专利名称：内齿圈滚道中频淬火模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种淬火模具，更具体的说是一种内齿圈滚道中频淬火模具。
背景技术：
在零件加工领域中，为提高某些工件接触表面的强度，工业生产中常常采对其局部进行中、高频感应淬火，采用此种加工工艺既能提高工件表层强度，又不影响工件基体韧性，且成本较低；但由于淬火过程中加热和组织转变都会造成巨大的内应力，尤其是中频加热和组织转变都在局部进行，这样就造成了工件内应力不均衡，从而发生淬火变形，影响工件尺寸及精度。零件加工中的齿圈沟道为中频连续淬火，由于热应力和材料组织转变造成的应力诱发齿圈变形，尤其当齿圈的结构不对称或齿圈为薄壁件时，这种变形更加剧烈，甚至直接导致产品报废。在正常情况下，回转齿圈的齿部和滚道均需要淬火，才能满足实际的使用要求，常规的工艺做法是在完成滚道淬火后再进行齿部的加工及淬火，这样可以使得齿部形变只受齿部淬火变形本身的影响。但某些特殊工艺要求必须先淬齿而后才能淬滚道时，由于齿部受到两次淬火变形的叠加，造成齿圈变形较大。尤其是薄壁的非对称滚道产品在进行滚道淬火时，其带来的齿部精度损失是惊人的。目前，薄壁件内齿圈的滚道淬火均采用自由淬火，自由淬火时，由于产品结构的不对称及淬火时的局部连续加热，造成齿圈在淬火后产生较大的椭圆变形及锥度变形，进而影响最终成品的制造精度，使前期加工精度受到损失，若要达到产品图纸要求，须增加磨齿等工序，而磨齿等工序的生产周期长，设备昂贵，加工精度高，增加大量的成本，造成严重的浪费。
发明内容
本发明的目的在于解决上述不足，提供一种在内齿圈的滚道淬火加工时可向其施加向外预应力，减少其变形损耗的一种内齿圈滚道中频淬火模具。为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案本发明所提供的一种内齿圈滚道中频淬火模具，包括过渡板与呈圆形的压板，压板置于过渡板的上方，所述的淬火模具还包括预应力圆台体，预应力圆台体置于压板与过渡板之间，压板通过螺栓一与过渡板相固定，且螺栓一穿过预应力圆台体，过渡板还通过螺栓二与预应力圆台体相互固定；压板的最大直径大于预应力圆台体的最大直径，使内齿圈可环绕在预应力圆台体的外部，预应力圆台体对其形成向外的预应力。更进一步的技术方案是所述的压板与预应力圆台体之间的最大直径差小于内齿圈横截端面的宽度。更进一步的技术方案是所述的压板下侧设置有第二环形台面，第二环形台面使内齿圈环绕在预应力圆台体外部时与压板下侧紧密接触。更进一步的技术方案是所述的螺栓一置于压板的中心，且穿过预应力圆台体进入过渡板内部。
更进一步的技术方案是所述的压板中心安装螺栓一处设置有下台阶防止其发生横向位移。更进一步的技术方案是所述的预应力圆台体轴向呈圆环状。更进一步的技术方案是所述的过渡板也呈圆形，且其上部设置有第一环形台面， 螺栓二由第一环形台面下部将过渡板与预应力圆台体固定在一起，预应力圆台体与第一环形台面紧密接触。更进一步的技术方案是所述的预应力圆台体的硬度与内齿圈的硬度相同。更进一步的技术方案是所述的压板与预应力圆台体上都设置有至少一个环形通孔。与现有技术相比，本发明的有益效果是在螺栓二的作用下使压板与过渡板发生弹性变形，产生弹力传导至预应力圆台体，使预应力圆台体的斜向侧面与内齿圈下端内径面发生相对滑动，进而使用预应力圆台体对内齿圈产生向外的预应力，有效的阻值内齿圈在淬火过程中因受到过大的内应力而发生的各种变形，保证的了在内齿圈外部滚道淬火过程中其内齿基本不受损失，使用成本较低，且本发明所提供的一种内齿圈滚道中频淬火模具结构简单，在内齿圈淬火加工过程中作用明显，且可工业化生产，适于在内齿圈淬火加工中推广使用。
图1为本发明的剖面示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步阐述。如图1所示，本发明所提供的一种内齿圈滚道中频淬火模具，包括过渡板1与呈圆形的压板2，压板2置于过渡板1的上方，所述的淬火模具还包括预应力圆台体3，而为降低整套模具的重量，方便安装，优先将预应力圆台体3设置为中部空心，即预应力圆台体3呈轴向圆环状，为了防止在压力作用下，预应力圆台体3被齿圈压出凹痕，或模具过硬磨损内齿圈9，优先将它们的硬度设置为相同，可将预应力圆台体3与内齿圈9采用相同的材料制成。将预应力圆台体3置于压板2与过渡板1之间，压板2通过螺栓一 4与过渡板1相固定，且螺栓一 4穿过预应力圆台体3，而在螺栓一 4位置的选择上，为保证其固定在压板2 上的稳定性，最好将其置于压板2的中心，且穿过预应力圆台体3进入过渡板1内部，而为进一步保证螺栓一 4的稳定性，防止其固定时发生横向位移，还可在压板2中心安装螺栓4 处设置下台阶7 ；过渡板1还通过螺栓二 5与预应力圆台体3相互固定，相对优选的技术方案是将过渡板1最好也设置为圆形，且其上部设置有第一环形台面8，螺栓二 5由第一环形台面8下部将过渡板1与预应力圆台体3固定在一起，预应力圆台体3与第一环形台面 8紧密接触。压板2的最大直径大于预应力圆台体3的最大直径，使内齿圈9可环绕在预应力圆台体3的外部，预应力圆台体3对其形成向外的预应力，而压板2下侧最好再设置第二环形台面6，第二环形台面6使内齿圈9环绕在预应力圆台体3外部时与压板2下侧紧密接触。所述的压板2与预应力圆台体3之间的最大直径差小于内齿圈9横截端面的宽度，这样可使内齿圈9的滚道部分裸露在压板之外方便进入淬火机床进行淬火加工。所述的压板 2与预应力圆台体3上都设置有至少一个环形通孔，这样可以帮助在内齿圈9外部滚道淬火过程中热量的向外散发。本发明的内齿圈滚道中频淬火模具工作原理为螺栓一 4拧紧后导致压板2和过渡板1发生弹性变形，产生弹力传导至预应力圆台体3，而导致预应力圆台体3斜向侧面与内齿圈9下端内径面发生相对滑动，使内齿圈9由下端内径面产生向外的预应力F。预应力 F大小的计算公式如下F = f/tan ( α /2)上述公式当中，F为预应力；f为螺栓一 4拧紧时的拉力；α为预应力圆台体3侧面的倾斜度。压板2上部中心下台阶7作为定位，在螺栓一 4拧紧过程及淬火受力过程中保持螺栓一 4不发生横向位移，确保预应力圆台体3压紧和受力时保持平衡。螺栓一 4在拧紧过程中可保证预应力圆台体3与内齿圈9下端内径面均勻滑动，产生平衡的预应力。预应力圆台体3为整套模具的核心部件，为了模具便于安装，将其设计为圆台形， 为了防止在压力作用下，模具被齿圈压出凹痕，或模具过硬磨损齿圈，模具的硬度应与齿面硬度相当。为了降低整套模具的重量，方便安装，锥体中部空心；过渡板1与预应力圆台体 3用螺栓二 5固定；内齿圈9的内径尺寸应位于预应力圆台体3两端面外径尺寸之间，安装模具时，内齿圈9薄壁边靠向预应力圆台体3斜向侧面，应保证内齿圈9安装后的平面度； 盖上压板2 ；紧固中心螺栓一 4 ；将内齿圈9通过吊装孔选择合适吊具吊上淬火机床；淬火过程中内齿圈9向内孔方向收缩，使模具与内齿圈9形成紧密配合；预应力圆台体3限制了内齿圈9薄壁端的收缩，使得内齿圈9两个端面的收缩量趋于一致，同时控制了整个齿圈的椭圆变形；淬火完成后卸下模具即内齿圈9外滚道淬火加工完成。
权利要求
1.一种内齿圈滚道中频淬火模具，包括过渡板(1)与呈圆形的压板O)，压板( 置于过渡板(1)的上方，其特征在于所述的淬火模具还包括预应力圆台体(3)，预应力圆台体 ⑶置于压板⑵与过渡板⑴之间，压板⑵通过螺栓一⑷与过渡板⑴相固定，且螺栓一(4)穿过预应力圆台体(3)，过渡板(1)还通过螺栓二( 与预应力圆台体C3)相互固定；压板( 的最大直径大于预应力圆台体C3)的最大直径，使内齿圈可环绕在预应力圆台体(3)的外部，预应力圆台体(3)对其形成向外的预应力。
2.根据权利要求1所述的内齿圈滚道中频淬火模具，其特征在于所述的压板(2)与预应力圆台体(3)之间的最大直径差小于内齿圈横截端面的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的内齿圈滚道中频淬火模具，其特征在于所述的压板(2) 下侧设置有第二环形台面(6)，第二环形台面(6)使内齿圈环绕在预应力圆台体C3)外部时与压板( 下侧紧密接触。
4.根据权利要求1或2所述的内齿圈滚道中频淬火模具，其特征在于所述的螺栓一 ⑷置于压板⑵的中心，且穿过预应力圆台体⑶进入过渡板⑴内部。
5.根据权利要求4所述的内齿圈滚道中频淬火模具，其特征在于所述的压板O)中心安装螺栓一(4)处设置有下台阶(7)防止其发生横向位移。
6.根据权利要求1或2所述的内齿圈滚道中频淬火模具，其特征在于所述的预应力圆台体(3)轴向呈圆环状。
7.根据权利要求1或2所述的内齿圈滚道中频淬火模具，其特征在于所述的过渡板 (1)也呈圆形，且其上部设置有第一环形台面(8)，螺栓二(5)由第一环形台面(8)下部将过渡板(1)与预应力圆台体(3)固定在一起，预应力圆台体(3)与第一环形台面(8)紧密接触。
8.根据权利要求1或2所述的内齿圈滚道中频淬火模具，其特征在于所述的预应力圆台体(3)的硬度与内齿圈的硬度相同。
9.根据权利要求1或2所述的内齿圈滚道中频淬火模具，其特征在于所述的压板(2) 与预应力圆台体C3)上都设置有至少一个环形通孔。
全文摘要
本发明公开了一种内齿圈滚道中频淬火模具，属淬火模具，包括过渡板(1)与呈圆形的压板(2)，压板(2)置于过渡板(1)上的上方，所述的淬火模具还包括预应力圆台体(3)，预应力圆台体(3)置于压板(2)与过渡板(1)之间，压板(2)通过螺栓一(4)与过渡板(1)相固定，且螺栓一(4)穿过预应力圆台体(3)，过渡板(1)还通过螺栓二(5)与预应力圆台体(3)相互固定；压板(2)的最大直径大于预应力圆台体(3)的最大直径。本发明所提供的一种内齿圈滚道中频淬火模具结构简单，在内齿圈淬火加工过程中作用明显，且可工业化生产，适于在内齿圈淬火加工中推广使用。
文档编号C21D9/32GK102321794SQ20111030699
公开日2012年1月18日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者冯霆, 李年华, 杜刘红, 陈太 申请人:成都天马铁路轴承有限公司