薄圆环件热处理夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种薄圆环件热处理夹具，包括隔板、芯棒，以及相对设置的上模板和下模板，多个薄圆环件叠加组成多组薄圆环件组，每两相邻薄圆环件组之间通过隔板隔开，隔板开设有多个过液孔，过液孔连通两相邻薄圆环件组的圆环形端面，上模板与下模板上均设有第一安装孔，紧固件穿过上模板与下模板的第一安装孔以及过液孔将隔板以及多个薄圆环件夹紧于上模板与下模板之间，隔板、上模板和下模板的中部上均开设有与薄圆环件的内环孔连通的通孔，芯棒安装于上模板与下模板之间且芯棒的上、下两端分别容纳于上模板与下模板的通孔中。本薄圆环件热处理夹具，提高薄圆环件在淬火和回火后的平面度。
【专利说明】薄圆环件热处理夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及热处理辅助设备【技术领域】，尤其涉及一种薄圆环件热处理夹具。
【背景技术】
[0002]大尺寸薄圆环类零件，其材质为65Mn或其他合金钢，外径200mm以上，厚度为I至4mm。零件硬度需要淬火到HRC50以上、且不允许有软点。另外，大尺寸薄圆环类零件其变形也有较高的要求，平面度不能超过0.5mm。
[0003]大尺寸薄圆环零件在采用传统的挂装淬火时，很容易产生翘曲变形，平面度很难保证。如果将多片叠加后装夹淬火，材料的淬透性会达不到，很容易产生硬度软点。另外，零件经淬火处理后，需高温回火达到硬度26-35HRC。变形也有较高的要求，回火后平面度不能超过0.3mm,内孔收缩不超过0.2mm。大尺寸薄圆环零件高温回火存在组织转变,若采用传统的码放整齐入炉回火，很容易产生翘曲变形，平面度很难保证。若回火后再采用热校平等其他方法校平面度，需增加工序且成本高。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种薄圆环件热处理夹具，旨在提高薄圆环件在淬火和回火后的平面度。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供一种薄圆环件热处理夹具，包括用于薄圆环件淬火的隔板、用于所述薄圆环件回火的芯棒，以及相对设置的上模板和下模板，其中，多个薄圆环件叠加组成多组薄圆环件组，每两相邻所述薄圆环件组之间通过所述隔板隔开，所述隔板上开设有多个用于供淬火液接触所述薄圆环件的圆环形端面的过液孔，所述过液孔连通两相邻所述薄圆环件组的圆环形端面，所述上模板与下模板上均设有第一安装孔，紧固件穿过所述上模板与下模板的第一安装孔以及所述过液孔将所述隔板以及多个薄圆环件夹紧于所述上模板与下模板之间，所述隔板、上模板和下模板的中部上均开设有与所述薄圆环件的内环孔连通的通孔，所述芯棒安装于所述上模板与下模板之间且所述芯棒的上、下两端分别容纳于所述上模板与下模板的通孔中。
[0006]优选地，所述紧固件为螺栓，所述螺栓设置有多个，所述第一安装孔的数量与所述螺栓对应，在所述下模板上开设有多个用于容纳所述螺栓头部的沉孔。
[0007]优选地，所述紧固件设有多个，多个所述紧固件形成内圈紧固件组和外圈紧固件组，其中，所述内圈紧固件组位于所述薄圆环件的内环侧，所述外圈紧固件组位于所述薄圆环件的外环侧。
[0008]优选地，所述内圈紧固件组和外圈紧固件组均包括多个所述螺栓，组成所述内圈紧固件组的多个螺栓以及组成所述内圈紧固件组的多个螺栓均相对于所述隔板的圆周方向均匀分布。
[0009]优选地，组成所述内圈紧固件组的螺栓个数少于组成所述外圈紧固件组的螺栓个数。
[0010]优选地，所述过液孔的横截面为垂直于所述隔板轴线的截面，所述过液孔的横截面呈U形。
[0011]优选地，所述隔板包括环形的主体以及沿所述主体的外环侧向外延伸的多个加强筋，每两相邻所述加强筋与所述主体的外环侧之间的空间形成所述过液孔，所述隔板的内环孔为其通孔，所述内圈紧固件组的螺栓安装于所述过液孔中。
[0012]优选地，多个所述加强筋在所述隔板的圆周方向均匀分布。
[0013]优选地，所述芯棒包括容纳于所述薄圆环件组内环侧的圆柱形的本体，以及分别位于所述本体顶端和底端的第一凸台和第二凸台，所述第一凸台和第二凸台分别安装于所述上模板与下模板的通孔中，所述本体上开设有供所述螺栓通过的第二安装孔。
[0014]优选地，所述上模板和下模板均为圆环形板状结构。
[0015]本实用新型提出的薄圆环件热处理夹具，通过设置隔板将两相邻薄圆环件组隔开，同时隔板上开设有多个用于供淬火液接触薄圆环件的圆环形端面的过液孔，从而使淬火液可通过隔板上的过液孔，接触到薄圆环件的圆环形端面，从而保证薄圆环件在淬火时淬火液充分接触薄圆环件，提高了薄圆环件的淬火硬度，避免软点产生，同时还保证了薄圆环件在淬火后的平面度。另外，本实施例中，通过设置芯棒，芯棒不仅对薄圆环件安装于夹具的过程起导向作用，同时，还可控制薄圆环件在回火时其内环孔的变形度，回火后不需再采用热校平等其他方法校平面度，节约工序且成本低。另外，隔板、上模板和下模板的中部上均开设有与薄圆环件的内环孔连通的通孔，从而可提高淬火液的流动性，使淬火液充分接触薄圆环件，进一步提高了薄圆环件的淬火硬度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型薄圆环件热处理夹具优选实施例在薄圆环件淬火时的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型薄圆环件热处理夹具优选实施例在薄圆环件回火时的结构示意图；
[0018]图3为本实用新型薄圆环件热处理夹具优选实施例中下模板的结构示意图；
[0019]图4为图3所示的下模板的剖视结构示意图；
[0020]图5为本实用新型薄圆环件热处理夹具优选实施例中芯棒的剖视结构示意图；
[0021]图6为图5所示的芯棒的俯视结构示意图；
[0022]图7为本实用新型薄圆环件热处理夹具优选实施例中隔板的结构示意图；
[0023]图8为图7所示的隔板的剖视结构示意图。
[0024]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0025]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0027]参照图1和图2，图1为本实用新型薄圆环件热处理夹具优选实施例在薄圆环件淬火时的结构示意图；图2为本实用新型薄圆环件热处理夹具优选实施例在薄圆环件回火时的结构示意图。
[0028]本优选实施例中，薄圆环件热处理夹具包括用于薄圆环件50淬火的隔板10、用于薄圆环件50回火的芯棒20，以及相对设置的上模板30和下模板40，其中，多个薄圆环件50叠加组成多组薄圆环件组，每两相邻薄圆环件组之间通过隔板10隔开，隔板10上开设有多个用于供淬火液接触薄圆环件50的圆环形端面的过液孔101，过液孔101连通两相邻薄圆环件组的圆环形端面，上模板30与下模板40上均设有第一安装孔1，紧固件60穿过上模板30与下模板40的第一安装孔I以及过液孔101将隔板10以及多个薄圆环件50夹紧于上模板30与下模板40之间，隔板10、上模板30和下模板40的中部上均开设有与薄圆环件50的内环孔连通的通孔2，芯棒20安装于上模板30与下模板40之间且芯棒20的上、下两端分别容纳于上模板30与下模板40的通孔2中。隔板10可选用Q235材质。
[0029]具体地，结合参照图1至图4，上模板30和下模板40均为圆环形板状结构。上模板30和下模板40和下模板40的厚度相等。本实施例中，紧固件60为螺栓，当然，在其它变形实施例中，紧固件60也可采用其它结构，本实用新型对此不作限定。本实施例中，螺栓设置有多个，第一安装孔I的数量与螺栓对应，从而使薄圆环件50可以被紧固地夹紧于上模板30与下模板40之间，可提高薄圆环件50在热处理时的平面度。
[0030]进一步地，结合参照图3和图4，在下模板40上开设有多个用于容纳螺栓头部的沉孔3，从而使螺栓穿入下模板40时不突出，保证本薄圆环件热处理夹具可竖直放入炉内，减小薄圆环件50在淬火或回火过程中的变形量。
[0031]结合参照图5和图6，芯棒20包括容纳于薄圆环件组内环侧的圆柱形的本体21，以及分别位于本体21顶端和底端的第一凸台22和第二凸台23，第一凸台22和第二凸台23分别安装于上模板30与下模板40的通孔2中，本体21上开设有供螺栓通过的第二安装孔24。本实施例中，第二安装孔24设置有六个。
[0032]在将本薄圆环件热处理夹具用于大尺寸的薄圆环件50淬火时,此时,芯棒20闲置不用。将多个薄圆环件50叠成多组薄圆环件组，一组薄圆环件可包括I至4个薄圆环件50。每组薄圆环件组的薄圆环件50个数相同,本实施例中，每组薄圆环件包括两个薄圆环件50，即每两个薄圆环件50通过一隔板10隔开。将多个螺栓穿入下模板40的第一安装孔I后，将薄圆环件50和隔板10穿入内圈紧固件组的螺栓中，然后装入上模板30，保证上模板30的第一安装孔I 一一对准下模板40的第一安装孔1，以供螺栓穿过，然后将I至4个垫圈70组成的垫圈组套入每一螺栓上，并拧入螺母80，从而将隔板10以及多个薄圆环件50夹紧于上模板30与下模板40之间；最后，将装有薄圆环件50的夹具竖直放入炉中加热淬火。
[0033]在将本薄圆环件热处理夹具用于大尺寸的薄圆环件50回火时，使用芯棒20，隔板10闲置不用。首先，将多个螺栓分别穿入下模板40的第一安装孔1，将芯棒20的第一凸台22装入下模板40的通孔2中，并保证螺栓对应装入第一安装孔I中；然后，将薄圆环件50按淬火后的平面变形方向凸凹一致性，依次叠放穿入芯棒20内上；装入上模板30，保证多个螺栓一一对应装入上模板30上的第一安装孔I中，且保证芯棒20的第二凸台23位于上模板30的通孔2中；再分别将I至4个垫圈70组成的垫圈组穿入螺栓上，并拧入螺母80 ；最后，将装有薄圆环件50的夹具入炉高温回火3小时后空冷或入油槽油冷。
[0034]本实施例提出的薄圆环件热处理夹具，通过设置隔板10将两相邻薄圆环件组相隔开，同时隔板10上开设有多个用于供淬火液接触薄圆环件50的圆环形端面的过液孔101，从而使淬火液可通过隔板10上的过液孔101，接触到薄圆环件50的圆环形端面，从而保证薄圆环件50在淬火时,淬火液可充分接触薄圆环件50,提高了薄圆环件50的淬火硬度，避免软点产生，同时还保证了薄圆环件50在淬火后的平面度。另外，本实施例中，通过设置芯棒20，芯棒20不仅对薄圆环件50安装于夹具的过程起到导向作用，同时，还可控制薄圆环件50在回火时其内环孔的变形度，回火后不需再采用热校平等其他方法校平面度，节约工序且成本低。另外，隔板10、上模板30和下模板40的中部上均开设有与薄圆环件50的内环孔连通的通孔2,从而可提高淬火液的流动性,使淬火液能够充分接触薄圆环件50,进一步提高了薄圆环件50的淬火硬度。
[0035]进一步地，本实施例中，紧固件60设有多个，多个紧固件60形成内圈紧固件组和外圈紧固件组，其中，内圈紧固件组位于薄圆环件50的内环侧，外圈紧固件组位于薄圆环件50的外环侧。
[0036]内圈紧固件组和外圈紧固件组均包括多个螺栓，组成内圈紧固件组的多个螺栓以及组成内圈紧固件组的多个螺栓均相对于隔板10的圆周方向均匀分布。此时，同理，上模板30与下模板40的第一安装孔I均形成有内、外两圈，以和组成内圈紧固件组和外圈紧固件组的螺栓--对应。
[0037]本实施例中 ，组成内圈紧固件组的螺栓个数要少于组成外圈紧固件组的螺栓个数。此时，可将薄圆环件50可以被紧固地夹紧于上模板30与下模板40之间，从而进一步提高薄圆环件50在热处理时的平面度。
[0038]本实施例中，组成内圈紧固件组的螺栓个数为6，组成外圈紧固件组的螺栓个数为18。
[0039]具体地，结合参照图7和图8，本实施例中，过液孔101的横截面为垂直于隔板10轴线的截面，过液孔101的横截面呈U形。隔板10包括环形的主体11以及沿主体11的外环侧向外延伸的多个加强筋12，每两相邻加强筋12与主体11的外环侧之间的空间形成过液孔101，隔板10的内环孔为其通孔2，内圈紧固件组的螺栓安装于过液孔101中。多个加强筋12在隔板10的圆周方向均匀分布。
[0040]本实施例中，过液孔101设置有6至18个。隔板10的结构设置原则是必须保证其结构强度的前提下，尽可能增大淬火液与薄圆环件50的接触面积。
[0041]本实施例中，通过设置这种结构的过液孔101，从而提高了淬火液与薄圆环件50的接触面积，进而进一步提高了薄圆环件50的淬火硬度。
[0042]以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种薄圆环件热处理夹具，其特征在于，包括用于薄圆环件淬火的隔板、用于所述薄圆环件回火的芯棒，以及相对设置的上模板和下模板，其中，多个薄圆环件叠加组成多组薄圆环件组，每两相邻所述薄圆环件组之间通过所述隔板隔开，所述隔板上开设有多个用于供淬火液接触所述薄圆环件的圆环形端面的过液孔，所述过液孔连通两相邻所述薄圆环件组的圆环形端面，所述上模板与下模板上均设有第一安装孔，紧固件穿过所述上模板与下模板的第一安装孔以及所述过液孔将所述隔板以及多个薄圆环件夹紧于所述上模板与下模板之间，所述隔板、上模板和下模板的中部上均开设有与所述薄圆环件的内环孔连通的通孔，所述芯棒安装于所述上模板与下模板之间且所述芯棒的上、下两端分别容纳于所述上模板与下模板的通孔中。
2.如权利要求1所述的薄圆环件热处理夹具，其特征在于，所述紧固件为螺栓，所述螺栓设置有多个，所述第一安装孔的数量与所述螺栓对应，在所述下模板上开设有多个用于容纳所述螺栓头部的沉孔。
3.如权利要求2所述的薄圆环件热处理夹具，其特征在于，所述紧固件设有多个，多个所述紧固件形成内圈紧固件组和外圈紧固件组，其中，所述内圈紧固件组位于所述薄圆环件的内环侧，所述外圈紧固件组位于所述薄圆环件的外环侧。
4.如权利要求3所述的薄圆环件热处理夹具，其特征在于，所述内圈紧固件组和外圈紧固件组均包括多个所述螺栓，组成所述内圈紧固件组的多个螺栓以及组成所述内圈紧固件组的多个螺栓均相对于所述隔板的圆周方向均匀分布。
5.如权利要求4所述的薄圆环件热处理夹具，其特征在于，组成所述内圈紧固件组的螺栓个数少于组成所述外圈紧固件组的螺栓个数。
6.如权利要求4所述的薄圆环件热处理夹具，其特征在于，所述过液孔的横截面为垂直于所述隔板轴线的截面，所述过液孔的横截面呈U形。
7.如权利要求4所述的薄圆环件热处理夹具，其特征在于，所述隔板包括环形的主体以及沿所述主体的外环侧向外延伸的多个加强筋，每两相邻所述加强筋与所述主体的外环侧之间的空间形成所述过液孔，所述隔板的内环孔为其通孔，所述内圈紧固件组的螺栓安装于所述过液孔中。
8.如权利要求7所述的薄圆环件热处理夹具，其特征在于，多个所述加强筋在所述隔板的圆周方向均匀分布。
9.如权利要求2所述的薄圆环件热处理夹具，其特征在于，所述芯棒包括容纳于所述薄圆环件组内环侧的圆柱形的本体，以及分别位于所述本体顶端和底端的第一凸台和第二凸台，所述第一凸台和第二凸台分别安装于所述上模板与下模板的通孔中，所述本体上开设有供所述螺栓通过的第二安装孔。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的薄圆环件热处理夹具，其特征在于，所述上模板和下模板均为圆环形板状结构。
【文档编号】C21D9/40GK203960283SQ201420432084
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】郭银芳, 张正威, 王祖华 申请人:武汉华夏精冲技术有限公司