用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置及热处理方法与流程

本发明涉及等速传动轴生产加工技术领域，特别是涉及一种用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置及热处理方法。

背景技术：

三销轴叉为汽车等速传动轴总成中的一个重要零件，为减轻整个等速传动轴总成的重量，现在轮体和花键之间采用空心管连接，通过摩擦焊焊接。见图1所示，三销轴叉1包括花键11、空心管13、轮体15，其靠近轮体端实体柄部的轴承挡外圆14以及靠近花键端的实体柄部外圆12和花键11均需进行表面感应加热淬火，即三销轴叉柄部具有两段需要进行表面感应加热淬火，以满足表面耐磨性及静扭扭疲强度等技术要求。另外，三销轴叉成品总长公差要求非常严格，只有±0.3，一般最小都要求±0.5的要求。

由于本三销轴叉柄部具有两段需要表面感应加热淬火，而以往的长、短三销轴叉柄部感应加热淬火都是一段式，若使用现有的设备对现在的三销轴叉柄部热处理，需要进行两次装夹完成，一次处理一段，处理时将两段感应加热淬火部分作为两个零件来处理，感应圈设计两个即可，且热处理技术要求低。但是，缺点为：需要进行两次装夹，生产一物流被打断，生产效率低，出产量低，且总长尺寸不好控制。

另外一种处理两段式感应加热淬火三销轴叉的热处理方法为：一次装夹，采用扫描感应加热淬火。该方法可以提高生产效率及出产量，总长可以及时修正，好控制。但是该热处理方法需要专用的设备，需要从国外进口具备扫描感应加热淬火能力的三销轴叉中频机，其价格昂贵。另外，扫描感应圈加热细直径段时的加热效率非常低，扫描加热过程耗时长，加工节拍很慢。

因此，需要一种价格适中、特别适用于两段式整体感应加热淬火的三销轴叉热处理方法和热处理装置。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置及热处理方法，用于解决现有技术中三销轴叉柄部两段式感应加热淬火处理效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置，所述热处理装置包括：位于上方的第一段感应圈，包括四个弧形圈和两根加热管，其中第一弧形圈和第二弧形圈对称设置且中间通过绝缘材料隔开，第三弧形圈和第四弧形圈对称设置且中间通过绝缘材料隔开，第一弧形圈和第二弧形圈位于第三弧形圈和第四弧形圈的正上方，第一弧形圈和第三弧形圈间通过第一加热管相连，第二弧形圈和第四弧形圈间通过第二加热管相连；位于下方的第二段感应圈，包括上下错落分布且相连的两个弧形圈，两个弧形圈分别为第五弧形圈和第六弧形圈；中间段，用于将第一段感应圈和第二段感应圈串联成整体，中间段由并排设置的第三加热管和第四加热管构成，第三加热管的两端分别连接所述第三弧形圈和所述第五弧形圈，第四加热管的两端分别连接所述第四弧形圈和第六弧形圈。

优选的，所有弧形圈均为空心的弧状管，且所有弧形圈间相通。

优选的，所有弧形圈上均设有硅钢片或导磁体。

优选的，所述第一加热管和所述第二加热管上设有硅钢片或导磁体。

优选的，所述第三加热管和所述第四加热管之间设有绝缘材料。

本发明还提供一种用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理方法，所述三销轴叉柄部包括两段需加热淬火处理的部分，第一段加热部为靠花键端实体柄部外圆以及花键段，第二段加热部为靠轮体端实体柄部轴承挡外圆，所述热处理方法为：采用以上所述的用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置对所述第一段加热部和第二段加热部同时进行淬火加热，其中所述第一段感应圈加热所述第一段加热部，所述第二段感应圈加热所述第二段加热部。

优选的，加热时，所述三销轴叉为竖直定位状态，所述用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置的运动路径为水平直线运动。

优选的，整个感应加热淬火过程中，向所述第一感应圈、所述第二感应圈和所述中间段内通钠离子水进行冷却。

如上所述，本发明的用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置及热处理方法，具有以下有益效果：采用本热处理装置和热处理方法，通过中间段的两根加热管将第一段感应圈和第二段感应圈串联，且中间段远离三销轴叉柄部中间的不淬火区域，实现了中间屏蔽，两头感应加热，完成了三销轴叉柄部两段所需热处理的整体式感应加热淬火，提高了生产效率，能 严格控制三销轴叉的总长。

附图说明

图1显示为三销轴叉的结构示意图。

图2显示为本发明的用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置示意图。

图3显示为图2的俯视图。

图4显示为采用本发明的热处理装置对三销轴叉柄部进行热处理时的状态图。

元件标号说明

1 三销轴叉

11 花键

12 实体柄部外圆

13 空心管

14 轴承挡外圆

15 轮体

2 第一段感应圈

21、22、25、26 第一至第四弧形圈

23 第一加热管

24 第二加热管

3 中间段

31 第三加热管

32 第四加热管

4 第二段感应圈

41 第五弧形圈

42 第六弧形圈

5 挡板

6 绝缘材料

7 螺栓

8 出水管

9 进水管

10 汇流排连接口

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图2所示，本发明提供一种用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置，本热处理装置包括：位于上方的第一段感应圈2，包括四个弧形圈和两根加热管，其中第一弧形圈21和第二弧形圈22对称设置且中间通过绝缘材料隔开，第三弧形圈25和第四弧形圈26对称设置且中间通过绝缘材料隔开，第一弧形圈21和第二弧形圈22位于第三弧形圈25和第四弧形圈26的正上方，第一弧形圈21和第三弧形圈25间通过第一加热管23相连，第二弧形圈22和第四弧形圈26间通过第二加热管24相连；

位于下方的第二段感应圈4，包括上下错落分布且相连的两个弧形圈，两个弧形圈分别为第五弧形圈41和第六弧形圈42；

中间段3，用于将第一段感应圈2和第二段感应圈4串联成整体，中间段3由并排设置的第三加热管31和第四加热管32构成，第三加热管31的两端分别连接第三弧形圈25和第五弧形圈41，第四加热管32的两端分别连接第四弧形圈26和第六弧形圈42。

本发明通过中间段的两加热管将第一段感应圈2和第二段感应圈4串联，在使用时使中间段的两加热管远离三销轴叉柄部中间不淬火区域，利用一个变压器通过一对汇流排对第一段感应圈2、第二段感应圈4充电即可，汇流排连接在汇流排连接口10处(见图3所示)，热处理加热条件的一致性和稳定性好。所有弧形圈均为四分之一圆长，其可以使第二段加热区宽度(即硬化层深度)与构成弧形圈的铜管宽度相匹配，同时实现整个热处理装置的运行方式为水平向的前后运动。

为便于冷却，上述所有弧形圈均为空心的弧状管，且所有弧形圈间相通，整个感应加热 淬火过程可通入钠离子水对感应圈进行冷却，如图3所示，第一弧形圈和第二弧形圈上连接有进水管9，如图2所示，第五弧形圈41上连接有出水管8。本发明中的所有弧形圈均为加热管，其导电导热性好。优选的，所有弧形圈的长度可以为四分之一圆周长，所有加热管为紫铜管。

上述所有弧形圈上均设有硅钢片或导磁体，上述第一加热管23和第二加热管24上也设有硅钢片或导磁体，本发明可通过调整硅钢片或导磁体的排布，来调整感应加热淬火时硬化层深度及淬火区域。

上述第三加热管31和第四加热管32之间设有绝缘材料6，将第一段感应圈2和第二段感应圈4串联起来，并且远离三销轴叉柄部中间不淬火区域，实现中间感应加热屏蔽。

上述第一段感应圈2上设有固定用的螺栓7，第一段感应圈上还连接有挡板5，挡板起安装硅钢片时挡位置用，挡板的材料可以为紫铜挡板，也可以为黄铜，其不起加热作用。

本发明还提供一种用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理方法，见图1所示，三销轴叉1的柄部包括两段需加热淬火处理的部分，第一段加热部为靠花键端的实体柄部外圆12以及花键段(即花键11)，第二段加热部为靠轮体端实体柄部的轴承挡外圆14，所述热处理方法为：采用上述的用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置对第一段加热部和第二段加热部同时进行淬火加热，见图4所示，其中第一段感应圈2加热第一段加热部，第二段感应圈4加热第二段加热部。具体地，加热时，使第一弧形圈21和第二弧形圈22对应加热花键11的淬火起点位置，使第三弧形圈25和第四弧形圈26对应加热靠花键端实体柄部外圆12的淬火起点位置，两个淬火起点中间部位用第一加热管23和第二加热管24加热，轴承挡外圆区域则通过上下错落分布的第五弧形圈41和第六弧形圈42加热。

加热时，三销轴叉为竖直定位状态，用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置的运动路径为水平直线运动，如图4所示，热处理装置为沿图中前后方向运动，这样可减少整个热处理装置的运动行程，保证淬火冷却的及时性和一致性。一个变压器通过一对汇流铜排对本热处理装置通电，电流流向如图4中箭头所示，可从第一弧形圈21经第一加热管23、第三弧形圈25后经第三加热管31进入第五弧形圈41，然后经第六弧形圈42、第四加热管32后进入第四弧形圈26、第二加热管24后经第二弧形圈22流出，此为整个串联路径，其流动方向也可以反向，由第二弧形圈22进入第一弧形圈21流出，由此实现对三销轴叉柄部两段加热部的整体式加热。为便于冷却，所有弧形圈为空心结构，整个感应加热淬火过程，向所述第一感应圈、所述第二感应圈和所述中间段内通钠离子水进行冷却，即向所有弧形圈和所有加热管内通钠离子水进行冷却。

综上所述，本发明的用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置及热处理方法，其通过中间段的两根加热管将第一段感应圈和第二段感应圈串联，且中间段远离三销轴叉柄部中间的不淬火区域，实现了中间屏蔽，两头感应加热，完成了三销轴叉柄部两段所需热处理的整体式感应加热淬火，提高了生产效率，能严格控制三销轴叉的总长。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。