一种热处理井式炉淬火工装的制作方法

本实用新型涉及一种热处理井式炉淬火工装，属于热处理吊具工装技术领域。

背景技术：

渗碳、淬火是热处理工艺的重要内容，实践中一般使用大型井式炉对工件进行淬火热处理，所处理的工件一般重量较大，并且需要较高的加热温度以及较长的加热时间。有的工件甚至重达到 2-3 吨，加热温度达到860℃，时间长达25小时，普通工装难以承受。当前大多数工装只能单件吊挂生产或存在稳固性的问题，生产效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种热处理井式炉淬火工装，可同时处理多件工件，提高生产效率，降低生产成本，并且工件悬空吊挂，减少了热处理畸变的发生。

为了达到以上目的，本发明的技术方案如下：一种热处理井式炉淬火工装，包括吊座、设于吊座下部与吊座连接的吊杆，设于吊杆下部的吊架，吊座架设于井式炉外，吊杆下部位于井式炉内，其底部所连接的吊架呈盘状，吊架中部具有与吊杆连接的连接孔，其周向绕中心等角度间隔分布若干对吊爪，每对吊爪之间形成吊挂口，吊挂口内设有穿插于两吊爪之间的横销，横销中部设有吊环，吊环下部对称固定轴零件；吊环的粗度d₁与轴零件的质量G的关系满足：G=κ·π·d₁²/4，其中k为安全系数，取值范围为0.8~0.9，其中粗度单位为mm，质量单位为kg；吊挂口的宽度d₂满足：d₁≤d₂≤3d₁/2。为保证工装的承载能力，装炉时吊杆穿过炉盖孔与吊座一起放置在炉外，防止吊杆与插销的配合在炉内高温的影响下出现不稳定性；吊杆下部连接的吊架和轴零件放置在炉内，使得轴零件可以被热处理。吊架具有多对吊爪，可悬挂多个轴零件一次处理多件工件，提高了工作效率。吊爪绕吊架中心等角度间隔分布，有利于吊架平衡，增强了工装的稳定性。吊环粗度是其承载能力的重要指标，二者满足于一定关系，保证承载的稳固性。吊挂口内设置吊环后，二者之间所形成的缝隙宽度不宜过大，过大则提高了对横销承载力的要求。

进一步地，吊杆顶部设有插销孔，其底部具有直径大于连接孔直径的支撑块，吊杆通过插销与吊座连接。工装组装后，支撑块支撑在吊架下部，起承载吊架的作用。

进一步地，吊环呈类似V形，其顶角内侧搭接于横销上，其下部延伸出固定端与轴零件固定，吊环的顶角内侧与横销的外表面相适配。V形的吊环具有一定程度的稳定性，吊环顶角内侧与横销相匹配，其下部固定轴零件后，吊环不易左右晃动，提高了轴零件的稳固,。

进一步地，吊环下部与轴零件焊接固定，其焊缝长度L取值范围为120~150mm。焊缝长度满足该条件则可以保持轴零件不会脱落。

进一步地，吊架为三角吊架，其周向以120°等角度分布三对吊爪，其下部吊挂的轴零件的总质量G₁≤2600kg。或者，吊架为四角吊架，其周向以90°等角度分布四对吊爪，其下部吊挂的轴零件的总质量G₂≤2000kg。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例一淬火工装整体结构示意图；

图2为实施例一轴零件吊挂结构示意图；

图3为实施例一三角吊架结构示意图；

图4为实施例二四角吊架结构示意图。

图中： 1吊座，2吊杆，2-1插销孔，2-2支撑块，3三角吊架，3-1三角吊架连接孔，3-2三角吊架吊爪，3-3三角吊架吊挂口，4四角吊架， 4-1四角吊架连接孔，4-2四角吊架吊爪，4-3四角吊架吊挂口，5横销，6吊环，7轴零件，8插销。

具体实施方式

实施例一

为了更好地理解本发明，以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。如图1至图3所示，一种热处理井式炉淬火工装，包括吊座1、设于吊座1下部与吊座连接的吊杆2，设于吊杆2下部的三角吊架3，吊座1架设于井式炉外，吊杆2下部位于井式炉内。

如图3所示，其底部所连接的三角吊架3呈盘状，其中部具有与吊杆2连接的三角吊架连接孔3-1，其周向绕中心以120°角度间隔分布三对三角吊架吊爪3-2，每对吊爪之间形成三角吊架吊挂口3-3，其内设有穿插于两吊爪之间的横销5，横销5中部设有吊环6，吊环6下部固定总质量G₁等于2600kg的轴零件7。吊环6的粗度d₁与轴零件的质量G的关系满足：G=κ·π·d₁²/4，其中k为安全系数，取值为0.85；d₁单位为mm，G单位为kg。三角吊架吊挂口3-3的宽度d₂满足：d₂＝6d₁/5。吊环6粗度是其承载能力的重要指标，二者满足该关系，保证承载的稳固性。为保证工装的承载能力，装炉时吊杆2穿过炉盖孔与吊座1一起放置在炉外，防止吊杆2与插销8的配合在炉内高温的影响下出现不稳定性；吊杆2下部连接的三角吊架3和轴零件放置在炉内，使得轴零件7可以被热处理。三角吊架3可一次悬挂三个轴零件处理，提高了工作效率。三角吊架吊爪3-2绕三角吊架3中心等角度间隔分布，每次热处理时都必须挂满3个轴零件，有利于三角吊架3保持平衡，增强了工装的稳定性。吊挂口内设置吊环后，二者之间所形成的缝隙宽度不宜过大，过大则提高了对横销5承载力的要求。吊杆2顶部设有插销孔2-1，其底部具有直径大于三角吊架连接孔3-1直径的支撑块2-2，吊杆2通过插销8与吊座1连接。工装组装后，支撑块2-2支撑在吊架下部，起承载吊架的作用。吊环6呈类似V形，其顶角内侧搭接于横销5上，其下部延伸出固定端与轴零件7固定，吊环6的顶角内侧与横销5的外表面相适配。V形的吊环具有一定程度的稳定性，吊环6顶角内侧与横销5相匹配，其下部固定轴零件7后，吊环6不易左右晃动，提高了轴零件的稳固性。

该热处理井式炉淬火工装的装配方法包括如下步骤：第一步，制作工装：制作吊座1，吊座1采用ZG25材质铸成，铸后正火处理，正火工艺为：930℃×3.5H，空冷；制作插销8，插销8采用20钢或A3钢轧制而成；制作吊杆2，吊杆2采用20钢锻造而成，锻后正火处理，正火工艺为：930℃×3.5H，空冷，之后在吊杆2顶部制出插销孔，在底部机加出支撑块2-2；制作三角吊架3，采用ZG200-400材料铸成,铸后正火处理，正火工艺为：930℃×3.5H，空冷；制作吊环6，吊环6采用20钢轧制而成；制作横销5，横销5采用20钢轧制而成；第二步，组装工装：将吊杆2顶部从下往上插入三角吊架中部的三角吊架连接孔3-1，使其底部的支撑块2-2抵接三角吊架3下部，将吊杆2顶部对准吊座1底部，采用插销8连接；第三步，安装轴零件7：预热轴零件7，轴零件预热温度为450℃，时间3h。预热轴零件7之前，人工判断所需要安装的轴零件7个数，并在轴零件7顶部焊接吊环； 由于三角吊架吊挂口数量为奇数，3个，则在每个三角吊架吊挂口3-3内均吊挂轴零件7。采用这种方法，有利于保持工装的平衡性，稳定性。预热后在轴零件7顶部焊接吊环6，焊好后将吊环穿入两三角吊架吊爪3-2之间，然后在三角吊架3的每对吊爪之间穿插横销5，让横销5穿过吊环孔；第四步，安放工装；将吊架及其所吊挂的轴零件放入井式炉内部，并调整其高度，使得吊杆2顶部的插销孔2-1和插销8位于井式炉外部，然后固定吊座。装炉时吊杆穿过炉盖孔与吊座一起放置在炉外，防止吊杆与插销的配合在炉内高温的影响下出现不稳定性。吊环下部与轴零件焊接固定，其焊缝长度L取值范围为140mm。焊缝长度满足该条件则可以保持轴零件不会脱落。

实施例二

如图4所示，吊架为四角吊架4，其中部具有四角吊架连接孔4-1，其周向以90°等角度分布四对四角吊架吊爪4-2，其下部吊挂的轴零件的总质量G₂＝2000kg。预热轴零件7之前，人工判断所需要安装的轴零件7个数，并在轴零件7顶部焊接吊环； 由于四角吊架吊挂口4-3数量为偶数，4个，则可以在每个四角吊架吊挂口4-3内均吊挂轴零件7或者在对称的两个吊挂口内吊挂2个轴零件。一次可处理2件或4件工件。本实施例其余部分同实施例一。四角吊架可同时吊起2件或者4件轴零件，提高了热处理效率。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。