用于透淬钢套圈类模压淬火装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种热处理淬火装置，特别是一种用于透淬钢套圈类模压淬火装置，该模压淬火装置包括由底座、安装在底座一侧的立柱和安装在立柱上端的横梁，在立柱导轨上分别安装有上滑块和下滑块，上模具缸和下模具缸的活塞杆分别与上滑块和下滑块相连，其特征在于高压管路分别与上模具缸和下模具缸相连，与上模具缸相连的高压管路上分别安装有控制上模具缸速度和方向的单向调速阀和换向阀I，与下模具缸相连的高压管路上分别安装有控制下模具缸压力和方向的调压阀和换向阀II，淬火用冷却油与下模具上的出油口和喷油环相连。本装置可精确调整压淬力、压淬速度，入淬时间短，淬火工件的变形小，有效保证了淬火质量，大大提高了现有淬火和控制技术。
【专利说明】用于透淬钢套圈类模压淬火装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热处理淬火装置，特别是一种用于透淬钢套圈类模压淬火装置。【背景技术】
[0002]轴承内外套圈一般采用两种材料，ー种是低碳低合金钢，需要渗碳后淬火，行业内称为渗碳钢；大多数轴承材料为高碳铬钢，以GCrl5为代表，行业内称为透淬钢。与渗碳钢相比较:1)透淬钢可以直接加热淬火，加热时间短、变形较小；2)对入淬时间更为敏感，要求入淬前的停留时间更短；3)淬火变形随エ件的形状、尺寸的变化而变化，没有固定的规律。为解决透淬钢轴承套圈的淬火过程不可控、变形不规则造成的返エ及废品率高的问题，人们做了大量的工作，如本发明人在实用新型专利ZL200420086806.9《一种多エ位轴承内外圈淬火压机》中设计了一种多エ位淬火压机，部分的解决了轴承套圈的淬火变形问题。但在工程应用中存在压淬カ调节困难，不能适用于各种尺寸的产品，淬火后エ件产生局部软点的淬火质量问题等。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对透淬钢的淬火特点，提供一种淬火时的压力、淬火速度可调，入淬时间短，淬火エ件的变形小，同一套模具具有一定尺寸范围适应性的用于透淬钢套圈类模压淬火装置。
[0004]为实现本发明的目的，所采用的技术方案是:一种用于透淬钢套圈类模压淬火装置，包括由底座、安装在底座一侧的立柱和安装在立柱上端的横梁组成的床身，底座安装在油池内，在立柱上安装有导轨，在导轨上分別安装有上滑块和下滑块，上模具缸、下模具缸分别固定在横梁和底座上，且上、下模具缸的轴线重合，上模具和下模具分别与上滑块和下滑块相连，且上模具缸和下模具缸的活塞杆分别与上滑块和下滑块相连，其特征在于上模具缸和下模具缸通过高压管路与高`压系统相连，与上模具缸相连的高压管路上分别安装有控制上模具缸速度和方向的单向调速阀和换向阀I，与下模具缸相连的高压管路上分别安装有控制下模具缸压カ和方向的调压阀和换向阀II，淬火用冷却油通过冷却油油泵和与冷却油油泵相连的冷却油油管分为两路，一路进入下滑块内，通过下滑块与下模具相连通的通道进入下模具内，在由下模具上设有出油ロ，另一路通过油管与固定在油池内的立柱上的喷油环相连通。
[0005]上述与上模具和下模具为圆锥台体，在圆锥台体的外圆表面均布有导流槽。
[0006]上述与上模具缸和下模具缸相连的高压管路为高压气管路，其中与上模具缸相连的高压气管路上安装的换向阀I为三位五通电磁换向阀，三位五通电磁换向阀的进ロ与高压气管路相连，三位五通电磁换向阀中的ー个出口通过管路与上模具缸的上腔相连，另ー出ロ通过管路和安装在管路上的单向调速阀与上模具缸的下腔相连；与下模具缸上、下腔相连的高压气管路上分别安装有调压阀，其中在调压阀出口与下模具缸中的上腔相连的管路上安装有换向阀II，该换向阀II为两位三通电磁阀。[0007]上述调压阀为精密调压阀。
[0008]在上述下模具上端面的出油ロ处安装有导流罩，上述导流罩的结构为倒扣的碗形罩，碗形罩与下模具上端面的周边开有缺ロ。
[0009]上述喷油环是由金属管制成的“ C”形园环，形园环两端固定在立柱两侧，冷却油油管与“C”形园环内腔联通，在“C”形园环状内侧面上开有喷油孔，喷油孔的喷射方向为同向傾斜。
[0010]上述喷油环是由金属管制成的“C”形园环，“C”形园环两端固定在立柱两侧，冷却油油管与“C”形园环内腔联通，在“C”形园环状内侧面上均布有同向倾斜的挡板，在挡板与“C”形园环状内侧相对的面上开有喷油孔。
[0011]本发明的模压淬火装置在结构和压淬カ的控制方面进行了改进，一方面在上模具和下模具的圆锥台体的外圆表面増加了导流槽，这样在对套圈类零件淬火时，冷却油的流动性增加，有利于套圈类零件 淬火性的提高，同时同一套模具具有一定尺寸范围的适应性，尤其适用于内锥形类套圈、薄壁类套圈、低矮类套圈以及精密轴承圈套类零件的淬火，模具的制造费用较低，经济性好；另ー方面在油池中的床身上増加了喷油环，在下模具的出油ロ处安装了导流罩，冷却油从喷油环和导流罩内喷出后，在套圈类零件外表面和内表面形成ー个急速流动的漩涡，当被淬エ件到达淬火位置后，该漩涡围绕エ件的内、外圆柱面快速流动以破坏气化层，消灭表面软点形成漩涡状环流，以消除因外表面气化而形成的淬火软点；第三，在上模具缸和下模具缸相连的管路上，安装了单向调速阀、换向阀和调压阀，通过控制系统的控制，一方面可实现淬火过程始终按照设定的程序完成淬火，另ー方面可精确调整上下模具缸之间的压淬カ的大小。本装置的出力可以在几十N到几百KN之间调节，压淬カ调节范围大，压淬速度可调，入淬时间短，淬火エ件的变形小，有效保证了淬火质量、降低以致消除淬火变形，使淬火技术和控制技术大大提高，可满足各种圈套类淬火エ况的要求；第四，エ件在箱形油槽内完成淬火过程，部分机构浸没在冷却油中，环境洁净，淬火时不易着火，油烟较少，有利于环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明下模具出油ロ的结构示意图；
附图3为本发明喷油环的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]图中，1 ー上模具缸、2 —横梁、3 —上滑块、4 ー上模具、5 —被淬エ件、6 —导流罩、7 ー下模具、8 —下滑块、9 ー喷油环、10—油池、11一底座、12 —下模具缸、13 一精密压カ表、14 —调压阀、15 —换向阀11、16 —闻压管路、17 —冷却油油管、18—导轨、19 —单向调速阀、20 —换向阀1、21—立柱,22—喷油环上的喷油ロ，23—挡板。
[0014]如图1、2、3所示，本装置的床身是由底座11、安装在底座左侧的立柱21和安装在立柱上端的横梁2组成的，底座安装在油池10内，在立柱上安装有竖直的导轨18，在导轨上分别安装有上滑块3和下滑块8，上模具缸1、下模具缸12分别固定在横梁和底座上，且上、下模具缸的轴线重合，上模具4和下模具7分别与上滑块和下滑块相连，且上模具缸和下模具缸的活塞杆分别与上滑块和下滑块相连。上模具和下模具为圆锥台体，在圆锥台体的外圆表面均布有导流槽。
[0015]高压系统提供的高压气分别通过高压管路16与上模具缸和下模具缸分别相连。其中与上模具缸相连的高压气管路上安装有换向阀120，该换向阀I为三位五通电磁换向阀，三位五通电磁换向阀的进ロ与高压气管路相连，三位五通电磁换向阀中的ー个出口通过管路与上模具缸的上腔相连，另ー出ロ通过管路和安装在管路上的单向调速阀19与上模具缸的下腔相连。
[0016]与下模具缸的上、下腔相连的高压气管路上分别安装有调压阀14，其中在与下模具缸上腔相连的调压阀出口的管路上安装有换向阀1115，该换向阀II采用的是两位三通电磁阀，在与下模具缸下腔相连的调压阀出口的管路上安装有精密压カ表13，上述调压阀为精度较高的精密调压阀。
[0017]淬火工作过程如下:
1、本模压淬火装置处于原始位置:下模具缸推动下滑块和下模具处于上位，上模具缸提起上滑块与上模具处于上位；
2、加热出炉的被淬エ件由机械手或人工抓取，放入下模具的上锥面上；
3、启动按钮，自动循环开始:上摸具缸推动上滑块、上模具下行，当上模具锥面接触到被淬エ件的内孔圆角时，由于下模具缸的下腔始終通入调定的压缩空气，而上模具缸的压力恒大于下模具缸，此时上、下模具缸相对与被淬エ件施力，将红热被淬エ件压合在模具上，实施初始矫正；继而，上模具缸继续加力`，当加力大于下模具缸调压阀的设定压カ时，调压阀溢流、泄气，上模具缸推动下模具缸下行，将被淬エ件与上、下模具一起推入油池，与此同时，安装在油池内的冷却油油泵工作，将冷却油通过冷却油油管17分为两路，一路进入下滑块8内，通过下滑块与下模具7相连通的通道进入下模具内，由下模具上的出油ロ 6喷出，通过导流罩将冷却油均布喷射在被淬エ件的内表面，使冷却油在被淬エ件的内表面和下模具外锥面之间形成上下流动的漩涡；另一路冷却油进入固定在油池10内的立柱21上的喷油环9内，喷油环是由钢管制成的“C”形园环，“C”形园环两端固定在立柱两侧，冷却油油管与“C”形园环内腔联通，在“C”形园环状内侧面上开有喷油孔，喷油孔的喷射方向为同向傾斜；也可以在“ C”形园环状内侧面上均布有同向倾斜的挡板23，在挡板与“ C”形园环状内侧相对的面上开有喷油孔，冷却油通过喷油孔喷出后，在被淬エ件外表面形成ー个急速流动的漩涡，一方面破坏了被淬エ件的内、外圆柱面的气化层，消除了因内、外表面气化而形成的淬火软点；另一方面可急速冷却被淬エ件。在上述淬火过程中，上、下模具始終在设定的恒压力作用于被淬エ件，抵御被淬エ件淬火过程的变形。
[0018]4、淬火过程结束后，安装在上、下模具缸管路上的换向阀I和换向阀II换向，上模具缸上行，上模具提升，已淬火エ件随同下模具上升到初始位置，启动机械手或人工抓走已淬火的エ件，ー个工作循环完成，原位等待下一个循环的开始。
【权利要求】
1.一种用于透淬钢套圈类模压淬火装置，包括由底座、安装在底座一侧的立柱和安装在立柱上端的横梁组成的床身，底座安装在油池内，在立柱上安装有导轨，在导轨上分別安装有上滑块和下滑块，上模具缸、下模具缸分别固定在横梁和底座上，且上、下模具缸的轴线重合，上模具和下模具分别与上滑块和下滑块相连，且上模具缸和下模具缸的活塞杆分别与上滑块和下滑块相连，其特征在于上模具缸(1)和下模具缸(12)通过高压管路(16)与高压系统相连，与上模具缸相连的高压管路上分别安装有控制上模具缸速度和方向的单向调速阀(19)和换向阀I (20)，与下模具缸(12)相连的高压管路上分别安装有控制下模具缸压カ和方向的调压阀(14)和换向阀II (15)，淬火用冷却油通过冷却油油泵和与冷却油油泵相连的冷却油油管(17)分为两路，一路进入下滑块(8)内，通过下滑块与下模具(7)相连通的通道进入下模具内，在由下模具上设有出油ロ(6)，另一路通过油管与固定在油池(10)内的立柱(21)上的喷油环(9)相连通。
2.根据权利要求1所述的用于透淬钢套圈类模压淬火装置，其特征在于上述与上模具(4)和下模具(7)为圆锥台体，在圆锥台体的外圆表面均布有导流槽。
3.根据权利要求2所述的用于透淬钢套圈类模压淬火装置，其特征在于上述与上模具缸(1)和下模具缸(12)相连的高压管路(16)为高压气管路，其中与上模具缸(1)相连的高压气管路上安装的换向阀I (20)为三位五通电磁换向阀，三位五通电磁换向阀的进ロ与高压气管路相连，三位五通电磁换向阀中的ー个出口通过管路与上模具缸的上腔相连，另一出口通过管路和安装在管路上的单向调速阀(19)与上模具缸的下腔相连；与下模具缸(12)上、下腔相连的高压气管路上分别安装有调压阀(14)，其中在调压阀(14)出口与下模具缸中的上腔相连的管路上安装有换向阀II (15)，该换向阀II为两位三通电磁换向阀。
4.根据权利要求3所述的 用于透淬钢套圈类模压淬火装置，其特征在于上述调压阀(14)为精密调压阀。
5.根据权利要求4所述的用于透淬钢套圈类模压淬火装置，其特征在于在上述下模具(7)上端面的出油ロ处安装有导流罩(6),上述导流罩的结构为倒扣的碗形罩,碗形罩与下模具上端面的周边开有缺ロ。
6.根据权利要求5所述的用于透淬钢套圈类模压淬火装置，其特征在于上述喷油环(9)是由金属管制成的“C”形园环，“C”形园环两端固定在立柱(21)两侧，冷却油油管(17)与“C”形园环内腔联通，在“C”形园环状内侧面上开有喷油孔(22)，喷油孔的喷射方向为同向傾斜。
7.根据权利要求5所述的用于透淬钢套圈类模压淬火装置，其特征在于上述喷油环(9)是由金属管制成的“C”形园环，“C”形园环两端固定在立柱(21)两侧，冷却油油管(17)与“ C”形园环内腔联通，在“ C”形园环状内侧面上均布有同向倾斜的挡板(23)，在挡板与“C”形园环状内侧相对的面上开有喷油孔(22)。
【文档编号】C21D1/673GK103451406SQ201310365903
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】张光荣, 王国升, 周建宇, 王淑芳, 柳燕, 许军晓, 张凯翔 申请人:宁夏机械研究院（有限责任公司）