一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈，包括加热线圈本体、底座、连接铜排、启动负载、铜排组件；所述加热线圈本体设置在所述底座上；所述连接铜排设置在所述加热线圈本体的尾部；所述铜排组件分别连接所述连接铜排与所述加热线圈本体；所述启动负载设置在所述铜排组件上。本发明的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈，线圈本体的加热段采用了弧形的结构设计，以配合转盘式自动高速螺钉感应淬火系统，摆脱了工位加工的局限，使加热工序得以连贯进行，提升了生产效率；加热线圈的截面设计产生特定的磁场分布，从而实现在被加热工件上产生特定的热影响区，使得工件在淬火后达到复合要求的机械性能。
【专利说明】
一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于螺钉制造领域的适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热 线圈。
【背景技术】
[0002] 螺钉是一种常见的紧固零件，广泛应用于机械制造领域。在特殊环境下应用的螺 栓有特殊的性能要求，因而需要对其在生产工艺上进行热处理，从而能够加强螺栓的强度、 硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等性能，以适应实用要求。
[0003] 传统自攻螺钉感应加热方法都是工位工作模式，需要通过人工或者机械臂夹取的 方式实现固定工位的上料和取料，这极大的限制了螺钉的加工生产效率。在转盘式、自动连 续上料的自攻螺钉感应加热淬火设备中，自攻螺钉能实现快速的加热淬火，相比传统生产 方式的工作效率有数量级上的飞跃。自攻螺钉感应加热淬火工艺得以实现的关键，就在于 两点：一是转盘式自动连续上料;二是新型加热线圈的发明，使得单个自攻螺钉能在几分之 一秒的时间内，被加热到行业标准要求的机械性能和热影响区形状。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈，它能够应用于 转盘式、自动连续上料的螺钉感应加热淬火设备中，实现了螺钉的快速加工，且能够满足对 于螺钉加热性能的需求。
[0005] 实现上述目的的一种技术方案是:一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热 线圈，包括加热线圈本体、底座、连接铜排、启动负载、铜排组件；
[0006] 所述加热线圈本体设置在所述底座上；
[0007]所述连接铜排设置在所述加热线圈本体的尾部；
[0008] 所述铜排组件分别连接所述连接铜排与所述加热线圈本体；
[0009] 所述启动负载设置在所述铜排组件上。
[0010] 进一步的，所述加热线圈本体包括直线段、连接段和弧形加热段；
[0011] 所述直线段通过所述连接段与所述弧形加热段连接；
[0012] 所述弧形加热段的加热线圈的横截面为口字型结构，在口字型结构的靠内侧的侧 壁的上沿设有一条第一线圈棱，在口字型结构的靠内侧的侧壁的下沿设有一条第二线圈 棱。
[0013] 进一步的，在所述弧形加热段的头部设有一个磁力线集中器。
[0014] 进一步的，在所述启动负载的两侧分别设有一个水冷进水口和水冷出水口。
[0015] 本发明的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈，线圈本体的加热段 采用了弧形的结构设计，以配合转盘式自动高速螺钉感应淬火系统，摆脱了工位加工的局 限，使加热工序得以连贯进行，提升了生产效率；加热线圈的截面设计产生特定的磁场分 布，从而实现在被加热工件上产生特定的热影响区，使得工件在淬火后达到复合要求的机 械性能。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈的结构示意 图；
[0017] 图2为本发明的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈的俯视图；
[0018] 图3为本发明的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈的弧形加热段 的剖视图；
[0019] 图4为本发明的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈的工件热影响 区示意图。
【具体实施方式】
[0020] 为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图 进行详细地说明：
[0021] 请参阅图1和图2,本发明的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈， 包括加热线圈本体1、底座2、连接铜排3、启动负载4、铜排组件5。
[0022] 加热线圈本体1设置在底座2上，以减轻加热线圈本体1的晃动与形变。加热线圈本 体1包括直线段11、连接段12和弧形加热段13。直线段11通过连接段12与弧形加热段13连 接。连接铜排3设置在直线段11的尾部。铜排组件5分别与连接铜排3和直线段11连接。弧形 加热段13的头部设有一个磁力线集中器14,以增加线圈的加热效率。
[0023]启动负载4设置在铜排组件5上，使电源在空载情况下能正常启动。启动负载4需要 水冷，在启动负载4两侧分别设有水冷进水口 41和水冷出水口 42。
[0024]线圈整体的外形形状，决定了整个线圈的电感参数值，根据物理学原理，电感值大 小会影响高频电源的输出频率，从而影响被加热工件热影响区的大小。作为线圈的核心部 分，线圈的加热段截面形状直接影响线圈磁场的分布，是影响被加热工件热影响区形状能 否达到相关标准的关键因素。请参阅图3,弧形加热段13的加热线圈的横截面为口字型结 构，在口字型结构的靠内侧的侧壁的上沿设有一条第一线圈棱131，在口字型结构的靠内侧 的侧壁的下沿设有一条第二线圈棱132。
[0025]本新型线圈的创新之处在于：
[0026] 1、弧线形的线圈加热段能完美地匹配转盘上料，使得连续生产成为可能，大大提 高了产能，生产效率是一般非连续、工位式生产方式的数十倍。
[0027] 2、线圈加热段的异形截面决定线圈在有电流通过时，产生特定的磁场分布，从而 实现在被加热工件上产生特定的热影响区，使得工件在淬火后达到特定的机械性能。经过 实践验证，在加热符合TAPTI TE2000?标准要求的三角形截面时，该线圈能达到、甚至超过 该专利标准对各螺纹表面及心部的各项机械性能要求。
[0028] 在TAPTI TE2000?标准中，被加热后的经淬火后，其热影响区各牙表面至牙底 0.2mm处的硬度值不小于500Hv;心部硬度不大于450Hv;通俗来讲，就是自攻螺钉表面要被 很好地加热，以便淬火后获得很好的机械强度，同时，自攻螺钉心部不能被加热，以便自攻 螺钉具有很好的韧性，防止拧入时发生断裂失效。
[0029] 请参阅图4,本发明的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈对于工 件感应加热的热影响区域形状示意。
[0030] 在工程实践中，该发明能实现被加热影响区各牙表面至牙底0.2mm处的硬度值不 小于500Hv;心部硬度不大于380Hv(材料基体硬度约350Hv);其工程意义在于，与同类型其 他机器生产的相比，在满足螺纹机械强度的前提下，具有更好的韧性，在工程应用中表现为 更好的、防止断裂失效的能力，使得产品具有更强的市场竞争力。该型线圈应用在转盘上料 连续生产的机器上，其产品性能优势将产生巨大的经济效益。
[0031] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变 化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【主权项】
1. 一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈，包括加热线圈本体、底座、连接 铜排、启动负载、铜排组件，其特征在于： 所述加热线圈本体设置在所述底座上； 所述连接铜排设置在所述加热线圈本体的尾部； 所述铜排组件分别连接所述连接铜排与所述加热线圈本体； 所述启动负载设置在所述铜排组件上。2. 根据权利要求1所述的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈，其特征 在于，所述加热线圈本体包括直线段、连接段和弧形加热段； 所述直线段通过所述连接段与所述弧形加热段连接； 所述弧形加热段的加热线圈的横截面为口字型结构，在口字型结构的靠内侧的侧壁的 上沿设有一条第一线圈棱，在口字型结构的靠内侧的侧壁的下沿设有一条第二线圈棱。3. 根据权利要求1所述的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈，其特征 在于，在所述弧形加热段的头部设有一个磁力线集中器。4. 根据权利要求1所述的一种适用于高速上料转盘的自攻螺钉感应加热线圈，其特征 在于，在所述启动负载的两侧分别设有一个水冷进水口和水冷出水口。
【文档编号】C21D1/42GK106086335SQ201610742953
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月26日
【发明人】江秀心, 任晓波, 周福盛, 陈杰
【申请人】应达工业（上海）有限公司, 无锡应达工业有限公司