができる。
By adopting a loading mode in which the collars having different lengths are exchanged for the plurality of gears W, an appropriate flow rate according to the descending direction and speed of the
本発明によれば、載置台上に積層される上下段被処理物と循環油の流速差が減少されるため焼入歪差を低減することができるので、冷却槽内の冷却油に浸漬させて焼入れを行う被処理物の焼入装置へ適用することができる。 According to the present invention, the difference in quenching strain can be reduced because the flow rate difference between the upper and lower workpieces and the circulating oil that are stacked on the mounting table is reduced, so that the difference in quenching strain can be immersed in the cooling oil in the cooling tank. The present invention can be applied to a quenching apparatus for a workpiece to be quenched.
1 焼入装置
15 エレベータ(昇降装置)
18 昇降軸線
80 パレット(載置台)
85 支柱
90 位置規制治具
92a,92b,92c 突起部
93 挿通孔
94a,93b,94c 当接片
96〜99 カラー(円筒カラー)
100 冷却槽
102 冷却油
102a,102b 循環流
104a,104b 攪拌装置
108a〜108e 中央ダクト、底部ダクト、上部ダクト(流路)
W 歯車(被処理物)
1 Quenching
18
85
DESCRIPTION OF
W gear (object to be processed)
Claims (4)
前記冷却槽は、前記昇降装置によって載置台が下降する際に、前記冷却槽内の下降位置における冷却油に昇降軸線に沿って下方を向く循環流を起生させる攪拌装置が配置され、該攪拌装置によって起生される循環流を載置台が下降する位置において下向きに導く流路が配置されていることを特徴とする被処理物の焼入装置。 In a quenching apparatus for a workpiece that is supported by a mounting table and subjected to quenching by immersing workpieces after heat treatment, which are stacked in multiple stages in a flat state, in a cooling oil in a cooling tank by descending the lifting device ,
The cooling tank is provided with a stirring device for generating a circulating flow downward along the lifting / lowering axis in the cooling oil at the lowered position in the cooling tank when the mounting table is lowered by the lifting / lowering device. A workpiece quenching apparatus, wherein a flow path for guiding a circulating flow generated by the apparatus downward is provided at a position where the mounting table descends.
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