专利名称：孔型模具淬火非均匀冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种孔型模具淬火非均勻冷却装置。
背景技术：
钛管二辊轧机轧管的关键模具孔型模具材质为GCrl5，半圆形结构，圆弧上有直径 由小到大的孔型槽，两端面有键槽，平面A上有吊装及定位螺孔，孔型槽的热处理硬度要求 HRc = 55 62，其余部分HRc = 52 69，螺孔不淬硬，两件形成一个完整的孔型模具。孔 型模具要有足够的硬度和良好的韧性，必须在合理的热处理后金属发生组织转变得到Μθ +Fe3Cn+Ar (少量)组织。要保证孔型槽的硬度与其余部分硬度不一致，则要求在热处理冷 却时所受到的冷却速度不等。孔型模具各部截面积不等、有多处棱角、型槽，特别是两端面 键槽有多处直角，在热处理冷却时有应力集中带来的开裂倾向。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题设计一种孔型模具淬火非均勻冷却装置，一是通过 先预冷键槽，以避免淬火冷却时键槽形状突变产生的应力集中而产生开裂的危险；二是通 过高压冷却液均勻喷射至孔型槽表面，使孔型槽的冷却速度明显高于其他部分，达到孔型 槽表面硬度高而耐磨，其他面硬度较低、有较好韧性的要求。本实用新型采用的技术方案一种孔型模具淬火非均勻冷却装置，由键槽局部预 冷却装置和孔型槽冷却装置组成；键槽局部预冷却装置由两个“U”型喷水管、底座和进水 管构成，两个“U”型喷水管对称固定在底座的两端，且两个“U”型喷水管的内侧制有喷水 孔，进水管与两个“U”型喷水管底部的进水口连接；孔型槽冷却装置由半圆弧形壳体、半圆 弧形冷却液喷射管、输液泵和输液管构成，半圆弧形冷却液喷射管设置在半圆弧形壳体中， 且其内侧制有喷液孔，半圆弧形冷却液喷射管的进液口与输液管的一端连接，输液管的另 一端与输液泵的出液口连接，输液泵的进液口通过输液管与冷却液槽连接，半圆弧形壳体 位于冷却液槽中。所述半圆弧形冷却液喷射管的进液口端装有压力表和阀门。所述冷却液槽由内槽B、外槽C和水槽D构成，半圆弧形壳体位于内槽B中，内槽B 位于外槽C中，外槽C位于水槽D中，输液泵的进液口通过输液管与外槽C连接，所述内槽B的的上部制有溢出孔，且内槽B、外槽C中添加有冷却液，水槽D中添加 有冷却水本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果1、本实用新型设计新颖、结构简单、使用方便，将键槽预冷与整体淬火分开进行， 以避免淬火冷却时键槽2形状突变产生的应力集中而产生开裂的危险。2、本实用新型通过高压冷却液均勻喷射至孔型槽表面，使孔型槽表面的冷却速度 明显高于其他部分，达到孔型槽表面硬度高而耐磨，其他面硬度较低、有较好韧性的要求。
图1为孔型模具的结构主视图，图2为图1的左视图；图3为本实用新型键槽局部预冷却装置的结构主视图；图4为图3的左视图；图5和图6为孔型模具键槽局部预冷却状态示意图；图7为孔型模具孔型槽冷却装置结构示意图；图8为孔型模具孔型槽冷却状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图1、2、3、4、5、6、7、8描述本实用新型的一种实施例。一种孔型模具淬火非均勻冷却装置，由键槽局部预冷却装置和孔型槽冷却装置组 成；键槽局部预冷却装置由两个“U”型喷水管4、底座5和进水管6构成，两个“U”型喷水管 4对称固定在底座5的两端，且两个“U”型喷水管4的内侧制有喷水孔10，进水管6与两个 “U”型喷水管4底部的进水口连接；孔型槽冷却装置由半圆弧形壳体15、半圆弧形冷却液喷 射管9、输液泵11和输液管13构成，半圆弧形冷却液喷射管9设置在半圆弧形壳体15中， 且其内侧制有喷液孔9，半圆弧形冷却液喷射管14的进液口与输液管13的一端连接，输液 管13的另一端与输液泵11的出液口连接，输液泵11的进液口通过输液管13与冷却液槽 12连接，半圆弧形壳体15位于冷却液槽12中。所述半圆弧形冷却液喷射管9的进液口端装有压力表7和阀门8。所述冷却液槽 12由内槽B、外槽C和水槽D构成，半圆弧形壳体15位于内槽B中，内槽B位于外槽C中， 外槽C位于水槽D中，输液泵11的进液口通过输液管13与外槽C连接，所述内槽B的的上 部制有溢出孔16，且内槽B、外槽C中添加有冷却液，水槽D中添加有冷却水。冷却方法先将孔型模具整体加热至A氏体化温度并保温适当时间，使A氏体均勻 化，出炉放置在键槽局部预冷却装置中对键槽进行局部预冷，使键槽2的两侧面及棱角处 先发生M转变，而其余各部仍处于高温状态，有足够的塑性可以抵消其组织转变产生的组 织应力，同时有大量的热量从其余部分传到键槽2处使之重新发生A氏体转变，但A氏体中 溶入的碳元素较少可以降低随后的剧烈冷却中产生的组织应力和热应力。待键槽2预冷返 热至与孔型其余部分温度大致相同时，将孔型模具放在孔型槽冷却装置上并淬入冷却介质 直至全部没入，此时调整进液管的压力，使半圆弧形冷却液喷射管9喷射速度的大小可以 保证孔型槽表面得到均勻合理的淬火硬度，由于孔型槽1表面冷却液的流动速度明显大于 其他面的冷却速度，故可得到不同的硬度值。整体大槽内冷却介质由于零件的不断淬入使 温度不断升高，通过水槽D中冷却水的循环冷却降低整体大槽内冷却介质的温度，保证淬 火过程连续进行。
权利要求一种孔型模具淬火非均匀冷却装置，其特征在于所述装置由键槽局部预冷却装置和孔型槽冷却装置组成；键槽局部预冷却装置由两个“U”型喷水管(4)、底座(5)和进水管(6)构成，两个“U”型喷水管(4)对称固定在底座(5)的两端，且两个“U”型喷水管(4)的内侧制有喷水孔(10)，进水管(6)与两个“U”型喷水管(4)底部的进水口连接；孔型槽冷却装置由半圆弧形壳体(15)、半圆弧形冷却液喷射管(9)、输液泵(11)和输液管(13)构成，半圆弧形冷却液喷射管(9)设置在半圆弧形壳体(15)中，且其内侧制有喷液孔(14)，半圆弧形冷却液喷射管(9)的进液口与输液管(13)的一端连接，输液管(13)的另一端与输液泵(11)的出液口连接，输液泵(11)的进液口通过输液管(13)与冷却液槽(12)连接，半圆弧形壳体(15)位于冷却液槽(12)中。
2.根据权利要求1所述的孔型模具淬火非均勻冷却装置，其特征在于所述半圆弧形 冷却液喷射管(9)的进液口端装有压力表(7)和阀门(8)。
3.根据权利要求1或2所述的孔型模具淬火非均勻冷却装置，其特征在于所述冷却 液槽(12)由内槽B、外槽C和水槽D构成，半圆弧形壳体(15)位于内槽B中，内槽B位于外 槽C中，外槽C位于水槽D中，输液泵(11)的进液口通过输液管(13)与外槽C连接。
4.根据权利要求3所述的孔型模具淬火非均勻冷却装置，其特征在于所述内槽B的 上部制有溢出孔(16)，且内槽B、外槽C中添加有冷却液，水槽D中添加有冷却水。
专利摘要提供一种孔型模具淬火非均匀冷却装置，由键槽局部预冷却装置和孔型槽冷却装置组成；一是通过先预冷键槽，以避免淬火冷却时键槽形状突变产生的应力集中而产生开裂的危险；二是通过高压冷却液均匀喷射至孔型槽表面，使孔型槽的冷却速度明显高于其他部分，达到孔型槽表面硬度高而耐磨，其他面硬度较低、有较好韧性的要求。本实用新型设计新颖、结构简单、使用方便，具有较高的实用价值。
文档编号C21D9/00GK201648459SQ20102011856
公开日2010年11月24日 申请日期2010年2月11日 优先权日2010年2月11日
发明者王剑虹, 王德伟, 田军萍, 陆玉华 申请人:宝色特种设备有限公司